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Thema: CO7-HLG, ein Kurzbaubericht

  1. #1
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    Standard CO7-HLG, ein Kurzbaubericht

    Ich wollte mir den CO bauen zum Antesten eines Hangs bevor wertvolleres Gerät dem Hang zum Frass vorgeworfen wird. Keine große Sache, schiebe ich das Teil noch mal eben durch Xfoil um zu sehen was mich aerodynamisch erwartet.

    Name:  co07-3D.png
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    Nun stehe ich aber auf dem Schlauch, denn modelliert gemäß Beschreibung der Geometrie hier bei zanonia-flyers.de und alle Ruder im Strak belassen kommt ein Flugzustand raus wie im Diagramm in blau. Dieser Flugzustand erscheint mir nicht sehr sinnvoll. Also die Wölbklappe 4° nach unten gesetzt (grün), reicht aber nicht. Nun noch die Querruder 1° nach oben (rot). Nun endlich ist der stationäre Flugzustand in der Nähe besten Gleitens.

    Name:  co07-verw4.2gr-wlet0gr-wk0bis4gr--qr0bis-1gr.png
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    Ich bin mir sicher, dass ich bei der Xfoil-Modellierung etwas falsch gemacht habe, denn mir erscheint es unwahrscheinlich, dass einerseits eine Verwindung von -4,2° vorgeschlagen wird, um dann mit Klappen im Strak einen Auslegungspunkt mit cA nahe Null zu erreichen. Für einen stationären Flug mit einem alpha für cL/cD auch nur annähernd im Bereich besten Gleitens muss die WK um 4° gesetzt werden und die QR noch 1° nach oben.

    Hat jemand ein Erbarmen und schaut dem Nurflügel-Novizen über die Schulter?

    Hier ist die zugehörige XFLR5-Datei (v6.10) mit allen Polaren schon gerechnet:
    co7hlg-rcn.xfl.dat

    Herzlichen Dank für jedem Tipp,
    Thomas


    Modi, Hilfe: könntest mir bitte den Titel nach "CO7-HLG, ein Kurzbaubericht" ändern? Danke.
    Geändert von Hans Schelshorn (25.05.2016 um 20:48 Uhr) Grund: Titel geändert
    Volo ergo sum.
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  2. #2
    User Avatar von UweH
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    Zitat Zitat von blonthomas Beitrag anzeigen
    Ich bin mir sicher, dass ich bei der Xfoil-Modellierung etwas falsch gemacht habe, denn mir erscheint es unwahrscheinlich, dass einerseits eine Verwindung von -4,2° vorgeschlagen wird, um dann mit Klappen im Strak einen Auslegungspunkt mit cA nahe Null zu erreichen. Für einen stationären Flug mit einem alpha für cL/cD auch nur annähernd im Bereich besten Gleitens muss die WK um 4° gesetzt werden und die QR noch 1° nach oben.
    Hallo Thomas,

    die Auslegungsphilosophie in Kurzform: bei niedrigen Auftriebsbeiwerten überwiegen die Profilwiderstände, dagegen wird bei hohen Auftriebsbeiwerten der Anteil des induzierten Widerstands aus der Zirkulationsverteilung relativ groß. Das kann man dazu nutzen um die Profile mit Klappen im Strak auf niedrigen cA zu optimieren und gleichzeitig die Zirkulationsverteilung mit gesetzten Klappen für hohen cA zu optimieren. Damit sind die Verluste der jeweiligen Widerstandsanteile in denjenigen Flugzuständen gering, in denen sie ihren größten Anteil am Gesamtwiderstand haben.

    Du hast also keinen Fehler bei der Eingabe gemacht, die Klappenstellungen für die jeweiligen Flugzustände sind wohl überlegte Absicht.

    Gruß,

    Uwe.
    ...Hangflug bei mir ist das ohne Motor....
    ....wer nichts weiß muss alles glauben...... - Ein Flügel genügt -
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  3. #3
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    Wir hatten den Ceo7 HLG damals als Vergleichsgeometrie für unsere Scimitar. Lies Dir mal die Präsentation, die wir auf dem Nurflügeltreffen in referiert haben. Dort stehen auch die Klappenausschläge von denen wir ausgingen, dass der Ceo7 HLG theoretisch optimal eingestellt ist. Wir hatten ein anderes Programm verwendet, aber so unterschiedlich sollten Deine Werte nicht sein.
    http://zanonia.de/vt_sci.php

    Viele Grüße von einem Exilhessen

    Bernd
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  4. #4
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    Hallo Uwe, danke, deine Erklärung ist plausibel, jetzt ist der Groschen bei mir gefallen. Wieder mal so ein Fall wo einem die Schuppen von den Augen fallen, wenn's einem nur einer mal erklärt.

    Bernd, danke für den Hinweis zu eurer Untersuchung. Die ist sehr aufschlussreich. Jetzt juckt es mich natürlich in den Fingern, gleich den Scimitar zu bauen. Andererseits, welchen Pfeil auch immer ich bauen werde, er wird nicht geschont werden (Gelände, Stacheldraht, Transport, ...) und da ist vermutlich eher weniger Bauaufwand angezeigt, also wird's der CO7. Btw., mir fällt gerade auf, das ich nirgendwo Bauunterlagen zum Scimitar finden kann, ähnlich wie zum CO7. Hat hier jemand einen Tipp? Vlt. wurden die auch gar nicht veröffentlicht?

    Ich muss sagen, bei RCN wird einem wirklich geholfen - tolle Sache!
    Danke auch an den Moderator, den Namen im Titel von CO07 nach CO7 zu ändern. Hatte irgendwie schon fast was von Bond im Namen :-)

    Der tatsächliche Bau soll in den Sommermonaten passieren, damit der Ceo7 für einen Termin im September fertig ist. Es wird hier nicht viel Bericht geben, ist ja im Grunde ein Standard-Styro-Abachi (oder Balsa). Ein paar Bilder und gut. Aber bitte ein weing Geduld.

    Schöne Grüße,
    Thomas
    Volo ergo sum.
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  5. #5
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    Hallo Thomas,

    Bei einem HLG macht ein Rechteckflügel durchaus Sinn. Sich Flächenkerne für eine Fünffachtrapezfläche schneiden zu lassen, wie im Fall der Scimitar, macht nicht wirklich Sinn. Herbert hatte die Scimitar damals in Sperrholz-Rippenbauweise gebaut und ich bin sie Jahrelang geflogen. Als Rippenflügel kann man so eine Geometrie wie die der Scimitar durchaus aufbauen. Mit dem Ceo7 machst Du aber nichts falsch.

    Viele Grüße

    Bernd
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  6. #6
    Vereinsmitglied Avatar von Herbert Stammler
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    Hallo Thomas,

    wenn auch etwas spät... aber bis in den Herbst ist ja noch Zeit.

    Hast Du, wie in den Screenshots zu sehen, die Winglets mit berechnet? Dann könnte alles mögliche rauskommen... Der Entwurf ist immerhin vor fast 20 Jahren entstanden und sicherlich vor allem im Bereich der Winglets mit etwas mehr "Empirie" als "Kalkulation" optimiert worden, immerhin steht sogar auf der Zeichnung, dass man die Winglets ggf. vergrößern kann.

    Ein paar Denkanstöße zum Variieren und Testen Deiner Berechnungen:
    • Was für ein Profil haben die Winglets, bei einer ebenen Platte: Nasen- und Endgeometrien?
    • Wie ist der Übergang Fläche-Winglet modelliert? Sehe ich da einen Absatz in Querrichtung, sind also "einfach" die Winglets mit Dicke größer Null an die Endleiste auf entsprechender Tiefe "angetackert" worden?
    • Ist irgendwas gerundet oder alles scharfkantig/gratfrei eckig?
    • Wie wirken sich die Winglets im Berechnungsmodell bei unterschiedlichen Anstellwinkeln aus? Immerhin sind sie durch Pfeilung und V-Form des Flügels quasi nie "neutral", sondern leisten, ganz abgesehen von der nicht trivialen Beeinflussung der Auftriebsverteilung im Außenflügel ("Endscheibe"), auch immer einen eigenen Beitrag zur Auftriebsverteilung. Beachte hierzu ggf. den Beitrag von John Yost zu Winglets und ihren Einflüssen in HJU's Buch.


    Zitat Zitat von blonthomas Beitrag anzeigen
    ist ja im Grunde ein Standard-Styro-Abachi (oder Balsa)
    Spätestens jetzt würde ich, da die Präzision bei diesen Herstellungsverfahren typisch nicht mit den Berechnungen mithält, vorschlagen, dass Du den Flügel einfach mal ohne Winglets neu rechnest und schaust, ob das dann eher passt. Nicht immer liefert das detaillierteste Modell auch die realistischsten Werte.
    Im Zweifel würde ich raten, eher der Drei-Seiten-Ansicht von RS und HJU zu vertrauen als einer beliebigen Berechnung. Die Entwürfe von ihnen haben alle Hand und Fuß und sind ausführlich erprobt worden, darauf kommt's zum Schluss doch an.

    Grüße aus Hessen!
    Herbert

    ps: Darfst natürlich auch gerne eine Scimitar bauen.
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  7. #7
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    Zitat Zitat von Herbert Stammler Beitrag anzeigen
    ps: Darfst natürlich auch gerne eine Scimitar bauen.
    Hallo Herbert, eigentlich wird es höchste Zeit, dass wir über die Scimitars berichten :-)

    Ich habe mal eine Baubeschreibung für eine 2,6m Scimitar angehängt. Die 1,5m Version ist maßstäblich herunter skaliert. Eine 2m Version stelle ich mir auch sehr interessant vor. Für die 2,6m Version hatte ich sogar noch größere Aussenflügel gebaut.
    Scimitar-Baubeschreibung-V3.pdf

    Viele Grüße

    Bernd
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  8. #8
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    Da kommt ja richtig Leben in die Bude!

    Zitat Zitat von Herbert Stammler Beitrag anzeigen
    Was für ein Profil haben die Winglets, bei einer ebenen Platte: Nasen- und Endgeometrien?
    Ebene Platte, 2,9% dick, vorne rel. spitz, hinten ganz spitz.

    Zitat Zitat von Herbert Stammler Beitrag anzeigen
    Wie ist der Übergang Fläche-Winglet modelliert? Sehe ich da einen Absatz in Querrichtung, sind also "einfach" die Winglets mit Dicke größer Null an die Endleiste auf entsprechender Tiefe "angetackert" worden?
    Nach dem Ende der Rechteckfläche gibt es ein 5mm kurzes Stück Fläche für den Versatz nach hinten sowie für den Übergang von RS004A nach ebene Platte.

    Zitat Zitat von Herbert Stammler Beitrag anzeigen
    Ist irgendwas gerundet oder alles scharfkantig/gratfrei eckig?
    Keine Rundungen

    Zitat Zitat von Herbert Stammler Beitrag anzeigen
    Wie wirken sich die Winglets im Berechnungsmodell bei unterschiedlichen Anstellwinkeln aus? Immerhin sind sie durch Pfeilung und V-Form des Flügels quasi nie "neutral", sondern leisten, ganz abgesehen von der nicht trivialen Beeinflussung der Auftriebsverteilung im Außenflügel ("Endscheibe"), auch immer einen eigenen Beitrag zur Auftriebsverteilung. Beachte hierzu ggf. den Beitrag von John Yost zu Winglets und ihren Einflüssen in HJU's Buch.
    Mit Winglets ist der Neutralpunkt bei 211mm, ohne bei 202mm. Die werden also zweifellos sinnrichtig berücksichtigt.

    Zitat Zitat von Herbert Stammler Beitrag anzeigen
    Im Zweifel würde ich raten, eher der Drei-Seiten-Ansicht von RS und HJU zu vertrauen als einer beliebigen Berechnung. Die Entwürfe von ihnen haben alle Hand und Fuß und sind ausführlich erprobt worden, darauf kommt's zum Schluss doch an.
    Herbert, das mache ich sowieso

    Ich wollte die Rechnerei wirklich nicht vertiefen, nur mal grob vorfühlen, was hier rauskommt und verstehen ob das qualitativ Sinn macht. Uwe hat mir das Prinzip der Auslegung erläutert. Damit sollte es dann gut sein. Danke allen für ihre Anteilnahme und Tipps. Ich melde mich wieder wenn die Hardware entsteht.

    Schöne Grüße,
    Thomas
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  9. #9
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    Eins noch: Der Anstellwinkel der Winglets ist ja eine Wissenschaft für sich. Ich wollte am realen Segler damit ein wenig experimentieren.

    Aber wie sind denn die Erfahrungen diesbezüglich unter den Nurflügel-Spezies hier? Merkt man einen Unterschied zwischen Winglet-Anstellung parallel zur Rumpfachse und ein paar Grad angestellt? Und wenn angestellt, in welche Richtung? Wenn ich die Literatur zum Thema richtig verstanden habe, dann wird die Schränkung des Tragflügels im Winglet fortgeführt. Würde hier bedeuten, dass, anschaulich formuliert, die Wingletanströmkante weiter nach außen zeigt, als die Wingletendleiste.

    Würde mich über ein paar Wortmeldungen freuen.

    Schöne Grüße,
    Thomas
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  10. #10
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    Standard

    Hallo Thomas,

    wir hatten bei Yoda einige Winglets getestet und unsere Erfahrungen hier beschrieben:
    http://zanonia.de/yoda_er.php

    Eine einfache Antwort kann man hier nicht geben, es hängt immer vom Anwendungsfall ab. Willst Du zum Beispiel mit Winglets schnell fliegen, so sollten diese so klein wie möglich sein. Hier gehen auch Auslegungen wie z.B. die kleinen Yoda Winglets, aber bitte profiliert, ohne Vor, oder Nachspur (Winglethöhe = 10% der Halbspannweite). Hier gilt, je kleiner, desto schneller,... Im Thermikflug, oder Hochauftriebszuständen, wie Steigphase im Schuss, sind solche Winglets eher kritisch, hier wäre eine Optimierung bezüglich des Abrissverhaltens wichtig. Da wären große Winglets mit einer nach aussen gerichteten Verwindung im Wingletfuss am besten. Die Winglethöhe sollte hier 20% der Halbspannweite betragen. Wenn Du beim Schuss im Hochstart ein optimales Winglet möchtest, sollte es wieder klein sein (auch von der Höhe),.... Du siehst also, die Anwendungsfälle beißen sich.
    Ich versuche deshalb den Wingletflügel im Randbogenbereich extrem unkritisch zu machen, so dass ich im Zeitflug kritische Wingletauslegungen (also kleine) erlauben kann. Da gibt es aber jemanden, der noch viel besser ist als ich, und der hält den Streckenflugrekord bei F5F, natürlich mit einem Nurflügel,... er heißt auch Bernd.

    Ich hoffe das ist Antwort genug.

    Viele Grüße

    Bernd
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  11. #11
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    Standard

    Hallo Bernd,
    danke für das Teilen deiner Erfahrungen. Die Wingletevolution auf den Yoda-Seiten hatte ich schon entdeckt. Da gibt es also offensichtlich noch Raum für Experimente und ich lege mir dann schon mal eine Kollektion Ohren in den Senderkoffer.
    Meine Anwendung ist übrigens reines Hangsegeln, Hochstart vermutlich eher nicht.

    Schöne Grüße,
    Thomas
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  12. #12
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    Standard Es geht weiter...

    Ich habe lange nichts von mir hören lassen. Einerseits weil ich erst mal nicht begonnen habe zu bauen. Dann war es aber hohe Zeit zu beginnen, da der Urlaub, in den das Spielzeug mitgenommen werden sollte, schon allzu nahe war - Weihnachten kommt ja immer so plötzlich! Und in dieser Phase des Express-Bauens war leider keine Zeit übrig parallel hier in RCN zu berichten.
    Nun war ich auf der Insel, bin wieder zurück, lege die Beine hoch und fange mal an den Bericht nachzuholen.
    Ich mache das nicht nur, um den Bau zu dokumentieren, sondern rufe auch dazu auf, sich zu Wort zu melden, wenn bei den gezeigten Bautechniken irgendwas besser gemacht werden könnte oder ich ganz offensichtlich Mist gebaut habe. So haben alle was davon.

    Thomas
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  13. #13
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    Standard Flügelaufbau

    An dieser Stelle will ich mich erst mal für die zahlreichen Anregungen für den Aufbau einer Styrofläche aus den RCN-Berichten von Kneubi und acroo bedanken. Das eine oder andere davon taucht hier wieder auf.

    Die Kerne werden aus Baustyro geschnitten, welches vom Hausbau noch rumliegt, mit Schneidrippen aus 2mm Sperrholz, deren Oberkanten mit 0,4mm Kupferlackdraht gleitfähig gemacht sind.

    Name:  2016-07-22_18-51-49_IMG_0337.JPG
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    Oberkanten mit 0,4mm Kupferlackdraht gleitfähig gemacht

    Name:  2016-07-22_19-06-48_IMG_0341.JPG
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    Angepinnt zum Schneiden


    Die Ausnehmungen für die Servos kommen mit Packband umwickelt wieder rein. Die Wurzel- und Stützrippen sind aus 4mm Sperrholz gefertigt. Die Nasenleiste wird vorgängig mit vertikalem Übermaß mit Weißleim an den Kern geklebt. So lassen sich zum Pressen die Unter/Oberschale und der Kern dazwischen schön an der Vorderkante ausrichten.

    Name:  2016-08-06_10-17-43_IMG_0592.JPG
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    Servoausnehmungen mit Packband umwickelt

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    Wurzel- und Stützrippen aus 4mm Sperrholz
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  14. #14
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    Standard

    Beplankt wird mit 1,5mm Balsa, rho ca. 0,11 g/ccm. Da Elastikflaps mittels eingelegtem Abreissgewebe verbaut werden sollen, werden die entsprechenden Bereiche markiert auf den Beplnkungsinnenseiten. Das Wölbklappenscharnier wird unten sein, das Querruderscharnier oben, daher die Markierungen auf der jeweiligen Beplankungsseite. Die Scharnierlinien sind rel. zur Nasenleiste angezeichnet und damit man diese später zum Auschneiden wieder findet, werden an den Enden der Scharniere kleine Löcher gebohrt (danke kneubi, für den Tipp). Damit kann man auf Pappschablonen oder dergleichen für diesen Zweck verzichten.
    Eingelegt wird 80er Gfk diagonal.

    Der vorgeschlagene Holm Cfk 7x1,2 scheint mir überdimensioniert. Die halbe Breite hätte wohl auch gereicht, jedenfalls nach meiner Rechnung.

    Name:  2016-08-06_10-50-32_IMG_0597b.jpg
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    Beplankung vorbereitet

    Ich gehöre zu denen, die zuerst eine Seite verkleben, dann Kabelkanal und Gestängekanal sowie Platz für Holm und Ruderverkastung ausnehmen und entsprechende Holme einkleben und Deckel drauf. In diesem Falle mache ich zuerst die Oberbeplankung, da ich eine Überkreuzanlenkung verbauen will, die man dann vor dem Schließen der Unterseite besser vorbereiten kann: Position des Gestängeschlitz auf der Oberseite und so. Jetzt kann man nämlich noch im offenen Styrokern wildern. Später gibt es den Zugang nur noch durch den Servokasten.

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    3mm für die Ruderverkastung, 7mm später rauszukratzen zwischen Verkastung und Scharnierlinie

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    Ausnehmungen raushebeln

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    Auch die Servokästen werden mit kleinen Löchern zum Wiederfinden markiert

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    Bereit für die Unterbeplankung
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  15. #15
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    Standard

    Ich habe mir eine Presse nach einer Anregung im lesenswerten Buch "Einfach Flügel bauen" von Schweißgut gegönnt. Einfach so Bretter und Styro stapeln und dann irgendwie beschweren wollte ich nicht mehr.

    Name:  2016-08-06_23-20-24_IMG_0611.JPG
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    Styropresse nach Schweißgut

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    Nun werden die Servokastenlöcher, die vorgängig in die Oberbeplankung eingebracht worden sind, auf die Unterbeplankung übertragen. Dort unten soll schließlich der Servozugang sein.

    Name:  2016-08-17_22-52-25_IMG_0688.JPG
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    Servokastenlöcher auf Unterseite übertragen

    Soweit so konventionell.



    Nun eine Frage an die Styrobau-Spezies:
    Das Bild zeigt einen Flügel fertig gepresst. Etwa da wo der Styrokern hinten endet (= da wo die Anschlußrippe endet) gibt es eine konkave Stelle, insbesondere auf der Flügeloberseite erkennbar. Rausschleifen kann ich das nicht sonst ist weiter vorne nichts mehr von der beplankung übrig. Woher kommt das? Baustyro zu weich? Wie kann ich das vermeiden?

    Name:  2016-08-16_01-15-46_IMG_0685.JPG
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    Danke für die Aufmerksamkeit und schönen Abend,
    Thomas
    Volo ergo sum.
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