{"id":10664,"date":"2023-10-09T09:43:48","date_gmt":"2023-10-09T07:43:48","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bastel-bastel.de\/blog\/?p=10664"},"modified":"2024-01-02T11:56:48","modified_gmt":"2024-01-02T10:56:48","slug":"lampe-nr-3-mit-wled-steuerung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bastel-bastel.de\/blog\/index.php\/2023\/10\/09\/lampe-nr-3-mit-wled-steuerung\/","title":{"rendered":"Lampe Nr. 3 – mit WLED-Steuerung"},"content":{"rendered":"
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\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

3D-Drucker sind was Feines.
Man kann damit Spielzeug drucken, oder auch durchaus n\u00fctzliche Dinge.
Ich designe mir gerne eigene Beleuchtung<\/a>.

Meine Heimkinolampe<\/a> kennt Ihr ja schon.
Mit 3D-Druck, Alustangen und Holz ein Hybrid und mit einem HUE-Stripe eine eher herk\u00f6mmliche Steuerung.

Vor ein paar Wochen bin ich auf das WLED-Projekt aufmerksam geworden. Das ist eine Steuerung f\u00fcr diverse LED mithilfe eines kleinen Arduino-Kontrollers.

Die M\u00f6glichkeiten sind fast endlos und die Beispiele und Projekte im Web haben mich \u00fcberzeugt!

Das muss ich auch mal machen!

Meine Heimkinolampe<\/a> wollte ich sowieso irgendwann mal komplett auf 3D-Druck umstellen und das hat sich daher ideal f\u00fcr ein WLED-Projekt angeboten.<\/p>\n\n\n\n

Also hab ich einfach Freecad gestartet und losgelegt.
Den L\u00f6tkolben hatte ich schon lange nicht mehr verwendet, aber es hat Spa\u00df gemacht und nach Vollendung des Projektes \u00fcberlege ich schon, was ich als N\u00e4chstes machen kann.
Vorsicht – das macht s\u00fcchtig!<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

Matrix-Effekt in der selbst gebastelten LED-Lampe<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Sicher h\u00e4tte man irgendetwas anders oder besser machen k\u00f6nnen, aber mir gef\u00e4llt ein einfacher und flexibler Aufbau.
Die Lampe kann man beliebig hoch drucken (irgendwann k\u00f6nnte sie nat\u00fcrlich instabil werden).
Ich habe mich f\u00fcr 6 Elemente entschieden.
Auf dem Bild sieht man ein Element fertig gedruckt:
Die Zwischenplatte ist einfach eine viereckige Platte mit 14cm Kantenl\u00e4nge und 2cm Dicke.
In der Mitte ist ein Rohransatz gedruckt, der das n\u00e4chste Element st\u00fctzt und die LED-Elemente tr\u00e4gt.
Au\u00dferdem dient dieses Rohr als verdeckte Kabelf\u00fchrung.
Damit die LED genau passen, habe ich in der Mitte der Erh\u00f6hung einen Versatz um 1mm eingebaut.
Sonst w\u00fcrde das vielleicht krumm werden.
Seitlich noch ein Loch f\u00fcr die Kabel integriert, damit die Verkabelung sch\u00f6n unsichtbar im Inneren gef\u00fchrt werden kann. Platz ist da genug.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Das sind die Teile, die man f\u00fcr ein Element ben\u00f6tigt:
Die Zwischenebene sind hier in Schwarz gedruckt.
Den Diffusor habe ich in transparentem PLA gedruckt. Versuche mit „Glow in the Dark“-Filament haben zu viel Licht geschluckt.
2 St\u00fcck St\u00fctzen, die sollen aussehen, wie Aluminium. Deswegen in Silk-PLA Silber gedruckt.
Und nat\u00fcrlich ein St\u00fcck vom LED-Streifen. F\u00fcr mein Design haben von den WS2815B genau 12 St\u00fcck gepasst.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Der Streifen wird verl\u00f6tet. Das ist nicht schwer. Man darf nur die Kabel nicht vertauschen, deswegen sollte man farbige Kabel nehmen: Rot f\u00fcr Plus, Blau f\u00fcr Minus, Gr\u00fcn f\u00fcr Data. (oder wie man will)
Wichtig ist nur, dass man das Data auf der richtigen Seite anl\u00f6tet: Vom Kontroller immer dort, wo D-IN steht und bei D OUT geht es wieder raus, zum n\u00e4chsten Element DIN.
Die Stromversorgung (Plus\/Minus) wird nachher einfach Parallel geschaltet.

Die LED sind von einem WS2815-LED-Streifen (mit 60LED\/m), andere sollten auch funktionieren.
Genau 12 LED haben draufgepasst.
300 LED waren auf dem gekauften Streifen, das reicht dicke.
Die ben\u00f6tigte Anzahl LED kann man einfach an gekennzeichneten Stellen abschneiden und nach Bedarf wieder zusammenl\u00f6ten oder verbinden.

Man ben\u00f6tigt je Element 3, bzw. 4 Kabel:
Stromversorgung +\/- und eine Steuerleitung ankommend, sowie bei allen Elementen, au\u00dfer dem letzten, auch abgehend.
Alle Stromleitungen sind sp\u00e4ter parallel geschaltet, die Steuerleitung wird von Element zu Element durchgeschleift.<\/p>\n\n\n\n

Theoretisch k\u00f6nnte man alles zusammenl\u00f6ten. Ich habe mich aber f\u00fcr WAGO-Klemmen entschieden. Damit kann man die Lampe jederzeit wieder zerlegen, verbessern und ver\u00e4ndern.
Die Klemmen k\u00f6nnen bis 450V \/ 35A, sollten also problemlos ausreichen.

Theoretisch k\u00f6nnte man alles zusammenl\u00f6ten. Ich habe mich aber f\u00fcr WAGO-Klemmen entschieden. Damit kann man die Lampe jederzeit wieder zerlegen, verbessern und ver\u00e4ndern.
Die Klemmen k\u00f6nnen bis 450V \/ 35A, sollten also problemlos ausreichen.

Der Lampenschirm ist in transparentem Aluminium<\/s> PLA gedruckt und sorgt f\u00fcr eine gewisse Zerstreuung des Lichtes. Damit das Teil perfekt sitzt, habe ich eine umlaufende 2mm Vertiefung in die Tr\u00e4gerplatte eingeplant, in die der Schirm perfekt „einrastet“.
Zur Stabilisierung und als optisches Design, habe ich dann noch 2 Zapfen hinzugef\u00fcgt.
Diese tragen die jeweils n\u00e4chste Platte und sind in SILK-PLA gedruckt.
Das ist eine ziemlich gl\u00e4nzende Variante von normalem PLA und sieht fertig gedruckt aus, wie Aluminium.

Nat\u00fcrlich kann man auch jede andere Farbe verwenden, anderes Material ist auch m\u00f6glich.
Mir gef\u00e4llt es in Schwarz\/Silber sehr gut.<\/p>\n\n\n\n

\"Testaufbau<\/figure>\n\n\n\n

Der Aufbau der Lampe beginnt am Einfachsten von oben nach unten.
Zuerst die Deckelplatte und dann St\u00fcck f\u00fcr St\u00fcck die Zwischenelemente.
Dabei wird die Steuerleitung jeweils von einem LED-Streifen zum n\u00e4chsten verbunden.
F\u00fcr den Strom habe ich 5er-Wagoklemmen verwendet, f\u00fcr die fertige Lampe mit 6 Leuchtebenen reichen dann 2 f\u00fcr Plus und 2 f\u00fcr Minus.
Vor dem Zusammenbau immer testen, ob alle LED funktionieren!
Ganz zum Ende wird eine kleine Platine angebaut. Fertige Kontroller (ESP32) gibt es schon f\u00fcr deutlich unter 10,- Euro.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Blau ist auch h\u00fcbsch, aber insgesamt gibt es unz\u00e4hlige M\u00f6glichkeiten. Statische Beleuchtung oder Lichteffekte mit Bewegung. Alles ist m\u00f6glich.
Mir pers\u00f6nlich gef\u00e4llt der Matrix-Effekt ganz gut, mit herabfallenden wei\u00dfen Tropfen, die sich gr\u00fcn f\u00e4rben und langsam verblassen.

Hat man genug Zwischenelemente, ben\u00f6tigt man nur noch ein Deckelelement.
Das ist im Prinzip das Gleiche, nur oben geschlossen.
Und nat\u00fcrlich unten das etwas dickere Bodenelement, in dem der Kontroller untergebracht ist.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n



\u00dcbrigens – auf den Bildern sieht man teilweise etwas Struktur vom 3D-Druck.
Das macht \u00fcberhaupt nichts, denn die Lampe steht beim Druck auf dem Kopf.
Die Oberseite ist absolut perfekt. Gedruckt auf einer leicht strukturierten PEI-Platte sieht das super aus.
Hat man alles zusammengebaut, dreht man die Lampe um 180\u00b0 und tada – vom 3D-Druck sieht man nichts mehr.
Das transparente Filament hat nicht 100% klar gedruckt, sondern leicht strukturiert.
Das ist aber perfekt f\u00fcr unsere Zwecke geeignet, denn es zerstreut das Licht.
Es sieht aus, als w\u00e4ren 3 LED pro Ebene \u00fcbereinander. Dabei ist es jeweils nur eine LED!<\/p>\n\n\n\n

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Zusammengebaut und umgedreht, sieht man den Ursprung im 3D-Druck kaum noch. Die Oberfl\u00e4che ist abh\u00e4ngig von der verwendeten Druckplatte. Ich habe eine leicht strukturierte PEI-Platte verwendet, daher die leicht k\u00f6rnige Oberfl\u00e4che.
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WLED<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Wled ist eine dieser Softwareperlen, die man eher durch Zufall entdeckt.
Ein privates Projekt eines Bastlers, das unglaublich m\u00e4chtig und durch eine gro\u00dfe Community immer beliebter wird. Neben einfachen LED-Streifen kann man auch 2dimensionale Matrizen steuern, damit Laufschriftanzeigen, Uhren, Infoscreens und vieles mehr steuern.
Die M\u00f6glichkeiten sind fast unbegrenzt.
Die Installation ist sehr einfach: Software herunterladen, auf den Kontroller flashen, fertig.
Na gut, etwas lesen und verstehen sollte man vorher schon, aber das ist kein Hexenwerk.
Dann noch eine App aufs Handy, die Steuerung sollte erkannt werden. Korrekte Art und Anzahl LED eintragen und LICHT AN!

F\u00fcr die Installation, den ben\u00f6tigten Kontroller und weitere Informationen einfach im Web suchen.

Auf der Webseite des WLED-Projektes gibt es auch einen Stromrechner, mit dem man je nach verwendeten LED und Gr\u00f6\u00dfe der Lampe die Stromversorgung und Kabelquerschnitte berechnen kann.

Ich habe einfach ein elektronisches Labornetzteil verwendet, auf 5 Volt gestellt und mir den Strom anzeigen lassen.
Bei reinem Wei\u00df will die Kiste knapp \u00fcber 8 Watt und ungef\u00e4hr 1,5 Ampere.
Urspr\u00fcng wollte ich ein Netzteil in die Lampe integrieren, aber aus Sicherheitsgr\u00fcnden verwende ich ein Steckernetzteil. Damit ist in der Lampe nur noch Niederspannung.
Eine Sicherung ist eingebaut, aber wie immer gilt bei Basteleien mit Strom:
Nur wer sich auskennt, sollte so etwas basteln.
Im Zweifel einfach jemand zur Hilfe holen, der sich damit auskennt!

Die Lampe sieht in Echt \u00fcbrigens viel genialer aus, als auf den Fotos.
Die Lichteffekte reflektieren an den silbernen Stangen.
Eins meiner gelungeneren Projekte, wie ich finde \ud83d\ude42

Ich hoffe, die Lampe gef\u00e4llt Euch auch!

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Die Evolution meiner Lampe<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n

Meine Heimkinolampe!<\/a><\/strong>
3D-Druck ist faszinierend. Mein erster Drucker war aber weder besonders schnell, noch druckte er sauber.
Daher musste viel gespachtelt und lackiert werden.
Als Leuchtmittel kam noch ein E27-Kolben zum Einsatz, mit LED-Stripes hatte ich mich noch nicht so sehr befasst.
Ganz brauchbares Design, aber verbesserungsw\u00fcrdig.<\/p>\n\n\n\n

Meine gro\u00dfe Heimkinolampe!<\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Die 2. Version meiner Heimkinolampe war schon deutlich besser.<\/a><\/strong>
Mit einem Hue-Stripe als Leuchtmittel, die Diffusoren aus Glow-In-The-Dark PETG, das leuchtete minutenlang nach, wenn man das Licht ausschaltete
Das Design passt perfekt ins Heimkino und da steht die Lampe auch heute noch.
Geschaltet per Wandschalter als normale Raumbeleuchtung.
W\u00e4hrend des Filmabends wahlweise in verschiedenen Farben.
Meine bisherige Lieblingslampe.
Allerdings ein Hybrid – nur Teile sind gedruckt.
Die Zwischenb\u00f6den sind aus Holz (ges\u00e4gt und lackiert) und die senkrechte Stange ist Aluminium<\/p>\n\n\n\n

Lampe Nr. 3<\/a><\/strong>
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\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Und jetzt eben die 3. Version meiner Lampe.<\/a>
Ich habe auch schon andere Lampen gebastelt, aber von dieser Serie ist es eben die Lampe Nr. 3<\/a>.

Der Unterschied zur gro\u00dfen Heimkinolampe<\/a> liegt daran, dass abgesehen von den Leuchtelementen das Geh\u00e4use 100% 3D-gedruckt ist!
Die Tr\u00e4gerelemente sind aus schwarzem PLA, die Diffusoren sind aus transparentem PLA und die senkrechten Zapfen sind aus silberfarbigem SILK-PLA.
Nat\u00fcrlich w\u00fcrden auch andere Filamente und Farben funktionieren, aber mir gef\u00e4llt es.

Aktuell l\u00e4uft das Teil im Dauerbetrieb, damit ich erkennen kann, ob es irgendwelche technische Auff\u00e4lligkeiten (W\u00e4rmeentwicklung oder \u00e4hnliches) gibt. Danach will der Junior das Teil f\u00fcr seine Gaming-Ecke. Da muss ich f\u00fcr mein B\u00fcro wohl noch eine drucken \ud83d\ude42<\/p>\n\n\n\n

Fertig – es werde Licht!<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ein paar Kleinteile haben noch gefehlt: Ein externes Netzteil, damit ich nicht dauernd das Netzger\u00e4t belege und eine Bodenplatte.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Die Bodenplatte sieht auf der Oberseite nicht so sauber aus. Egal, sieht man sp\u00e4ter sowieso nicht.
Ich habe einen kleinen Halter f\u00fcr den Controller hinzugef\u00fcgt, in den dieser eingeklipst werden kann, damit er nicht herumbaumelt. Dazu noch ein Sicherungshalter mit einer Sicherung. Man weiss ja nie.
Dazu noch eine Einbau-Buchse, die Kabel sicherheitshalber isoliert (ja, ist optisch nicht so toll gelungen, aber Hautpsache ber\u00fchrungssicher, wurde sp\u00e4ter durch Schrumpfschl\u00e4uche ersetzt.)<\/p>\n\n\n\n

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Von au\u00dfen sieht alles perfekt aus.
Mit einem Steckernetzteil (5V \/ 4A) ist das eine saubere Sache. Die silbernen Stifte habe ich noch jeweils auf einer Seite mit Hartplastik-Kleber fixiert. Nicht auf beiden Seiten – die Zapfen stecken ja in den Zwischenplatten, da f\u00e4llt nichts auseinander.
W\u00fcrde man beide Seiten festkleben, dann k\u00f6nnte man die Lampe bei einem Defekt nicht mehr zerlegen.
Die Bodenplatte ist mit 2 Schrauben (M3\/20) fixiert und ist leicht versenkt. Damit nichts verkratzt, habe ich noch Filzgleiter angeklebt. Dann passt das auch auf empfindlichen M\u00f6beln.<\/p>\n\n\n\n

Du willst auch so eine Lampe basteln?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Gerne stelle ich auf Nachfrage die ben\u00f6tigten 3D-Druckdateien zur Verf\u00fcgung.
Das kostet NICHTS!
Allerdings mag ich die Dateien nicht einfach online stellen, damit jeder sie abgreifen und anonym weiterverbreiten kann.
Deswegen gibts die Dateien nur auf Anfrage!

Falls irgendwer wirklich die Lampe nachdrucken will:
Ich \u00fcbernehme keinerlei Haftung, weder f\u00fcr Druckprobleme, noch f\u00fcr Funktionsprobleme.
Insbesondere die Elektronik muss jeder selbst basteln, daf\u00fcr gibt es auch keine Anleitung.
Strom kann unter Umst\u00e4nden gef\u00e4hrlich sein, auch wenn wir hier nur im Niedervoltbereich basteln.<\/p>\n\n\n\n

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Verbesserte Version<\/strong><\/p>\n\n\n\n


Nachdem mir der Junior die Lampe abgeschwatzt hat, musste ich mir nochmal eine drucken.
Dabei habe ich gleich ein paar Verbesserungen eingef\u00fchrt:<\/p>\n\n\n\n

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Diesmal ist die Lampe so gestaltet, dass sie von unten nach oben aufgebaut werden kann.
Vorteil: Man kann nach jeder Ebene testen, ob alles korrekt verkabelt ist.
Auf dem Foto sieht man den ESP32, den ich verwendet habe.
Davon gibt es viele verschiedene Versionen, Mini, Maxi, Entwicklerboard. Theoretisch funktionieren alle, wenn man WLED darauf flashen kann. Ich habe mich f\u00fcr diese Version entschieden, weil man da nichts an der Platine l\u00f6ten muss. Das ist alles nur gesteckt.
Damit sich die Stecker nicht l\u00f6sen, habe ich mit einem 3D-Druckstift winzige Tropfen Filament zur Fixierung verwendet. Eine Hei\u00dfklebepistole geht nat\u00fcrlich auch, aber diese 3D-Druckstifte sind viel feiner in der Dosierung.
Falls es irgendwelche Defekte in der Lampe gibt, braucht man nat\u00fcrlich eine Sicherung.
Hier ist eine 3A-Sicherung aus dem KFZ-Bereich verbaut. Die Lampe hat im Test am Labornetzteil maximal 10 Watt gezogen. Zus\u00e4tzlich ist der maximale Strom per Software auf 2500mA begrenzt.
3A sollten also passen. Zur Gl\u00e4ttung des Eingangsstromes kann man noch einen Kondensator einbauen, entsprechende Schaltpl\u00e4ne gibt es auf der Webseite von WLED. Auf dem Foto ist noch keiner, weil ich da noch keinen zur Hand hatte.<\/p>\n\n\n\n

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Erste Ebene verbaut. Alles mit Wago-Klemmen, da braucht man einige. Die Firma kann mich gerne sponsoren \ud83d\ude42
Nat\u00fcrlich geht auch L\u00d6TEN, aber so ist es einfacher.
Zur ersten Version ver\u00e4ndert sind die beiden kleinen Stege. Da kann man die Kabel mit festklemmen, damit sie nicht nach unten fallen und in der Lampe verschwinden.
Die Stromanschl\u00fcsse gehen direkt von der Anschlussbuchse (bzw. \u00fcber die Sicherung) ab, die gr\u00fcne Datenleitung wird von Ebene zu Ebene durchgeschleift.<\/p>\n\n\n\n

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So sieht eine Ebene aus: 12 LED (WS2812b) passen auf eine Ebene. Man muss 4x l\u00f6ten.
Strom +\/- und Data In, sowie Data OUT (bei der letzten Ebene f\u00e4llt das weg)
Dabei aufpassen – die LED-Streifen haben kleine Richtungspfeile f\u00fcr die DATA-Leitungen.
Strom ist dagegen vorne und hinten anschliessbar.
Bei der Montage sp\u00e4ter darauf achten, dass alle Ebenen gleich ausgerichtet sind, mit der Kabeldurchf\u00fchrung nach hinten.
Die Oberfl\u00e4che kann man nat\u00fcrlich verbessern, indem man das mit der „B\u00fcgelfunktion“ gl\u00e4ttet.
Das ist aber nicht notwendig, da es sich ja um die Unterseite handelt und man das sp\u00e4ter nicht sieht.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Nach Einbau der Ebene gleich mal ein Testbetrieb. Hier funktioniert alles, weiter geht es zur n\u00e4chsten Ebene.
Die St\u00fctzen habe ich nur einseitig verklebt, ebenso die transparente Abdeckung.
Die Lampe l\u00e4sst sich bei Bedarf komplett zerlegen.<\/p>\n\n\n\n

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Version 2 – Fertig!<\/strong>
Der Sensenmann schleicht sich auch dauernd auf meine Fotos.
Hier ist die Lampe mit dem „Matrix“-Effekt in Betrieb, fallende Buchstaben.
Nat\u00fcrlich geht auch durchgehendes Leuchten.
Es sei aber darauf hingewiesen, dass es sich um eine DEKO-\/Effektleuchte handelt.
F\u00fcr eine Zimmerbeleuchtung br\u00e4uchte man schon mehrere davon.
Zur Stromversorgung habe ich ein 5V\/3A-Netzteil verwendet.
Ich empfehle hier, nicht die billigsten Teile zu verwenden. Meanwell oder Leicke sind recht gut.
Immerhin leuchten Lampen im Dauerbetrieb. Sicherheit ist da wichtig!

\u00dcbrigens – man kann nat\u00fcrlich auch weniger Ebenen basteln, oder mehr. Je nach H\u00f6he muss man nat\u00fcrlich auf die Stabilit\u00e4t achten!
Da alles nur gesteckt ist, sollte man den Impact von Haustiere, Kinder und ungeschickte Menschen einplanen!
Ich habe schon f\u00fcrs Heimkino eine Version bis zur Decke \u00fcberlegt.
Allerdings w\u00e4re dann wohl eine andere Stromversorgung n\u00f6tig, 12V oder ein internes Netzteil.

Du willst das nachbauen?<\/strong>
Ich habe die Druckdateien bei makerworld<\/a> hochgeladen.
Lampe Nr. 3: https:\/\/makerworld.com\/en\/models\/119289#profileId-128315<\/a>
Falls Dir die Lampe gef\u00e4llt und Du Dir eine druckst, w\u00fcrde ich mich \u00fcber Feedback freuen.
Ich hafte nat\u00fcrlich nicht f\u00fcr irgendwas.
Viel Spass.

Du willst mir f\u00fcr die Lampe was spenden?<\/strong>
Ist nicht n\u00f6tig, ich mache das nur zum Spa\u00df.
Aber falls Du unbedingt willst – kauf einfach mein eBook<\/a><\/strong>, Du musst es ja nicht lesen \ud83d\ude42
Von den 99 cent kommen bei mir 14 cent an, aber es geht um den Z\u00e4hler \ud83d\ude42
Ab und an biete ich das Ding auch gratis an, dann darfst Du auch mehrere „kaufen“ \ud83d\ude42


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