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Forum: Offtopic Zahnputzspiegel


Autor: Karlheinz D. (kalle57)
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Hallo zusammen,
ich möchte euch hier ein Projekt von mir vorstellen: meinen 
LED-Zahnputzspiegel.
Dabei handelt es sich um einen Spiegel im Bad, mit dem ich ein 
strukturiertes Zähneputzen erreichen möchte. Dazu hinterleuchte ich den 
Spiegel mit einzeln ansteuerbaren RGB-LEDs (LED-Streifen). Die 
Ansteuerung erfolgt so, dass ich mit den LEDs verschiedene 
Zahnputzbereiche anzeige und ein Lauflicht laufen lasse, während der 
jeweilige Bereich geputzt werden soll. In Summe kommt man dann auf 3 
Minuten Zähneputzen. Die drei Minuten kommen einem dabei kürzer vor als 
wenn man einfach so 3 Minuten Zähne putzen soll.
Die Zähne unterteile ich in 12 Zahnputzbereiche, die nacheinander 
geputzt werden sollen (siehe Grafik). Blaue Anzeige steht dabei für 
Außenseite der Zähne, rote Anzeige für Innenseite der Zähne. Ist hier 
vielleicht etwas langwierig, das zu erklären, hab mich parallel an einer 
Wordpress-Webseite versucht und es dort beschrieben: 
[[https://khdled.wordpress.com/]].

Um den Ablauf zu zeigen, hab ich ein paar Videos auf Youtube 
hochgeladen. Die sagen mehr als viele Worte: 
[[Youtube-Video "Zahnputzspiegel mit RGB LED Streifen, Variante 1"]]
[[Youtube-Video "Zahnputzspiegel mit RGB LED Streifen, Variante 3"]]
[[Youtube-Video "Abschlussanimationen des Zahnputzspiegels mit RGB LED Streifen"]]
Die Elektronik besteht im Wesentlichen aus:
-  Stellaris-Launchpad von TI (ARM Cortex M4)
-  ein Lichtsensor
-  ein Taster
-  ein RGB-LED Streifen mit einzeln ansteuerbaren LEDs
-  Schaltung zur Netzspannungs-Nulldurchgangserkennung
-  Dimmer-Schaltung für die neben dem Spiegel vorhandenen 
LED-Spiegelleuchten
-  zwei kleine in Reihe geschaltete 5V/2A-Handy-USB-Steckernetzteile
(5 V für die Versorgung der Elektronik, 10V für die Versorgung des 
LED-Streifens.)
Eingeschaltet wird das ganze über den Lichtschalter außen vor dem Bad. 
Die LED-Spiegelleuchten werden dabei nicht mehr direkt von diesem 
Schalter eingeschaltet, sondern auch über meine Steuerung. Damit die 
Spiegelleuchten nicht unnötig angehen, wenn es sowieso taghell ist, 
verwende ich den Lichtsensor und schalte die Leuchten nur ein, wenn ein 
Licht-Schwellwert unterschritten wird.  Die Spiegel-Hinterleuchtung wird 
dagegen in jedem Fall eingeschaltet, denn die soll  ja beim Zähneputzen 
genutzt werden.
Beim Einschalten läuft erstmal ein „Sonnenaufgang“ ab. Farblich muss ich 
das noch etwas optimieren. Danach ist der Spiegel oben leicht bläulich 
(Himmel), unten leicht grünlich (grüne Natur) und seitlich farblos 
hinterleuchtet, mit fließendem Übergang. Das ist dann die normale 
Spiegel-Hinterleuchtung, solange man nicht den Zahnputzmodus aktiviert.
Die Bedienung erfolgt mit einem Taster, den ich im Halter der 
Spiegelleuchte eingebaut habe. Mit dem Taster kann die Dimmung der 
beiden Spiegelleuchten verändert werden und es kann die Zahnputzanzeige 
der Spiegel-Hinterleuchtung aktiviert werden. Mit dem Taster können 
dabei verschiedene Zahnputz-Anzeigemodi ausgewählt werden. Eine 
Betätigung des Tasters wird am linken Spiegelrand in der Nähe des 
Tasters durch Ansteuerung der dortigen LEDs der Spiegel-Hinterleuchung 
angezeigt. Bei der Bedienung mit nur einem Taster unterscheide ich 
zwischen Shortpress und Longpress. z.B.:
 - 1x Shortpress = Dimmrichtung der seitlichen Spiegelleuchten ändern
 - längere Tasterbetätigung = manuelle Dimmung der seitlichen 
Spiegelleuchten ändern, solange die Taste betätigt ist. Erreicht man 
dabei den Zustand Voll-Ein oder Ganz-Aus, wird die Dimmrichtung für die 
nächste Tastenbetätigung automatisch geändert, es kann dann ja nur in 
eine Richtung gehen
- 2x Shortpress = Auswahl des Zahnputzmodes aktivieren;…
Ob diese Bedienung so bleibt, weiß ich noch nicht. Mal sehen, wie oft 
wir die manuelle Dimmung überhaupt benutzen. Die Dimmung habe ich 
nämlich eigentlich realisiert, um bei aktivierter Zahnputzanzeige die 
seitlichen Spiegelleuchten automatisch runter zu dimmen. Die seitlichen 
Spiegelleuchten sind sonst nämlich so hell, dass sie die Zahnputzanzeige 
seitlich am Spiegel überstrahlen. Also musste eine automatische Dimmung 
her.
Wie ein Zahnputzmode abläuft, sieht man am besten im Video. Die Videos 
sind allerdings noch ohne die automatische Dimmung aufgenommen, die 
hatte ich da noch nicht realisiert. Grundsätzlich basieren die 
verschiedenen Zahnputzanzeigen  auf:
- Anzeige des Zahnputzbereichs, der gerade geputzt werden soll
- Lauflicht innerhalb des angezeigten Zahnputzbereichs hin und 
herlaufend
  oder
  Lauflicht außerhalb des angezeigten Zahnputzbereichs um den Spiegel 
herum laufend
- mit oder ohne Farbwechsel bei Lauflicht außerhalb des Zahnputzbereichs
- mit oder ohne Richtungswechsel des Lauflichts bei Umschaltung auf den 
nächsten Zahnputzbereich
- verschiedene Abschlussanimationen (am Ende einfach nur aufhören kam 
nicht gut an, da musste ein Abschluss-Gimmik her)
Die ARM Cortex M4 CPU mit 80 MHz ist für diese Anwendung weit 
überdimensioniert. Ich hatte das Stellaris-Entwicklungsboard halt noch 
rumliegen, das gab es mal zum Einführungspreis für 5$. TI hat die 
Bezeichnung des Entwicklungsboards in der Zwischenzeit geändert, jetzt 
heißt es TIVA-C-Launchpad [[http://www.ti.com/tool/EK-TM4C123GXL]], 
kostet nun ca. 14€. Mit der TI-Entwicklungsumgebung Code-Composer-Studio 
und den Debug-Möglichkeiten bin ich gut zurecht gekommen.
Zur Software:
Die Funktionen laufen überwiegend im 10ms Takt. Also Taster abfragen, 
Dimmsollwert für seitliche Spiegellampen berechnen (Timer-Ladewerte für 
Phasenabschnitt), Zahnputzablauf steuern, RGB-Sollwerte für die RGB-LEDs 
der Spiegel-Hinterleuchtung berechnen, usw.  Die serielle Ausgabe der 
Sollwerte an den LED-Streifen erfolgt mittels DMA-Datentransfer.
Die Dimmung der seitlichen Spiegelleuchten erfolgt per 
interruptgesteuertem Phasenabschnitt.
Den Lichtsensor hatte ich anfangs mit dem 10ms-Takt eingelesen. Dabei 
zeigte sich aber eine Schwebung auf dem Messwert, wenn Licht 
eingeschaltet ist. Das liegt daran, dass der 10ms-Takt nicht mit der 
Netzfrequenz synchronisiert ist. Ich lese den Lichtsensor darum nun mit 
dem Nulldurchgangs-Interrupt ein, also synchronisiert zum Netz. Damit 
ist der Schwebungseffekt weg.
Im Prinzip muss ich den Lichtsensor sowieso nur beim Einschalten 
einlesen, um zu entscheiden, ob die Spiegellampen eingeschaltet werden 
sollen oder nicht. Ich hatte mir aber gedacht, dass ich den Sensor auch 
noch für die Bedienung verwenden könnte, zusätzlich zum Taster. Nach dem 
Motto, Finger auf den Sensor = großer negativer Lichtgradient = 
„Lichttaster“ EIN, Finger wieder wegnehmen = großer positiver 
Lichtgradient = „Lichttaster“ AUS. Hat aber nicht sauber funktioniert, 
speziell bei wenig Licht im Raum. Also nutze ich den Lichtsensor nicht 
für die manuelle Bedienung.

: Verschoben durch Moderator
Autor: Holger W. (holgerw)
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gefällt mir, schöne Idee das so umzusetzen.
Holger

Autor: Klaus (Gast)
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Sehr schöne Idee

Autor: Hilgi (Gast)
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Schöne Idee. Endlich mal wieder was Kreatives und nicht die 1000. 
Variante von ner Wordclock. Lob!

Autor: ghmartin77 (Gast)
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Sehr geil!

Autor: Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Karlheinz D. schrieb:
> ich möchte euch hier ein Projekt von mir vorstellen: meinen
> LED-Zahnputzspiegel.

Um ein Projekt im Sinne dieses Forums zu sein, fehlt hier wesentliches:

- Software
- Schaltplan

Autor: Brügel (Gast)
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Zahnputzspiegel: Dieses Projekt wird die Menschheit vor dem Untergang 
retten. Der Dank aller Nationen wird dir gewiss sein.

Autor: Grey (Gast)
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Brügel schrieb:
> Zahnputzspiegel: Dieses Projekt wird die Menschheit vor dem Untergang
> retten.

...dein Kommentar ebenso

Autor: Max M. (jens2001)
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Kommt für mich zu spät!
Ich kann meine Zähne auch ohne Spiegel sehen wenn ich sie putze;-)

Autor: Sepp (Gast)
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Viel Erfolg damit!

Ich ziehe meist einfach die Sonicare überall drüber und fertig.

Autor: Karlheinz D. (kalle57)
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ok, war mir nicht so bewusst.
Mein Code ist leider nicht sehr professionell geschrieben.
Was den Schaltplan angeht: der ist sehr einfach. Aber wie sieht es denn 
aus, wenn der Schaltplan einen Dimmer für 230V-Netzspannung enthält? Wer 
sich mit den Gefahren solcher Spannungen nicht auskennt und ggf. 
unbedarft mit dem Oszi an seinem Nachbau misst, riskiert sein Leben. 
Dafür möchte ich nicht verantwortlich sein. Darum hier erstmal Dimmer 
ausgegraut.

Autor: Thomas R. (sunnyingtom)
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Max M. schrieb:
> Kommt für mich zu spät!
> Ich kann meine Zähne auch ohne Spiegel sehen wenn ich sie putze;-)

Wenn du deine Zähne nicht genug geputzt hast mußt du bald Prothesen 
putzen.

Autor: michael_ (Gast)
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Das ist das übliche Geschwätz der Zahnputzindustrie.

Man soll nicht liederlich mit den Zähnen umgehen, aber auch nicht 
übertreiben.
Ein Kollege hatte mit 35 Jahren schon üble Probleme.
Andere haben mit 70 zwar kein Promigebiss, aber noch die richtigen 
Zähne.

Was will man mit so einen Spiegel überhaupt sehen?

Ich kenne solch einen neumodischen 10X Rasierspiegel/Faltenspiegel.
Die LED-Beleuchtung blendet und das Gesicht erscheint in einem Licht was 
jenseits meiner Vorstellung war.

Autor: Karlheinz D. (kalle57)
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also mit der Zahnputzindustrie hab ich nichts am Hut. Dies ist mein 
Versuch, die Kinder zum gründlichen Zähneputzen zu bewegen. Und ich kann 
sagen: sie tun's.

Autor: Manfred (Gast)
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Karlheinz D. schrieb:
> Dies ist mein Versuch, die Kinder zum gründlichen Zähneputzen zu bewegen.

Den Bildern nach ist das Projekt gut gelungen.

michael_ schrieb:
> Was will man mit so einen Spiegel überhaupt sehen?

Was wäre Mikrocontroller.net, wenn nicht direkt alles negativ zerrissen 
würde?

Autor: fast (Gast)
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Thomas R. schrieb:
> Max M. schrieb:
>> Kommt für mich zu spät!
>> Ich kann meine Zähne auch ohne Spiegel sehen wenn ich sie putze;-)
>
> Wenn du deine Zähne nicht genug geputzt hast mußt du bald Prothesen
> putzen.

köstlich, er schnallts nicht.
wo wird das enden, mit der Jugend von heute?

Autor: F. F. (foldi)
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Karlheinz, sehr schön. Dein Lauflicht gefällt mir sehr.
Melde undedingt Gebrauchsmusterschutz an.
Das ist nicht teuer.

Autor: Lothar M. (zwickel)
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3 Min. Zähneputzen, danach 2Min. Spiegel putzen ist mir echt zuviel.

Das geht auch schneller.

Autor: Stephan (Gast)
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Der Schaltplan erinnert mich irgendwie an die von meinem Auto. 
Viereckige Kästchen mit Verbindungen. :-)

Autor: Pete K. (pete77)
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Software fehlt noch..

Autor: Der Andere (Gast)
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Schönes Projekt. Und wenns hilft die Kids zu motivieren, warum nicht :-)

An der Beschreibung kannst du noch arbeiten.

Autor: Äxl (geloescht) (Gast)
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Kann man das nicht gleich per BT mit den angebotenen Zahnbürsten 
kopplen?

Autor: Äxl (geloescht) (Gast)
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koppeln... :\

Autor: Karlheinz D. (kalle57)
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Wenn es Zahnbürsten mit BT gäbe,sollte das möglich sein. Alternativ 
evtl. Erkennung des typischen Geräusches von elektr. Zahnbürsten?

Autor: Achim S. (achs)
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Karlheinz D. schrieb:
> Mein Code ist leider nicht sehr professionell geschrieben.

Das ist mir egal... Wohin muss ich wieviel überweisen, für einen 
Komplettspiel

Autor: Karlheinz D. (kalle57)
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Das werte ich jetzt mal als nicht ernst gemeinte Frage.

Autor: 2 Cent (Gast)
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Karlheinz D. schrieb:
> also mit der Zahnputzindustrie hab ich nichts am Hut. Dies ist mein
> Versuch, die Kinder zum gründlichen Zähneputzen zu bewegen. Und ich kann
> sagen: sie tun's.
Saubere Sache!!!

Und wenn ich sehe welch sinnlos teurer Mist (zb Smartphonehalter, 
Tuerstopper, Akkukreissaege usw) auf den Grabbeltischen der Discounter 
zu finden ist:
F. F. schrieb:
> Karlheinz, sehr schön. Dein Lauflicht gefällt mir sehr.
> Melde undedingt Gebrauchsmusterschutz an.
> Das ist nicht teuer.
Gute Geschaeftsidee, eine Produktion koennte sich fuer Karlheinz und 
anderer Leute Kinder wirklich lohnen. Win+Win.

Der erste Kunde wartet schon:
Achim S. schrieb:
> Das ist mir egal... Wohin muss ich wieviel überweisen, für einen
> Komplettspiel

Autor: 2 Cent (Gast)
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Karlheinz D. schrieb:
> Das werte ich jetzt mal als nicht ernst gemeinte Frage.

Du verkennst die Qualitaeten deiner Idee

Nur meine Meinung.

Autor: Achim S. (achs)
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Oh, ernstgemeint wenn Du magst. Ich habe auch Kinder, und die Sanduhr 
kommt selbst mir zu lang vor.

Autor: Oliver S. (phetty)
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Das ist eine interessante Alternative zum Philips hue Badspiegel!
Jetzt noch eine Spiegelheizung gegen Beschlag dazu und verschiedene 
Beleuchtungsmodi für Schminken, Rasieren usw.
Wenn man den runden IKEA Spiegel nimmt kann man im Leerlauf auch noch 
eine Uhr darstellen.

Tolles Projekt! Kompliment!

Autor: Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Kommt da noch was?

Autor: Karlheinz D. (kalle57)
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falls du die Software meinst: nein, da muss ich passen.

Autor: Karlheinz D. (kalle57)
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Achim S. schrieb:
> Oh, ernstgemeint wenn Du magst. Ich habe auch Kinder, und die Sanduhr
> kommt selbst mir zu lang vor.

Und es wäre dir völlig egal, ob der Spiegel überhaupt zu deinem Bad 
passt?
Normalerweise hat man ja so seine Vorstellung von Form und Größe eines 
Spiegels.

Autor: Rainer S. (enevile)
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Karlheinz D. schrieb:
> falls du die Software meinst: nein, da muss ich passen.

Schade!
Darf ich fragen wieso?

Klar kann man das selber programmieren, aber warum immer wieder die 
gleiche Arbeit tun die schon ein anderer getan hat.

: Bearbeitet durch User
Autor: Jeffrey L. (the_dude)
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Karlheinz D. schrieb:
> Mein Code ist leider nicht sehr professionell geschrieben.

Ich lese das in etwa so heraus, dass er seinen code selbst nicht als 
sonderlich vorzeigbar interpretiert.

Aber solange die Funktion gegeben ist, wäre mir das egal. Anderseits, 
wenn Du hier Deinen code postest, können dir sicher genügend Leute 
zeigen, wie man ihn verbessert, dann hast Du auch noch etwas gelernt ;)

Anderseits, die LED-strips werden i.d.R. mit SPI angesteuert, die 
portwackler dürfte jeder noch selbst hin bekommen.
Das eigentlich Interessante an diesem Projekt ist die Idee, und die 
finde ich wirklich klasse!

Mal erfrischend neu und eine echt super Bastellei - Die Idee ist echt 
genial! ;)

Autor: G. H. (schufti)
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wenn er hier schon einige Zeit mitliest wird er sich hüten seinen 
"unprofessionellen" Code öffentlich zur Schau zu stellen.
Auf einen gut gemeinten Kommentar kommen i.A. gleich zehn gehässige (die 
auch den gut gemeinten zerreissen).
Und ist das ganze Projekt ev. auch noch in Arduino implementiert, muss 
man sich ganz warm anziehen ...

Autor: Uhu U. (uhu)
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Karlheinz D. schrieb:
> also mit der Zahnputzindustrie hab ich nichts am Hut. Dies ist mein
> Versuch, die Kinder zum gründlichen Zähneputzen zu bewegen. Und ich kann
> sagen: sie tun's.

Gib ihnen eine elektrische Zahnbürste - die signalisiert die Zeit, wie 
lange man einen Quadranten putzen soll und macht es sowieso besser, als 
die Handbürste.

Wenn sie dann mal eine Handbürste benutzen, haben sie das Timing 
intuitiv drin…

Autor: Walta S. (walta)
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Never touch a working system!

Walta

Autor: Cyblord -. (cyblord)
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Uhu U. schrieb:
> Gib ihnen eine elektrische Zahnbürste - die signalisiert die Zeit, wie
> lange man einen Quadranten putzen soll und macht es sowieso besser, als
> die Handbürste.

Richtig.
Und natürlich kannst du heute eine elektrische Kinderzahnbürste kaufen, 
die nicht nur jede Minute Musik spielt um den Quadrantenwechsel 
anzuzeigen, sondern auch per BT via App auf dem Tablett das putzen zu 
einem interaktiven Spiel macht.

Wir leben schon in interessanten Zeiten...

> Ich lese das in etwa so heraus, dass er seinen code selbst nicht als
> sonderlich vorzeigbar interpretiert.
> Aber solange die Funktion gegeben ist, wäre mir das egal.

Es gibt keine Ausrede für schlechten Code.

: Bearbeitet durch User
Autor: Peter D. (peda)
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Uhu U. schrieb:
> Gib ihnen eine elektrische Zahnbürste

Gerade für Kinder lohnt sich eine elektrische Bürste, da sie motorisch 
noch recht ungelenk sind. Der Putzerfolg ist erheblich besser (weniger 
Schmerzen, weniger Zähne verlieren). Das wird Dir jeder Zahnarzt 
bestätigen.

Autor: Walta S. (walta)
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Genau. Und blos keine Schuhe mit Schnürsenkel sondern Klettverschluss, 
und Hosen mit Druckknöpfen anstatt Knöpfe und Jacken mit 
Magnetverschluss statt Reissverschluss. Geht viel leichter zu und sie 
müssen diese ganzen unnötigen Sachen wie Fingerfertigkeit nicht mehr 
lernen.

Walta

Autor: Max M. (zbmax)
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Cool wäre wenn nach erreichen der nötigen Zeit das Feld ein Bild zeigt, 
oder ein Teil eines Bildes.
So könnte man gleich am morgen ne (zweite) Frau ausziehen :)

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