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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entstapeln von Kisten, wobei ein Kistenstapel zugefördert und einzelne Kisten oben vom Kistenstapel abgenommen und abgefördert werden. Daneben betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Entstapeln von Kisten, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.
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In Lebensmittelbetrieben werden zunehmend Kisten aus Kunststoff zum Umschlag der Waren verwendet. Die Kisten werden zu Türmen gestapelt und auf Rollgestellen transportiert. Dabei weist die offene Seite der Kisten grundsätzlich nach oben. Die Kisten können aber auch mit der offenen Seite nach unten gestapelt sein.
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Die zu Türmen gestapelten Kisten müssen regelmäßig gereinigt werden. In kleinen Betrieben wird die Reinigung von Hand durchgeführt oder vorbereitet. Die Kisten werden vom Kistenstapel abgenommen, gedreht und einer Waschmaschine zugeführt.
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Für größere Mengen werden zum Vereinzeln der Kisten vor dem Drehen derselben Entstapler eingesetzt. Die Kistenstapel werden von den Rollgestellen auf ein Transportband geschoben und von diesem dem Entstapler zugeführt. Im Entstapler fixieren mechanische Greiferelemente den Kistenstapel und über eine mechanische Steuerung werden die Kisten an der oberen Spitze des Kistenstapels über eine Fördertechnik einzeln abgenommen und über einen Kastenwender einer Waschanlage zugeführt. Der Kistenstapel wird dabei von unten nach oben gefördert, zum Beispiel über Ketten oder Zahnriemen.
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Das Anheben des Kistenstapels hat sehr genau zu erfolgen. Die von oben wirkenden Greiferelemente müssen die oberste Kiste genau treffen. Der Antrieb der Vorrichtung zum Anheben des Kistenstapels ist deshalb sehr aufwändig. Zusätzliche Schwierigkeiten entstehen dann, wenn Kisten mit unterschiedlichen Höhen durcheinander als Turm gestapelt sind.
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Die Kisten werden im Kistenstapel vorzugsweise mit der Öffnung nach oben transportiert, während die Waschung in der Waschanlage grundsätzlich mit der Öffnung nach unten durchgeführt wird. In den meisten Fällen werden Kunststoff-Kisten aus PP und mit gelochten Seitenwänden und/oder gelochten Bodenwänden oder mit geschlossenen Oberflächen verwendet. Kisten mit gelochten Wandungen werden auch als Körbe bezeichnet.
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In der
DE 10 2005 016 431 A1 sind Vorrichtung und Verfahren zur Entstapelung von oben offenen, auf einer Palette gestapelten Stapelbehältern bekannt. Die Palette wird durch eine Hubeinrichtung angehoben. Eine oberste Stapellage wird jeweils durch Greifeinrichtungen angehoben und mithilfe von Aufnahmegabeln auf eine Rollenbahn transportiert.
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Ein Wasserbehälter mit gestapelten Hummerschalen ist in der
DE 34 43 057 A1 offenbart.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Entstapeln von Kisten, bei dem bzw. bei der das Anheben des Stapels präzise durchführbar ist. Möglichst soll auch ein Zusatznutzen im Hinblick auf den nachfolgenden Waschvorgang gegeben sein.
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Die Lösung der vorgenannten Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 7.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kistenstapel in einen Tank gefördert wird, dass der Kistenstapel im Tank durch ein ansteigendes oder strömendes Fluid angehoben wird, so dass die oberste Kiste eine definierte Höhe erreicht, und dass dann die oberste Kiste vom Kistenstapel abgenommen wird. Das verwendete Fluid kann eine Flüssigkeit, ein Gas oder ein Flüssigkeits-Gas-Gemisch sein. Auch kann zunächst eine Flüssigkeit vorgesehen sein, in die zeitweise ein Gas einströmt. Vorzugsweise ist als Fluid Wasser vorgesehen. Die üblicherweise in der Lebensmitteltechnik verwendeten Kisten aus Kunststoff schwimmen im Wasser bündig mit ihrer Oberkante. Durch Regulierung des Wasserstands wird auch die Position der obersten Kiste im Kistenstapel genau eingestellt.
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Möglich ist auch die Verwendung einer Gasströmung, etwa zur Erzeugung eines Luftkissens, auf dem der Kistenstapel bis zu einer definierten Höhe angehoben wird. In den meisten Lebensmittelbetrieben ist ohnehin eine Druckluftversorgung vorhanden.
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Die Kisten des in der Flüssigkeit schwimmenden Kistenstapels werden durch die Wirkung der Flüssigkeit zugleich vorgereinigt. Anhaftende Schmutzreste werden aufgeweicht. Diese Vorreinigung kann unterstützt werden durch die Verwendung oder Zugabe spezieller Reinigungsflüssigkeit, Strömungswirbel und/oder die Zufuhr von Gas, insbesondere Luft.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird der Kistenstapel in einen Tank gefördert, insbesondere durch eine aufrechte offene, verschließbare Tankseite. Anschließend strömt das Fluid in den Tank und hebt den Kistenstapel an. Bei Verwendung von Wasser als Fluid schwimmt eine herkömmliche Kunststoffkiste gerade bündig mit der Wasseroberfläche und kann durch den oben offenen Tank entnommen werden.
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Bei Verwendung von Luft ist eine möglichst enge Abstimmung der Tankabmessungen auf die Kistenmaße sinnvoll zur Minimierung des Luftspalts. Unter der untersten Kiste kann durch Druckluft ein Luftkissen zum Anheben des Kistenstapels erzeugt werden.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird das Fluid nach dem Abnehmen der letzten Kiste zurückgeführt in einen Nebentank und steht dort für ein nächstes Füllen des Tanks zur Verfügung. Das Fluid, insbesondere die Flüssigkeit, strömt zwischen Nebentank und Tank hin- und her. Vorgesehen sein kann eine fortlaufende oder intervallmäßige Ergänzung der Flüssigkeit durch eine Frischfluid-Zufuhr. Auf diese Weise kann auch bei gefülltem Tank an der Oberfläche schwimmender Schmutz aus dem Tank ausgetragen werden.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kistenstapel in einer Flüssigkeit schwimmt und dass unter dem Kistenstapel ein Schwimmer zusätzlichen Auftrieb bewirkt. Der Schwimmer kann beispielsweise verwendet werden, wenn Kisten aus einem anderen Werkstoff als üblich gehandhabt werden sollen, so dass die Kisten nicht von sich aus oder zu wenig in der Flüssigkeit aufschwimmen. Auch beschleunigt der Schwimmer das Aufschwimmen des Kistenstapels nach dem Entnehmen der obersten Kiste.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entstapeln von Kisten weist folgende Merkmale auf:
- a) ein Tank zur Aufnahme eines Kistenstapels,
- b) eine Zufuhreinrichtung für die Zufuhr eines Fluides in den Tank,
- c) Mittel zur Regulierung des Fluidstandes im Tank oder zur Steuerung der Zufuhr des Fluides in den Tank,
- d) eine Abnehmeeinrichtung zum Abnehmen zumindest der obersten Kiste des Kistenstapels im Tank,
- e) der Tank weist seitlich eine Tür zum Beladen mit dem Kistenstapel auf.
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Der Kistenstapel wird bei geöffneter Tür in den leeren Tank eingeschoben. Die geschlossene Tür schließt so dicht, dass kein Fluid im Bereich der Tür austreten kann.
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Erfindungsgemäß kann der Tank innen Rollen aufweisen, auf denen der Kistenstapel beim Beladen des Tanks aufliegt. Auch kann der Kistenstapel von einem Zuförderer kommend und auf den Rollen aufliegend in den Tank mit wenig Reibung hineinbewegt werden.
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Vorteilhafterweise ist dem Tank ein Nebentank zugeordnet zum Abgeben des Fluides in den Tank und zur Aufnahme des Fluides aus dem Tank. Das Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, wird zwischen Tank und Nebentank hin- und hergepumpt. Hierzu kann eine Pumpe vorzugsweise zwischen Tank und Nebentank angeordnet sein. Der Nebentank ist vorzugsweise auf derselben Höhe angeordnet wie der Tank und weist in etwa die gleichen Abmessungen auf.
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Die Fluidzufuhr ist vorteilhafterweise am Boden des Tanks vorgesehen, kann aber auch oben und/oder seitlich am Tank angeordnet sein, so dass die Flüssigkeit am Kistenstapel herunterläuft. Ebenfalls am Boden ist dann eine Übergangsleitung zwischen Tank und Nebentank angeordnet. Im Boden kann eine Senke vorgesehen sein, in der sich bei leerem Tank die Restmenge der Flüssigkeit sammelt. Seitlich neben der Senke sind dann vorzugsweise Schienen oder Rollenbahnen für die Kistenstapel angeordnet. Fluidzufuhr und Übergangsleitung sind dann der Senke zugeordnet.
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Der Tank kann mit einem Überlauf versehen sein, über den Fluid in den Nebentank abfließen kann. Dem Überlauf ist vorzugsweise ein Filter oder Abscheider zum Abtrennen von insbesondere grobem Schmutz zugeordnet.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist im Tank ein Schwimmer angeordnet, der bei gefülltem Tank unter dem Kistenstapel zuliegen kommt. Der Schwimmer kann beispielsweise bei leerem Tank in der Senke liegen bleiben und beim Befüllen von dort aus unter die unterste Kiste aufschwimmen.
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Der Schwimmer kann auch so groß ausgebildet sein, dass er den Querschnitt das Tanks fast vollständig ausfüllt. Vorzugsweise weist der Schwimmer zumindest in diesem Fall seitliche Ränder auf, die auf den Rollen oder Schienen im Tank aufliegen, sowie Rollen oder Schienen, auf denen der Kistenstapel auf den Schwimmer aufschiebbar ist.
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Vorteilhafterweise ist der Schwimmer mit Kanälen versehen, durch die das Fluid hindurchströmen kann, etwa von der Unterseite zur Oberseite des Schwimmers oder umgekehrt. Im einfachsten Fall ist der Schwimmer ein Ring in Form eines Rechtecks.
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Erfindungsgemäß kann dem Tank ein Zuförderer vorgeordnet sein, auf dem die Kistenstapel aufliegen und der insbesondere höhenverstellbar ist. Der Zuförderer verläuft etwa horizontal oder mit geringer Neigung. Höhenverstellbar ist insbesondere ein dem Tank zugewandtes Ende des Zuförderers. Das Ende des Zuförderers wird dann bei geschlossener Tür und zum Öffnen derselben abgesenkt. Nach dem Öffnen der Tür wird der Zuförderer angehoben bis auf das Niveau der Rollen oder Schienen im Tank für die Aufnahme des Kistenstapels.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abnehmeeinrichtung Greifelemente aufweist, die die oberste Kiste erfassen. Da die Kisten oben offen sind, können die Greifelemente die Seiten der Kisten beaufschlagen und dabei auch die Grifflöcher der Kisten nutzen. Möglichst ist auch das Erfassen weitgehend geschlossener Kisten, die nur oben offen sind und keine gelochten Wandungen aufweisen. Aufgrund der Wasserfüllung ist dann lediglich die Abnehmeeinrichtung stärker zu dimensionieren. Erfasst werden können auch nach unten offene Kisten.
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Erfindungsgemäß können die Greifelemente horizontal gegenläufig verfahrbar sein. Dadurch können die Kisten von innen erfasst werden. Außerdem sind die Greifelemente gemeinsam anhebbar und absenkbar und gemeinsam horizontal verfahrbar zur Abförderung der Kisten. Die Greifelemente treten von oben in die oberste Kiste hinein, werden gegenläufig gespreizt bis zur Anlage an den Seitenwänden innen oder in den Grifflöchern. Anschließend wird die Kiste mit den Greifelementen angehoben und horizontal abgefördert bis auf einen Abförderer.
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Der Abförderer ist erfindungsgemäß im Anschluss an die Abnehmeeinrichtung vorgesehen und weist insbesondere eine Wanne zur Aufnahme von Tropfmengen auf. Die Wanne ist vorzugsweise zumindest in einem ersten Abschnitt des Abförderers angeordnet und kann eine Leitung zum Tank oder Nebentank aufweisen. Die in der Wanne aufgefangene Flüssigkeit wird in den Tank oder Nebentank zurückgeleitet.
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Gegenstand der Erfindung ist auch eine Kombination aus Kistenwaschanlage, Kistenwender und erfindungsgemäßer Vorrichtung.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und aus den Ansprüchen. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in der Seitenansicht,
- 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Draufsicht.
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Ein aufrechter Tank 10 ist zur Aufnahme eines Kistenstapels 11 ausgebildet. Einzelne Kisten 12, 13, 14 weisen beispielsweise ein Grundmaß von 60 cm mal 40 cm auf, sind mit gelochten Wandungen versehen und im Kistenstapel 11 nach oben offen ausgerichtet.
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Der Tank 10 weist etwas größere Innenmaße als die Ausmaße des Kistenstapels 11 auf. Zur Anpassung an verschiedene Maße und/oder zur genauen Führung des Kistenstapels 11 im Tank 10 kann letzterer innen Einstellelemente oder Leitschienen oder Ähnliches aufweisen, die auch auswechselbar oder/und einstellbar sein können.
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Dem Tank 10 vorgeordnet ist ein Zuförderer 15 als Bandförderer mit einem Obertrum 16, auf dem der Kistenstapel 11 in Richtung auf den Tank 10 förderbar ist.
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Dem Zuförderer 15 zugewandt weist der Tank 10 an einer aufrechten Seitenwand eine Tür 17 auf, die mit einer umlaufenden Dichtung versehen und auch bei gefülltem Tank dicht verschließbar ist.
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Am Boden 18 weist der Tank 10 Rollen 19 auf, so dass der Kistenstapel 11 auf einer durchgehenden Ebene vom Obertrum 16 auf die Rollen 19 übergeben werden kann.
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Zum Einfahren des Kistenstapels 11 in den Tank 10 ist die Tür 17 aufschwenkbar. Die Schwenkbewegung der Tür 17 ist durch den Doppelpfeil 20 in 2 dargestellt.
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Seitlich neben dem Tank 10 ist ein Nebentank 21 angeordnet mit vorzugsweise ähnlichen oder gleichen Abmessungen und in etwa auf gleicher Höhe wie der Tank 10. Am Boden 22 des Nebentanks 21 ist eine Pumpe 23 vorgesehen, mit der Flüssigkeit vom Nebentank 21 in den Tank 10 und wieder zurück förderbar ist. Entsprechende Auslässe 24, 25 für die Flüssigkeit sind ebenfalls am Boden 22 bzw. am Boden 18 vorgesehen und an die Pumpe 23 angeschlossen. Nicht gezeigt sind gegebenenfalls vorhandene Einrichtungen zur Erwärmung der Flüssigkeit, für die Zufuhr weiterer Flüssigkeit in das System und/oder für die Zugabe von Reinigungsmittel.
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Zum Öffnen der Tür 17 ist entweder die Tür selbst leicht anhebbar (zu Beginn des Ausschwenkens) oder ein Ende 26 des Zuförderers 15 ist absenkbar. Wichtig ist, dass der Obertrum 16 nach dem Öffnen der Tür 17 in der selben Ebene liegt wie die Rollen 19.
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Oben auf dem Tank 10 ist eine Greifeinrichtung 27 mit gegenläufig ausfahrbaren Greifelementen 28, 29 angeordnet. Diese sind durch einen Antrieb 30 abwärtsbewegbar bis in die oberste Kiste 12 hinein, heben die Kiste 12 an und bewegen diese horizontal quer zum Zuförderer 15, siehe Pfeil 31, auf einen Abförderer 32, insbesondere einen Bandförderer. Dieser ist nur in 2 eingezeichnet.
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Sobald ein Kistenstapel 11 in den Tank 10 eingefördert wurde und die Tür 17 dicht verschlossen ist, wird Flüssigkeit aus dem Nebentank 21 in den Tank 10 gepumpt. Der Kistenstapel 11 schwimmt dadurch auf. Bei Verwendung der in der Lebensmitteltechnik üblichen gelochten Kisten aus Polypropylen schließt ein oberer Rand der obersten Kiste 12 etwa bündig mit der Oberfläche des Wassers ab. Die Zufuhr des Wassers in den Tank wird so gesteuert, dass die oberste Kiste eine definierte Höhe und Position relativ zur Greifeinrichtung 27 erreicht.
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Nach Entnahme der obersten Kiste 12 durch die Greifeinrichtung 27 schwimmt der restliche Kistenstapel weiter auf bis zur Oberfläche, so dass wiederum die oberste Kiste zum Entnehmen bereit ist. Je nach Volumen der Kisten kann der Wasserstand im Tank über die Pumpe 23 nachgesteuert und konstant gehalten werden.
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Nach der Entnahme aller Kisten aus dem Tank 17 wird die Flüssigkeit durch die Pumpe 23 zurückgefördert in den Nebentank 21. Die Tür 17 kann geöffnet und ein neuer Kistenstapel 11 kann in den Tank 10 eingefahren werden.
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Im oberen Bereich des Tanks 17 können insbesondere zeitweilige Sicherungen gegen ein Herausschwimmen des Kistenstapels 11 vorgesehen sein, etwa mechanische Stopper. Diese können auch gesteuert ausfahrbar sein.
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Die Tür 17 ist mit geeigneten Antrieben zum Schließen versehen. Beim Schließen der Tür 17 kann ein Druck auf den Kistenstapel 11 zur Ausrichtung desselben ausgeübt werden.
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Mehrere Tanks können miteinander kombiniert werden, so dass stets ein Tank gefüllt ist, während der andere Tank mit einem Kistenstapel beschickt wird.
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Der Vorrichtung nachgeordnet ist vorzugsweise eine Kistenwaschanlage. Der Abförderer 32 führt zu einem der Waschanlage vorgeordneten Kistenwender hin, da die Kisten mit nach unten gerichteter Oberseite gewaschen werden.
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Durch den Aufenthalt des Kistenstapels 11 im Tank 10 werden Schmutzreste in den Kisten 12 bis 14 eingeweicht. Die Kisten werden vorgereinigt. Dies kann noch unterstützt werden durch Reinigungszusätze, erwärmte Flüssigkeit, eingebrachte turbulente Strömungen und/oder Lufteinblasung. Die anschließende Waschanlage kann dann kleiner dimensioniert sein und mit weniger Reinigungsmittel auskommen. Der Frischwasserverbrauch der Gesamtanlage wird minimiert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Tank
- 11
- Kistenstapel
- 12
- obere Kiste
- 13
- Kisten
- 14
- untere Kiste
- 15
- Zuförderer
- 16
- Obertrum
- 17
- Tür
- 18
- Boden
- 19
- Rollen
- 20
- Doppelpfeil
- 21
- Nebentank
- 22
- Boden
- 23
- Pumpe
- 24
- Auslassnebentank
- 25
- Auslasstank
- 26
- Ende des Zuförderers
- 27
- Greifeinrichtung
- 28
- Greifelement
- 29
- Greifelement
- 30
- Antrieb
- 31
- Pfeil
- 32
- Abförderer
