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Die Erfindung betrifft eine Etikettiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Etikettieren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
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Etikettiermaschinen und Etikettiervorrichtungen für das Etikettieren von Behältern, insbesondere Flaschen, werden im Stand der Technik beschrieben.
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Die
DE 10 2006 062 511 A1 diskutiert, dass bei der Änderung eines Etikettenformats, also dem Wechsel von einer Art von Etiketten auf ein anderes bei einer Etikettiervorrichtung respektive ein Etikettieraggregat, Paletten, Etikettenbehälter und Greiferzylinder ausgetauscht oder ergänzt werden müssen. Entsprechende dafür erforderliche Arbeiten sind zeitaufwändig und komplex und bedeuten häufig relativ lange Stillstandzeiten für die Etikettiervorrichtung. Ferner ist die Lagerhaltung, Beschaffung und Logistik der Einzelteile mit einem erheblichen Aufwand verbunden, zum Beispiel müssen typischerweise für jedes Etikettenformat verschiedene Greiferzylinder bereitgestellt werden.
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Ein weiteres Problem ist das Einmessen der Apparatur nach einem Wechsel von Einzelteilen. Beispielsweise beschreibt die
US 5,787,598 verschiedene Hilfsmittel, insbesondere Messlehren, zum manuellen Einmessen von bekannten Etikettiervorrichtungen.
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Im obigen Stand der Technik wird diskutiert, wie einzelne Elemente der Etikettiervorrichtung, insbesondere der Etikettieraggregate, also Paletten, Etikettenbehälter und Greiferzylinder in kooperierenden Positionen eingestellt werden. Dabei kann das Einstellen auch manuell oder mit Hilfe von Elektromotoren geschehen und Einzelteile der Etikettieraggregate können in radialer, in Umfangsrichtung, oder auch Höhenverstellbar justierbar sein. Im Stand der Technik wird ferner ein Etikett mittig auf einer Palette geführt, das heißt die Mitte des Etiketts bezüglich seiner Breite stimmt mit der Mitte der Palette überein, ferner wird es mittig auf einem Greifer transportiert. Dadurch werden allerdings, wie oben angedeutet, für jedes Etikettenformat, insbesondere bei unterschiedlicher Breite des Etiketts unterschiedliche Greifer bereitgestellt werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, angesichts der anhand des Stands der Technik diskutierten Probleme die Umrüstzeiten einer Etikettiermaschine/-vorrichtung entscheidend zu reduzieren und die Notwendigkeit des Auswechselns von Formatteilen des Etikettieraggregats, insbesondere der Greiferzylinder, bei Etikettenwechsel zu reduzieren oder gar überflüssig zu machen.
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Diese Aufgabe wird mit einer Etikettiervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mit einem Verfahren zum Etikettieren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.
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Die Erfindung stellt eine Etikettiervorrichtung bereit mit mindestens einem Etikettieraggregat zum Etikettieren von Behältern, wobei das Etikettieraggregat ferner umfasst: einen Palettenrotor mit mindestens einer Palettenwelle, die Palettenwelle mit mindestens einer Palette; mindestens einem Etikettenbehälter/Etikettenmagazin, mit einem Greiferzylinder mit mindestens einem Greifer mit einem oder mehreren Greiferfingern, wobei die Palette an der Palettenwelle versetzt angeordnet ist derart, dass bei Übernahme eines Etiketts aus dem Etikettenbehälter die vordere Kante der Palette bezogen auf die Drehrichtung des Palettenrotors auf die entsprechende Kante der Etiketten im Etikettenbehälter ausgerichtet ist.
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Als vordere Kante der Palette wird die vordere Kante bezüglich der Drehrichtung und der äußeren Seite der Palette bezüglich der Drehachse des Palettenrotors betrachtet, also die Seite der Palette, auf die ein Etikett aufgebracht werden kann. Durch das Ausrichten der vorderen Kante der Palette bezüglich der entsprechenden Kante des Etiketts, also durch das versetzte Anbringen der Palette an der Palettenwelle, kann die Greifereinstellung des Etikettieraggregats der Etikettiervorrichtung/Maschine immer die gleiche Einstellung aufweisen, also unverändert bleiben. Die Palette kann dabei eine geeignete, leicht gekrümmte Form aufweisen, damit sie sich in Umfangrichtung gegenüber dem Etikett im Etikettenbehälter abrollen kann. Die vordere Kante der Palette schließt damit also praktisch bündig mit der entsprechenden Kante des von ihr aufzunehmenden Etiketts ab. Die Ausrichtung erfolgt also in einer Ebene parallel zum Palettenrotor, also senkrecht zur Drehachse des Palettenrotors. Ebenso kann auch noch eine Ausrichtung bezüglich der Etikettenhöhe erfolgen, in diesem Falle dienen die vordere Kante der Palette und eine Ecke der vorderen Kante, beispielsweise die obere Ecke, als Bezug für die Ausrichtung. Infolge der Ausrichtung zwischen Paletten und Etiketten können insbesondere unterschiedliche Etikettenbreiten mit dem gleichen Greiferzylinder verarbeitet werden, was den großen Vorteil hat, dass die Kosten für den Greiferzylinder und die Umrüstzeiten für die Etikettiermaschine/-vorrichtung deutlich reduziert werden können. Eine derartige Lösung ist insbesondere für Kaltleimetikettierungen gut zu verwenden, insbesondere für Etikettiervorrichtung, die pro Etikettieraggregat nur ein Etikett verarbeiten. Dieses ist vor altem attraktiv bei Maschinen mit einer hohen Anzahl unterschiedlicher Ausstattung, das heißt unterschiedlicher Etiketten, die von einem Aggregat verarbeitet werden, wobei vorteilhafterweise nur die unterschiedlichen Etiketten gewechselt werden müssen.
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Bei der Vorrichtung wie oben beschrieben wird die Palette typischerweise auf die maximale Abwicklungslänge, insbesondere die maximale Etikettenbreite ausgelegt. Dabei sind die Paletten typischerweise leicht gekrümmt, so dass sie sich gegen die aus dem Etikettenbehälter zu entnehmenden Etiketten abrollen können. Wie bereits angedeutet, kann auch oder zusätzlich die Etikettenhöhe betrachtet werden, und eine Ausrichtung auf die maximale Etikettenhöhe ist möglich. Wie bereits beschrieben, können dadurch unterschiedliche Etikettenbreiten mit dem gleichen Greiferzylinder verarbeitet werden, und ein Wechsel des Greiferzylinders ist nicht erforderlich bis zu einer maximalen Abwicklungslänge, welche durch die Aggregatparameter, also Größe beziehungsweise Umfang der Drehtische des Aggregats und eine maximal mögliche Zahl von Greifer- und Palettenelementen pro Tisch gegeben ist. Das heißt, solange das Aggregat nicht ausgetauscht werden muss, müssen auch nicht die Elemente des Aggregats ausgetauscht werden, und eine einmal gefundene Kooperationsposition der Elemente zueinander braucht im Wesentlichen nicht oder nur minimal nachjustiert werden.
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Ferner können bei der Etikettiervorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung eine oder mehrere Komponenten des Etikettieraggregats mit dem Palettenrotor, der mindestens einen Palettenwelle, der mindestens einen Palette, des mindestens einen Etikettierbehälters, einer Leimwalze, des Greiferzylinders mit dem mindestens einen Greifer manuell oder motorisch in Positionen radial oder senkrecht oder in Umfangsrichtung bezogen auf die Drehebenen zueinander auf eine Justierposition, also eine Kooperationsposition, eingestellt werden.
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Eine Feinjustierung der Komponenten des Aggregats zueinander kann also entsprechend manuell oder motorisch oder automatisch gesteuert vorgenommen werden.
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Die beschriebenen Etikettiervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ferner umfassen, dass das Etikettieraggregat relativ zu einem Fördertisch einstellbar ist, auf dem die zu etikettierenden Behälter transportiert werden, derart, dass die auf dem Fördertisch transportierten Behälter das vom Greifer transportierte Etikett in der Mitte des Etiketts übernehmen.
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Der Fördertisch transportiert die zu etikettierenden Behälter, die an einer bestimmten Stelle das vom Greifer transportierte Etikett übernehmen. Das Aufbringen des Etiketts vom Greifer auf Behälter, also die Übernahme/Übergabe geschieht typischerweise nach gut verstandenen Prozessen. Dabei wird beispielsweise insbesondere Wert darauf gelegt, dass es die Möglichkeit gibt, dass der Behälter das vom Greifer transportierte Etikett in der Mitte des Etiketts, also mittig, übernehmen. Dieses kann durch eine relative Bewegung von Etikettieraggregat und Fördertisch erzielt werden, wobei wenigstens eine oder auch beide der beiden Einheiten, also Etikettieraggregat und/oder Fördertisch durch eine geeignete Steuerung, beispielsweise durch einen Servomotor, bewegt werden kann und damit eine Position relativ zur anderen Einheit anfahren kann.
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Ebenso ist es möglich, dass jeder Greifer des Greiferzylinders relativ zum Fördertisch also in der Ebene des Fördertisches einstellbar ist, derart, dass die Behälter das vom Greifer transportierten Etikett in der Mitte des Etiketts übernehmen können. Eine mittige Übergabe bezieht sich typischerweise darauf, dass die Mitte des Etiketts im Wesentlichen senkrecht zum Fördertisch und dem darauf transportierten Behälter, also im Wesentlichen senkrecht zur Tangente an Fördertisch und Behälter, übergeben wird.
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Die mittige Übernahme/Übergabe, wie oben beschrieben, bedingt, dass bei anschließenden Andrückprozessen ein Andrück- oder Anpresselement das Etikett über einen genügend große Fläche auf dem Behälter andrückt. Als Anpresselemente können beispielsweise Bürsten verwendet werden. Die Etiketten werden dann an den Behältern angebürstet. Ferner kann in der erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung der Fördertisch Drehteller zum Festhalten, also Fixieren und Haltern, sowie zum kontrolliertem. Drehen oder Bewegen der Behälter aufweisen, ferner Anpresselemente, wobei jeder der Drehteller typischerweise durch einen Servoantrieb um seine Mittelachse senkrecht zum Fahrertisch drehbar ist, derart, dass nach Übernahme des Etiketts vom Greifer auf einen Behälter die Anpresselemente des Etiketts mindestens über die gesamte Breite des Etiketts an den Behälter anpressen. Die Anpresselemente sind typischerweise abwärts bezüglich des Etikettenübergabepunktes angeordnet, und zwar entlang des äußeren Umfangs des Drehtisches.
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Eine Drehung des Drehtellers wie oben beschrieben sollte bezüglich der Mittelachse des Fördertischs im Bereich des Anpresselements eine ein- oder mehrmalige Hin- und Herbewegung um einen Drehwinkel von 90° oder mehr für jede Drehbewegung betragen. Insbesondere falls das Etikett nicht mittig, also in der Etikettenmitte vom Greifer auf den Behälter übernommen wurde, sollte ein Drehwinkel geeignet größer als 90° gewählt werden.
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Die Erfindung stellt ferner ein Etikettierverfahren zum Etikettieren von Behältern bereit mit einer Etikettiervorrichtung wie oben beschrieben wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Ausrichten der vorderen Kante der Palette bezüglich der Drehrichtung auf die entsprechende Kante der Etiketten und Etikettenbehälter; Ausrichten des Etikettieraggregats derart, dass die Behälter das vom Greifer transportierte Etikett in der Mitte des Etiketts übernehmen; Beleimen der Palette des Etikettieraggregats, Übernehmen des Etiketts aus dem Etikettenbehälter/Magazin mittels der beleimten Palette; Abgreifen des Etiketts durch die Greiferfinger eines Greifers und Übernehmen des Etiketts von der Palette auf den Greifer; Übergeben des Etiketts vom Greifer auf den Behälter; Anpressen des Etiketts auf den Behälter.
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Ferner kann bei dem beschriebenen Etikettierverfahren der Behälter beim Anpressen des Etiketts an den Behälter derart gedreht werden, dass der Behälter relativ zum Anpresselement einen Drehwinkel erfährt in einer Hin- und Herdrehung sodass die Etiketten mindestens über ihre Gesamtbreite an den Behälter angepresst werden.
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Der Erfindungsgegenstand wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigen:
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1: Eine Aufsicht auf eine Etikettiermaschine/Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2: Elemente, hier Palettenrotor mit Paletten und Greiferzylinder mit Greiferelementen beziehungsweise Greifer entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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3: Eine Palette mit verschiedenen Etikettenbreiten gemäß der vorliegenden Erfindung.
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4: Eine Etikettiermaschine mit Etikettieraggregat und seinen Elemente sowie einen Fördertisch mit Behältern entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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5: Übergabebereich aus 4 zwischen Greiferzylinder mit Greiferschwamm und darauf befindlichem Etikett sowie einem zu etikettierenden Behälter auf dem Fördertisch.
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1 zeigt eine Etikettiervorrichtung/-machine entsprechend der vorliegenden Erfindung mit Fördereinheiten 1 zum Transportieren der zu etikettierenden Behältern 1F, welche durch einen Einteilungseinheit 2, zum Beispiel einer Einteilungsschnecke eingeteilt werden und durch einen Stern 3 zum Einsortieren auf dem sich in der Figur im Uhrzeigersinn drehenden Fördertisch 6 sortiert werden. Nachdem die Behälter im Wesentlichen den gesamten Umlauf des Fördertischs an dessen Rand durchmessen haben und dabei unter anderem etikettiert worden sind, werden die Behälter 1F durch einen weiteren Stern 4 aus dem Fördertisch wieder heraussortiert und weiter befördert. Während des Umlaufs auf dem Fördertisch werden die Behälter mit Hilfe des Etikettieraggregats 10 etikettiert und die Etiketten werden durch die Andrück-respektive Anpresselemente 25 angedrückt.
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Dabei umfasst das Etikettieraggregat 10, welches typischerweise auf einer hier nicht gezeigten Grundplatte oder Grundtisch aufgebaut ist, wenigstens einen Etikettenbehälter oder Etikettenmagazin 11, einen Leimspender mit Leimwalze 13, ein Palettenkarussel oder Palettenrotor 12 mit einer Palettenrotorwelle oder Palettenkarusselachse 15, und Paletten/Beleimungssegmente 18, welche an Palettenwellen 19 geeignet angebracht sind. Dabei können die Palettenwellen 19 geeignete Querschnitte aufweisen, insbesondere runde oder auch quadratische oder polygonale Querschnitte, entsprechend des für das Aggregat geeigneten Befestigungssystems. Das Etikettieraggregat weist ferner einen Greiferzylinder 30 auf mit einer Greiferzylinderwelle 16, und Greiferelementen 20, nachfolgend als Greifer bezeichnet.
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Die 2 der vorliegenden Erfindung zeigt ausschnittsweise Elemente eines Etikettieraggregats, insbesondere einen Palettenrotor mit einer Palettenrotorachse 15, einem oberen Palettenrotorteil 26 und einem unteren Palettenrotorteil 27, sowie Palettenwellen, welche zwischen dem Unterteil und dem Oberteil senkrecht stehend befestigt sind, wobei die Palettenwellen im Wesentlichen parallel zur Palettenrotorachse 15 stehen. Beispielsweise sind die Palettenwellen in Palettenwellenhaltern 28 eingefasst, welche mit entsprechenden Schrauben 29 fixiert sind.
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Die Palettenwellen tragen Paletten 18, auf denen beispielhaft drei verschiedenen Etikettenbreiten 18.1, 18.2 und 18.3, nachfolgend auch als EW1, EW2 und EW3 bezeichnet, angedeutet sind, entsprechend den Ausrichtungen der Paletten bezüglich von Etiketten, welche aus einem Etikettenbehälter, wie in 1 gezeigt, entnommen werden können. Ferner zeigt 2 einen Greiferzylinder 30 mit Greiferzylinderwelle 16 und einem Drehrichtungspfeil 50 des Greiferzylinders, welcher auf der Oberseite des Greiferzylinders angedeutet ist. Der Greiferzylinder 30 besitzt Greiferelemente, welche aus Greiferschwämmen 22 Greiferfingern 23 und Greiferfingergegenhaltern, zum Beispiel Anschlägen oder Ambossen 24 bestehen. Die Greiferfinger 23 nehmen das Etikett von den Paletten 18 bezüglich der Palettenkante und damit Etikettenkante 21 ab.
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3 zeigt in einer Vergrößerung eine Palette 18, die auch gekrümmt sein kann, auf der die verschiedenen Etikettenweiten 18.1, 18.2 und 18.3 angedeutet sind, zusätzlich ist eine Etikettenweite EW4 angedeutet. Dabei entspricht die Etikettenweite der maximalen Etikettenweite respektive -breite EWmax. Eine Ausrichtung bezüglich der Höhe des Etiketts ist möglich und die maximale Etikettenhöhe EHmax ist zusätzlich zur Etikettenweite EWmax angedeutet, sodass eine Ausrichtung der Palette bezüglich des aus dem Etikettenbehälter zu entnehmenden Etiketts bezüglich der vorderen Kante der Palette 18 und der oberen Kante, also insgesamt der oberen Ecke der Palette betrachtet werden kann. Ebenso kann eine Ausrichtung bezüglich der unteren Kante in Betracht gezogen werden.
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4 zeigt in einer Draufsicht das Zusammenspiel der Elemente des Etikettieraggregats der oben beschriebenen Etikettiermaschine. Insbesondere zeigt 4 das Etikettieraggregat relativ zum Fördertisch 6, dessen Drehrichtung ebenso wie die korrespondierenden Drehrichtungen der Elemente des Etikettieraggregats durch Pfeile angezeigt sind. In 4 enthält das Etikettieraggregat eine Leimwalze 13 sowie mehrere Palettenwellen mit Paletten 18 wobei angedeutet ist, dass die zu beleimenden Bereiche der Palette sowie die Übernahme von Etiketten aus dem Etikettenbehälter/Magazin 11 bezüglich der vorderen Kante der Palette und der entsprechenden Kante des Etiketts zu betrachten ist, sodass verschiedenen Etikettenbreiten, angedeutet als EW1, EW2 und EW3, entsprechend unterschiedlicher Breiten auf der Palette 18 überstreichen, wobei diese Breiten sich auf die bezüglich der Drehrichtung des Palettenrotors betrachtete vordere Kante der Paletten 18 beziehen. Die Etiketten 18E werden von den Paletten auf den Greiferzylinder 30 übergeben, welcher sich um die Greiferzylinderachse 16 dreht, wobei die Greiferfinger 23, welche die Etiketten von den Paletten 18 abgreifen sollen, und zwar an deren vorderer Kante, bezüglich der Drehrichtung der Paletten 18 relativ zum Greiferzylinder 30 dargestellt sind. Die Etiketten 18E, deren beleimte Rückseite während des Transports mit dem Greiferzylinder 30 nach außen zeigt, während die bedruckte Seite in Richtung von Greiferschwämmen 22 nach innen zeigt, werden entsprechend der Rotationsrichtung des Greiferzylinders 30 bewegt und entsprechend dort, wo der Greiferzylinder 30 den Bereich des Fördertisches 6 erreicht, an die zu etikettierenden Behälter 1F übergeben. Die Übergabe an die Behälter, das heißt insbesondere das Öffnen der Greiferfinger 23 und das Übergeben der Etiketten 18E an die zu etikettierende äußere Oberfläche der Behälter 1F geschieht nach gut verstandenen Methoden unter Einsatz von minimalem Druck. Das Etikettieraggregat kann als Ganzes relativ zum Fördertisch wenigstens in der Ebene des Fördertischs verschoben werden oder, falls notwendig, auch senkrecht dazu, um insbesondere zu gewährleisten, dass eine mittige Übergabe des Etiketts 18E an den Behälter 1F erfolgt. Die Verschiebung kann durch einen Servomotor, hier nicht gezeigt, geschehen und kann automatisch gesteuert werden. Ohne eine Verschiebung des Etikettieraggregats, erfolgt in der Regel keine mittige Übergabe des Etiketts an den Behälter 1F, wie in 5 skizziert dargestellt. Um eine mittige Übergabe zu erreichen, muss also entweder das Greiferelement samt Greiferschwamm 22 und Fingern 23 und daran abgegriffenen Etiketts 18E verschoben werden, oder aber das Etikettieraggregat. 5 zeigt weiter die Drehwinkel 6W des Drehtellers 6D, auf dem die zu etikettierenden Behälter 1F, welche hier nicht spezifisch gezeigt sind, festgehalten werden, und zeigt insbesondere, dass bei nicht mittiger Übergabe des Etiketts 18E, hier angedeutet durch einen Übergabepunkt 18M, ein größerer Drehwinkel 6W notwendig ist, um eine ausreichende Drehung 6P des Behälters 1F bezüglich des Fördertisches 6 und insbesondere den Anpresselementen 25 zu erreichen. Die Drehbewegung des Behälters 1F mit dem Drehteller 6D ist notwendig im Hinblick auf das nachfolgende Andrücken des Etiketts mittels der Andrück- oder Anpresselemente 25 wie in 1 gezeigt. Der Drehsinn des Drehtischs 6 ist durch den Pfeil 60 angedeutet.
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Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale sich diese nicht auf spezielle Kombination beschränken sondern auch in beliebigen anderen Kombinationen möglich sein können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006062511 A1 [0003]
- US 5787598 [0004]
