DE102014111524A1 - Mikrotom mit Mittel zum Umkehren einer Drehrichtung - Google Patents

Mikrotom mit Mittel zum Umkehren einer Drehrichtung Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikrotom, das enthält: eine erste Welle (9), die in einer festen Stellung angeordnet ist und durch ein Handrad angetrieben werden kann; ein erstes Zahnrad (11), das an der ersten Welle drehfest angebracht ist; eine zweite Welle (10), die in einer anderen festen Stellung angeordnet ist; ein zweites Zahnrad (12), das an der zweiten Welle drehfest angebracht ist; eine Getriebeeinheit (20), über die das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad in der Weise miteinander gekoppelt sind, dass die zweite Welle durch die erste Welle angetrieben werden kann; und eine Schalteinheit zum schwenkenden Schalten der Getriebeeinheit zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung, wobei die erste Welle und die zweite Welle in derselben Richtung drehbar sind, wenn die Getriebeeinheit in der ersten Stellung ist, und die erste Welle und die zweite Welle in entgegengesetzten Richtungen drehbar sind, wenn die Getriebeeinheit in der zweiten Stellung ist, und wobei die Getriebeeinheit ein erstes Zwischenrad (21) und ein zweites Zwischenrad (22), die ständig miteinander kämmen, enthält, wobei die erste Welle und die zweite Welle in der ersten Stellung nur durch eines der Zwischenräder gekoppelt sind und die erste Welle und die zweite Welle in der zweiten Stellung durch beide Zwischenräder gekoppelt sind.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Mikrotom, das durch wenigstens ein Handrad von Hand angetrieben werden kann, um dünne Schnitte zu schneiden.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Mikrotome werden verwendet, um aus Proben dünne Schnitte zu schneiden. Diese Schnitte werden nachfolgend auf einem Deckglas angeordnet, geeignet verarbeitet und daraufhin unter einem Mikroskop geprüft.
  • In bekannten Rotationsmikrotomen wird die Schneideinheit durch Drehen wenigstens eines Handrads angetrieben. Es gibt Nutzer, die es zweckmäßiger finden, das erste Handrad in Uhrzeigerrichtung zu drehen, während es andere Nutzer zweckmäßig finden, das erste Handrad entgegen der Uhrzeigerrichtung zu drehen. Darüber hinaus sind Mikrotome, in denen das Handrad in Uhrzeigerrichtung gedreht werden muss, sowie Mikrotome, in denen das Handrad entgegen der Uhrzeigerrichtung gedreht werden muss, kommerziell verfügbar. Der Nutzer muss zum Zeitpunkt des Kaufs eine der zwei Varianten wählen. Später kann die Drehrichtung nur durch einen Techniker geändert werden, der an dem Mikrotom umfangreiche und komplexe Änderungen vornimmt.
  • US2008/0000339 beschreibt ein Kurbelantriebssystem einer Welle eines Mikrotoms. Dieses Kurbelantriebssystem hat das Problem, dass die zweite Welle zusammen mit dem daran angebrachten Übertragungsmittel axial bewegt werden muss, um die Drehrichtung zu ändern. Außerdem ist problematisch, dass das Kurbelantriebssystem komplex ist und eine beträchtliche Menge Platz erfordert.
  • US2012/0060664 offenbart ein Mikrotom, das ein Mittel zum Umkehren einer Drehrichtung aufweist. Das Mikrotom enthält eine erste Welle, die in einer festen Stellung angeordnet ist und die durch ein Handrad angetrieben werden kann und die ein erstes drehfest daran angebrachtes Zahnrad aufweist. Ferner enthält das Mikrotom eine zweite Welle, die in einer festen Stellung angeordnet ist und die ein zweites daran angebrachtes Zahnrad aufweist. Das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad sind über eine Übertragungs- bzw. Getriebeeinheit miteinander gekoppelt, so dass die zweite Welle durch die erste Welle angetrieben werden kann. In einer ersten Stellung der Getriebeeinheit sind die zwei Wellen in derselben Richtung drehbar, während sie in einer zweiten Stellung der Getriebeeinheit in entgegengesetzten Richtungen drehbar sind. Der Nachteil des Standes der Technik ist, dass er für die Getriebeeinheit wenigstens drei Zwischenräder erfordert. Dies erhöht die Komplexität der Getriebeeinheit und erfordert mehr Teile, wodurch die Kosten erhöht werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mikrotom zu schaffen, das einfacher, kompakter und preiswerter ist. Diese Aufgabe wird durch ein Mikrotom mit den hier beschriebenen Merkmalen gelöst.
  • Die vorliegende Erfindung schlägt ein Mikrotom vor, das enthält: eine erste Welle, die in einer festen Stellung angeordnet ist und durch ein Handrad angetrieben werden kann; ein erstes Zahnrad, das an der ersten Welle drehfest angebracht ist; eine zweite Welle, die in einer anderen festen Stellung angeordnet ist; ein zweites Zahnrad, das an der zweiten Welle drehfest angebracht ist; eine Getriebeeinheit, über die das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad in der Weise miteinander gekoppelt sind, dass die zweite Welle durch die erste Welle angetrieben werden kann; und eine Umschalt- bzw. Schalteinheit zum schwenkenden Schalten der Getriebeeinheit zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung, wobei die erste Welle und die zweite Welle in derselben Richtung drehbar sind, wenn die Getriebeeinheit in der ersten Stellung ist, und die erste Welle und die zweite Welle in entgegengesetzten Richtungen drehbar sind, wenn die Getriebeeinheit in der zweiten Stellung ist, und wobei die Getriebeeinheit ein erstes Zwischenzahnrad bzw. Zwischenrad und ein zweites Zwischenzahnrad bzw. Zwischenrad, die ständig miteinander kämmen, enthält, wobei die erste Welle und die zweite Welle in der ersten Stellung nur durch eines der Zwischenräder gekoppelt sind und die erste Welle und die zweite Welle in der zweiten Stellung durch beide Zwischenräder gekoppelt sind.
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann die Getriebeeinheit zwischen einer ersten Stellung, in der die zwei Wellen nur durch ein Zwischenrad gekoppelt sein können, und einer zweiten Stellung, in der die zwei Wellen durch zwei Zwischenräder gekoppelt sein können, schwenkbar geschaltet werden.
  • Durch Bereitstellung der Getriebeeinheit kann die Richtung, in der das Handrad gedreht werden muss, durch schwenkbares oder drehbares Schalten der Getriebeeinheit zwischen ihren zwei Stellungen leicht an die Präferenzen eines einzelnen Nutzers angepasst werden. Somit kann von mehreren Nutzern ein und dasselbe Mikrotom verwendet werden und kann das Handrad durch jeden Nutzer in Übereinstimmung mit seinen persönlichen Präferenzen betrieben werden.
  • Mit dieser Erfindung brauchen weder die erste noch die zweite Welle oder irgendwelche anderen daran angebrachten Elemente bewegt zu werden, um die Drehrichtung zu ändern, sondern sie können in einer festen Stellung angeordnet sein. Im Vergleich zum Stand der Technik wird ein einfacherer, kompakterer und preiswerterer Entwurf erzielt. Da die Getriebeeinheit auf drehbare Weise angeordnet ist, besteht insbesondere keine Notwendigkeit, einen komplexen Schiebemechanismus bereitzustellen, und weniger Teile sind nötig, wodurch eine beachtliche Kosteneinsparung verwirklicht wird.
  • Vorzugsweise enthält die Schalteinheit ein Hebelelement, das an einem ersten Ende schwenkbar ist und das an einem zweiten Ende mit dem ersten Zwischenrad und mit dem zweiten Zwischenrad drehbar verbunden ist.
  • Vorzugsweise ist das Hebelelement an dem ersten Ende mit der ersten Welle drehbar verbunden und darum schwenkbar.
  • Vorzugsweise ist das erste Ende des Hebelelements mit einem der Folgenden drehbar verbunden: mit dem ersten Zahnrad, mit dem zweiten Zahnrad, mit der zweiten Welle und mit einem Rahmen des Mikrotoms.
  • Vorzugsweise enthält die Schalteinheit ferner ein Betätigungselement, das mit dem Hebelelement in Eingriff ist.
  • Vorzugsweise ist das Betätigungselement ein Nocken oder ein Exzenterzapfen.
  • Vorzugsweise ist ein axiales Ende des Betätigungselements außerhalb des Gehäuses des Mikrotoms positioniert und wird dadurch leicht durch einen Nutzer betrieben und ist das andere axiale Ende des Betätigungselements innerhalb einer Nut des Hebelelements positioniert und dadurch mit dem Hebelelement in Eingriff.
  • Vorzugsweise ist das Betätigungselement von Hand betreibbar, wobei wenigstens ein Abschnitt davon außerhalb eines Gehäuses des Mikrotoms gelegen ist.
  • Vorzugsweise kann die Getriebeeinheit durch die Schalteinheit von Hand zwischen ihrer ersten und ihrer zweiten Stellung geschaltet werden.
  • Vorzugsweise enthält es ferner eine Feder, um die Getriebeeinheit in ihrer ersten und in ihrer zweiten Stellung zu halten.
  • Insbesondere ist das Mikrotom ein Rotationsmikrotom, das vorzugsweise ein erstes Handrad für den Schnellvorschub der Probe und ein zweites Handrad zum Erzeugen der Schneidbewegung enthält. Das Handrad in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird als das erste Handrad für den Schnellvorschub der Probe verwendet.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor, in denen:
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Mikrotoms in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 eine perspektivische Ansicht ist, die die Einzelheiten der Getriebeeinheit in einer ersten Getriebestellung zeigt, wobei das Hebelelement entfernt ist, um die Zahnräder zu zeigen; und
  • 3 eine perspektivische Ansicht ist, die die Einzelheiten der Getriebeeinheit in einer zweiten Getriebestellung zeigt, wobei das Hebelelement entfernt ist, um die Zahnräder zu zeigen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In 1 ist ein Detail eines Mikrotoms 10 in einer schematischen perspektivischen Ansicht gezeigt. 2 zeigt die Getriebeeinheit in einer ersten Stellung und 3 zeigt die Getriebeeinheit in einer zweiten Stellung.
  • In 1 enthält das Mikrotom 5 eine erste Welle 9, mit der an einem Ende davon ein erstes Zahnrad 11 drehfest verbunden ist. Die erste Welle 9 ist durch ein in 1 bis 3 nicht gezeigtes Handrad direkt oder indirekt drehbar. Dieses Handrad kann ein Handrad für den Schnellvorschub der Probe sein.
  • Ferner enthält das Mikrotom 5 eine zweite Welle 10 mit einem zweiten Zahnrad 12, das an einem Ende davon drehfest angebracht ist. Dementsprechend wird die zweite Welle 10 zum Bewirken eines Schnellvorschubs und/oder zum Erzeugen der Schneidbewegung verwendet. Die Schneideinheit ist in 1 bis 3 nicht gezeigt. Die Wellen 9, 10 sind über Lagereinheiten (nicht gezeigt) in einem Rahmen 30 angebracht. Die zwei Wellen 9, 10 und die daran angebrachten Zahnräder 11, 12 sind relativ zu dem Rahmen des Mikrotoms 5 in festen Stellungen angeordnet.
  • Die Zahnräder 11, 12 können über eine Getriebeeinheit 20 in der Weise miteinander gekoppelt sein, dass die zweite Welle 10 durch die erste Welle 9 angetrieben werden kann. Dies ermöglicht, dass die zweite Welle 10 durch das Handrad angetrieben wird, so dass durch Drehen des Handrads nach Bedarf die Bewegung erzeugt werden kann.
  • Die Getriebeeinheit 20 ist zwischen einer ersten Getriebestellung und einer zweiten Getriebestellung schaltbar. In 2 ist die Getriebeeinheit 20 in ihrer ersten Stellung gezeigt. Die Getriebeeinheit 20 enthält ein erstes Zwischen(zahn)rad 21 und ein zweites Zwischen(zahn)rad 22, die ständig miteinander kämmen. Wenn die Getriebeeinheit 20 in der ersten Stellung ist, ist das erste Zwischenrad 21 sowohl mit dem ersten Zahnrad 11 als auch mit dem zweiten Zahnrad 12 in kämmenden Eingriff, so dass die zwei Zahnräder 11, 12 nur über ein Zwischenrad, d. h. über das erste Zwischenrad 21, miteinander gekoppelt sind.
  • Wenn die erste Welle 9 wie durch den Pfeil P1 in 2 angegeben gedreht wird, wird das erste Zahnrad 11 in derselben Richtung gedreht. Das erste Zwischenrad 21 wird in einer entgegengesetzten Richtung zu der ersten Welle 9 gedreht. Das erste Zwischenrad 21 treibt wiederum das zweite Zahnrad 12 an, um es in derselben Richtung wie die erste Welle 9 zu drehen. Da das zweite Zahnrad 12 mit der zweiten Welle 10 drehfest verbunden ist, wird die zweite Welle in derselben Richtung wie P1 gedreht. Dementsprechend werden die erste Welle 9 und die zweite Welle 10 in derselben Drehrichtung angetrieben.
  • Wenn die erste Welle 9 in einer zu dem Pfeil P1 entgegengesetzten Richtung gedreht wird, wird die zweite Welle 10 ebenfalls in einer zu dem Pfeil P1 entgegengesetzten Richtung gedreht. Das heißt, die erste Welle 9 und die zweite Welle 10 werden ebenfalls in derselben Drehrichtung angetrieben.
  • Eine (Um-)Schalteinheit ermöglicht, dass die Getriebeeinheit 20 zwischen der ersten Getriebestellung und der zweiten Getriebestellung von Hand geschaltet wird. Die Schalteinheit enthält ein Hebelelement 23, das an einem ersten Ende davon schwenkbar ist und das an einem zweiten Ende davon mit dem ersten Zwischenrad 21 und mit dem zweiten Zwischenrad 22 drehbar oder schwenkbar verbunden ist. In dieser Ausführungsform ist das Hebelelement 23 an dem ersten Ende mit der ersten Welle 9 drehbar oder schwenkbar verbunden und darum schwenkbar. Allerdings kann gesehen werden, dass das erste Ende des Hebelelements 23 mit anderen Stellen, z. B. mit dem ersten Zahnrad 11, mit dem zweiten Zahnrad 12, mit der zweiten Welle 10 oder mit dem Rahmen 30, verbunden sein kann.
  • Vorzugsweise enthält die Schalteinheit ferner ein Betätigungselement 26, z. B. einen Nocken oder einen Exzenterzapfen, von dem wenigstens ein Abschnitt außerhalb des Gehäuses des Mikrotoms 5 gelegen ist. Das Betätigungselement 26 ist dafür vorgesehen, mit dem Hebelelement 23 in Eingriff zu sein. Insbesondere ist ein axiales Ende des Betätigungselements 26 außerhalb des Gehäuses des Mikrotoms 5 positioniert und wird dadurch durch einen Nutzer leicht betrieben und das andere axiale Ende des Betätigungselements 26 innerhalb einer Nut des Hebelelements 23 positioniert und dadurch mit dem Hebelelement 23 in Eingriff. Es kann gesehen werden, dass das Betätigungselement 26 außer der Form eines Nockens oder eines Exzenterzapfens eine andere Form, z. B. die eines Betriebselements, das mit dem Hebelelement 23 verbunden ist und das in einer Nut in dem Gehäuse verschiebend bewegt werden kann, so dass es das Hebelelement 23 zu schwenken vermag, aufweisen kann.
  • Wenn die Getriebeeinheit 20 in ihrer ersten oder zweiten Stellung ist, ist das Betätigungselement 26 mit einem Sperrelement in Eingriff, was veranlasst, dass die Getriebeeinheit in der jeweiligen Stellung gehalten wird, und was ein unbeabsichtigtes Schalten zwischen den Getriebestellungen verhindert.
  • Vorzugsweise ist eine Feder 25 vorgesehen, um die Getriebeeinheit 20 in ihrer ersten und in ihrer zweiten Stellung zu halten. Vorzugsweise ist die Feder an einem Ende mit dem Hebel 23 verbunden und an dem anderen Ende mit dem Rahmen 30 verbunden. Um die Getriebeeinheit 20 aus ihrer ersten in ihre zweite Stellung oder umgekehrt zu schalten, wird die Getriebeeinheit 20 gegen die Kraft der Feder 25 bewegt.
  • Um die Getriebeeinheit 20 in dieser Ausführungsform aus ihrer ersten Stellung (2) in ihre zweite Stellung (3) zu schalten, kann das Betätigungselement (der Nocken) 26 durch einen Nutzer von Hand, z. B. um 90 Grad, gedreht werden, woraufhin das Hebelelement 23 um die erste Welle 9 geschwenkt oder gedreht wird, so dass die Getriebeeinheit 20 einschließlich des ersten Zwischenrads 21 und des zweiten Zwischenrads 22 (wie in 1 gezeigt ist, Pfeil P2) um einen bestimmten Winkel entgegen Uhrzeigersinn geschwenkt wird und in die zweite Stellung geschaltet wird, die in 3 gezeigt ist. In der zweiten Getriebestellung ist das zweite Zwischenrad 22 mit dem zweiten Zahnrad 12 im kämmendem Eingriff, währenddessen das erste Zwischenrad 21 von dem zweiten Zahnrad 12 gelöst ist. Das heißt, es gibt nacheinander Eingriffe zwischen dem ersten Zahnrad 11, dem ersten Zwischenrad 21, dem zweiten Zwischenrad 22 und dem zweiten Zahnrad 12. Mit anderen Worten, da das erste und das zweite Zwischenrad 21, 22 und das erste Zahnrad 11 ständig kämmen, sind die zwei Zahnräder 11, 12 in der zweiten Stellung über beide Zwischenräder 21, 22 miteinander gekoppelt. Falls die erste Welle 9 in der zweiten Stellung wie durch den Pfeil P3 in 3 angegeben gedreht wird, dreht sich die zweite Welle 10 in der entgegengesetzten Richtung, d. h., wenn die Getriebeeinheit 20 in ihrer zweiten Stellung ist, werden die zwei Wellen 9, 10 in entgegengesetzten Richtungen gedreht.
  • Mit der vorliegenden Erfindung stellt das schwenkbare Schalten der Getriebeeinheit 20 eine leichte Möglichkeit bereit, die Richtung zu wählen, in der die erste Welle 12 und somit ebenfalls das fest damit verbundene Handrad gedreht werden muss. Somit kann die Drehrichtung des Handrads durch den Nutzer in Übereinstimmung damit, was er als zweckmäßiger empfindet, gewählt werden, so dass das Mikrotom 5 von mehreren Nutzern verwendet werden kann und das Handrad für den Schnellvorschub der Probe von jedem Nutzer in seiner bevorzugten Richtung gedreht werden kann.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf eine oder mehrere besondere Ausführungsformen beschrieben worden ist, können selbstverständlich andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, ohne von dem Erfindungsgedanken und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Bezugszeichenliste
  • 5
    Mikrotom
    9, 10
    erste und zweite Welle
    11, 12
    erstes und zweites Zahnrad
    20
    Getriebeeinheit
    21, 22
    erstes und zweites Zwischenrad
    23
    Hebel
    25
    Feder
    26
    Betätigungselement
    P1 bis P3
    Drehrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2008/0000339 [0004]
    • US 2012/0060664 [0005]

Claims (10)

  1. Mikrotom (5), das enthält: eine erste Welle (9), die in einer festen Stellung angeordnet ist und durch ein Handrad angetrieben werden kann; ein erstes Zahnrad (11), das an der ersten Welle drehfest angebracht ist; eine zweite Welle (10), die in einer anderen festen Stellung angeordnet ist; ein zweites Zahnrad (12), das an der zweiten Welle drehfest angebracht ist; eine Getriebeeinheit (20), über die das erste Zahnrad (11) und das zweite Zahnrad (12) in der Weise miteinander gekoppelt sind, dass die zweite Welle (10) durch die erste Welle (9) angetrieben werden kann; und eine Schalteinheit zum schwenkenden Schalten der Getriebeeinheit (20) zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung, wobei die erste Welle (9) und die zweite Welle (10) in derselben Richtung drehbar sind, wenn die Getriebeeinheit (20) in der ersten Stellung ist, und die erste Welle (9) und die zweite Welle (10) in entgegengesetzten Richtungen drehbar sind, wenn die Getriebeeinheit (20) in der zweiten Stellung ist, und wobei die Getriebeeinheit (20) ein erstes Zwischenrad (21) und ein zweites Zwischenrad (22), die ständig miteinander kämmen, enthält, wobei die erste Welle (9) und die zweite Welle (10) in der ersten Stellung nur durch eines der Zwischenräder gekoppelt sind und die erste Welle (9) und die zweite Welle (10) in der zweiten Stellung durch beide Zwischenräder gekoppelt sind.
  2. Mikrotom (5) nach Anspruch 1, wobei die Schalteinheit ein Hebelelement (23) enthält, das an einem ersten Ende schwenkbar ist und das an einem zweiten Ende mit dem ersten Zwischenrad (21) und mit dem zweiten Zwischenrad (22) drehbar verbunden ist.
  3. Mikrotom (5) nach Anspruch 2, wobei das Hebelelement (23) an dem ersten Ende mit der ersten Welle (9) drehbar verbunden ist und darum schwenkbar ist.
  4. Mikrotom (5) nach Anspruch 2, wobei das erste Ende des Hebelelements (23) mit einem der Folgenden drehbar verbunden ist: mit dem ersten Zahnrad (11), mit dem zweiten Zahnrad (12), mit der zweiten Welle (10) und mit einem Rahmen (30) des Mikrotoms.
  5. Mikrotom (5) nach Anspruch 2, wobei die Schalteinheit ferner ein Betätigungselement (26) enthält, das mit dem Hebelelement (23) in Eingriff ist.
  6. Mikrotom (5) nach Anspruch 5, wobei das Betätigungselement (26) ein Nocken oder ein Exzenterzapfen ist.
  7. Mikrotom (5) nach Anspruch 6, wobei ein axiales Ende des Betätigungselements (26) außerhalb des Gehäuses des Mikrotoms (5) positioniert ist und dadurch leicht durch einen Nutzer betrieben wird und das andere axiale Ende des Betätigungselements (26) innerhalb einer Nut des Hebelelements (23) positioniert ist und dadurch mit dem Hebelelement (23) in Eingriff ist.
  8. Mikrotom (5) nach Anspruch 5, wobei das Betätigungselement (26) von Hand betreibbar ist, wobei wenigstens ein Abschnitt davon außerhalb eines Gehäuses des Mikrotoms (5) gelegen ist.
  9. Mikrotom (5) nach Anspruch 1, wobei die Getriebeeinheit (20) durch die Schalteinheit von Hand zwischen ihrer ersten und ihrer zweiten Stellung geschaltet werden kann.
  10. Mikrotom (5) nach Anspruch 1, wobei es ferner eine Feder enthält, um die Getriebeeinheit (20) in ihrer ersten und in ihrer zweiten Stellung zu halten.
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