DE202005006427U1 - Vorrichtung zur Herstellung gasgefüllter Füllkörper - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Herstellung gasgefüllter Füllkörper (62) in Form eines Stranges mittels Perforationen (66) od. dgl. voneinander trennbarer, gasgefüllter Kissen aus einem auf einer Vorratsrolle (20) bereitgestellten, flachen Kunststofffolienschlauch (22) mit
– einer Vorratseinheit (12) zur Aufnahme der Vorratsrolle (20) für den flachen Kunststofffolienschlauch (22), der vorkonfektionierte, mit Gas befüllbare Taschen aufweist,
– einer Fülleinheit (14), der der Kunststofffolienschlauch (22) von der Vorratseinheit (12) zuführbar ist, und die zur Befüllung der in dem Kunststofffolienschlauch (22) vorkonfektionierten Taschen mit einem Füllgas, wobei das Füllgas den Taschen über entsprechende Befüllungsöffnungen zugeführt wird, sowie zum anschließenden dichten Verschließen der Befüllungsöffnungen ausgebildet ist,
– einer in die Fülleinheit (14) integrierten oder räumlich von dieser getrennten Abgabeeinheit (16) zur Abgabe des kontinuierlichen Füllkörperstranges (24) an einen Anwender, wobei der gefüllte Kunststoffschlauch aus der Fülleinheit (14) der Abgabeeinheit (16) zugeführt wird, sowie
– einem Tragegestell (32) zur Halterung der Vorrats-, Füll- und Abgabeeinheit...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung gasgefüllter Füllkörper aus einem auf einer Vorratsrolle bereitgestellten, flachen Kunststofffolienschlauch gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.
  • Mit Gas – insbesondere mit Luft – gefüllte Füllkörper aus einem Kunststofffolienmaterial werden in zunehmendem Maße als Füll- und Einwickelmaterial zum Transport empfindlicher Güter eingesetzt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Füllkörper erst am Ort des Verpackungseinsatzes "on demand" aus einer flachgelegten Rollenware hergestellt werden können, da auf diese Weise das Transport- und Lagervolumen für das Folienmaterial um Größenordnungen reduziert werden kann.
  • Im Stand der Technik sind verschiedene Arten vorkonfektionierter Folienschläuche zur Herstellung derartiger Füllkörper sowie entsprechende Füllvorrichtungen und -verfahren bekannt; vgl. hierzu insbesondere die Dokumente WO 02 265 89, DE 101 60 408 A1 , DE 101 61 812 A1 und DE 203 15 643 U1 , die hinsichtlich der Art der verwendeten Folienschläuche sowie hinsichtlich der Technik zu deren Befüllung in die vorliegende Anmeldung durch Bezugnahme aufgenommen werden sollen.
  • In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung gemäß dem Stand der Technik ist der vorkonfektionierte Kunststofffolienschlauch als flachgelegter Halbschlauch ausgebildet, der an einer Längsseite geschlossen und an der anderen Längsseite offen ausgebildet ist, und der durch eng beieinander liegende Paare von transversalen (d.h. quer zur Längserstreckung des Schlauches liegenden) Schweißnähten in Taschen eingeteilt ist, wobei zwischen den Schweißnahtpaaren Abrissperforationen zum einfachen Trennen der einzelnen Taschen vorgesehen sind. Die transversalen Schweißnähte erstrecken sich dabei nicht vollständig bis zu dem offenen Rand des Folienschlauches. In einer an den vorstehend beschriebenen Folienschlauch angepassten Fülleinheit, wie sie z.B. in der DE 203 15 643 U1 beschrieben ist, wird der Folienschlauch elektromotorisch kontinuierlich durch die Einheit transportiert. Dabei werden zunächst die Ober- und Unterfolie an der offenen Seite voneinander abgehoben und dazwischen Luft eingeblasen, so dass sich die Kissen füllen. Unmittelbar anschließend werden Ober- und Unterfolie wieder aufeinander gedrückt, an einer kontinuierlichen Schweißeinrichtung vorbeigeführt und in longitudinaler Richtung verschweißt, so dass die eingeschlossene Luft nicht mehr entweichen kann.
  • Bei der bekannten Vorrichtung ist die Vorratsrolle in Transportrichtung der Folie hinter der Fülleinrichtung angeordnet, wobei der fertige Füllkörperstrang an der Vorderseite durch den Benutzer entnommen wird. Typischerweise betätigt der Benutzer eine Taste an der Vorrichtung, woraufhin die bekannte Fülleinheit einen Füllkörperstrang kontinuierlich erzeugt, solange, bis der Benutzer die Vorrichtung wieder anhält. Die bekannte Vorrichtung beansprucht eine relativ große Stellfläche und benötigt darüber hinaus eine Unterkonstruktion mit einer weit ausladenden Unterstützungsfläche, da sich der Massenschwerpunkt der Gesamtvorrichtung abhängig von dem auf der Rolle vorhandenen Folienvorrat, dessen Gewicht gegenüber dem Gewicht der Füllvorrichtung nicht zu vernachlässigen ist, stetig verschiebt.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dementsprechend darin, eine bekannte Füllvorrichtung dahingehend zu verbessern, dass diese kompakter und standsicherer ist.
  • Die Lösung der vorgenannten Aufgabe erfolgt gemäß den Merkmalen des Schutzanspruches 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Schutzansprüchen beschrieben.
  • Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, die Vorratseinheit mit der Vorratsrolle an dem Tragegestell unterhalb der Fülleinheit anzuordnen. Dadurch wird zunächst die benötigte Standfläche reduziert, da die Vorratsrolle nicht mehr nach hinten abragt.
  • Ferner kann dadurch, dass der Schwerpunkt der Fülleinheit und der Schwerpunkt der Vorratseinheit vorzugsweise näherungsweise auf eine lotrechte Achse gelegt werden, die Standsicherheit der Vorrichtung signifikant verbessert werden, da durch diese Maßnahme der Schwerpunkt der Gesamtvorrichtung unabhängig von dem aktuellen Gewicht der Folienrolle ist. Damit kann die Unterkonstruktion und die entsprechende Unterstützungsfläche kleiner ausfallen als bei bekannten Vorrichtungen.
  • Auch in ergonomischer Hinsicht erweist sich die erfindungsgemäße Konfiguration als vorteilhaft. So vereinfacht eine möglichst niedrige Anordnung des Dorns zur Aufnahme der Vorratsrolle ein Auswechseln derselben, da die teilweise etli che Kilogramm schwere Vorratsrolle von der Bedienungsperson beim Auswechseln nicht mehr sehr hoch angehoben werden muss, sondern bequem z.B. auf Brusthöhe des Anwenders eingesetzt werden kann.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, die grundsätzlich auch unabhängig von der vorstehend beschriebenen gegenseitigen Anordnung von Vorrats- und Fülleinheit eingesetzt werden kann, ist unterhalb der Fülleinheit – und vorzugsweise auch unterhalb der Vorratsrolle – ein Freiraum für ein Aufbewahrungsbehältnis für den Füllkörperstrang vorgesehen. In ein derartiges Behältnis kann ein "auf Vorrat" produzierter Füllkörperstrang abgelegt und damit zwischengelagert werden. Da das Behältnis unterhalb der Füll- bzw. Vorratseinheit angeordnet ist, wird die für die Vorrichtung benötigte Standfläche nicht vergrößert.
  • In einer Anwendungsform kann das Aufbewahrungsbehältnis zunächst mit Füllkörpern gefüllt und anschließend durch ein zweites leeres Behältnis ersetzt werden, wobei das volle Aufbewahrungsbehältnis zur eigentlichen Verwendung dann an einen anderen Ort transportiert werden kann. Alternativ kann in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung der aus der Fülleinheit transportierte Füllkörperstrang in dem Behältnis zwischengelagert und über die Abgabeeinheit – bei Bedarf auch simultan zu dem Produktionsvorgang – wieder entnommen werden. Hierzu weist das Aufbewahrungsbehältnis vorzugsweise eine Breite auf, die nur geringfügig größer ist als die Füllkörperstrangbreite, so dass sich der Füllkörperstrang mäanderförmig (ohne seitliches Aneinandervorbeigleiten der Füllkörperstränge, was zu einer "Knotenbildung" führen könnte) in dem Behältnis ablegt und von dem anderen Ende des Stranges her gleichzeitig "von unten" wieder entnommen werden kann. Damit können kurzfristig benötigte höhere Füllma terialkapazitäten auch bei begrenztem Füllkörperausstoß der Fülleinheit komfortabel bereitgestellt werden. Die entsprechende Nachfüllung des Aufbewahrungsbehälters kann über einen Füllstandssensor auch automatisiert veranlasst werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Füllvorrichtung, teilweise in Schnittdarstellung;
  • 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung aus 1, ebenfalls teilweise in Schnittdarstellung,
  • 3 eine Detaildarstellung der Vorratseinheit, und
  • 4 und 5 Ansichten eines im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbaren Folienschlauches im ungefüllten (4) und im gefüllten Zustand ( 5).
  • Gemäß den 4 und 5 weist ein von einer erfindungsgemäßen Füllvorrichtung mit Luft füllbarer Folienschlauch in einem flachen Zustand 60 und in einem gefüllten Zustand 62 Paare transversaler Schweißnähte 64 auf, zwischen denen jeweils eine Perforation 66 vorgesehen ist. Der Folienschlauch ist im ungefüllten Zustand 60 zunächst an der in 4 linken Seite offen ausgebildet. Durch eine Fülleinheit wird Luft über die offene Seite eingeblasen und direkt anschließend eine durchgehende longitudinale Schweißnaht 68 aufgebracht. Alternativ zu dem in den 4 und 5 dargestellten Folienschlauch können auch andere bekannte Folienschläuche, wie z.B. solche mit mehreren, nebeneinander liegenden Taschen oder Folienschläuche, die über einen Transversal schnitt mittig befüllt werden, verwendet werden, sofern die Fülleinheit entsprechend angepasst ist.
  • Gemäß den 1 und 2 ist eine Fülleinheit 14 auf einem Flansch am oberen Ende einer Tragesäule 32 angebracht, die von der Bodenplatte eines Rollenwagens 44 ausgeht. Der Fülleinheit 14 wird ein Folienschlauch mittels einer Vorratseinheit 12 von einer auswechselbaren Vorratsrolle 20 zugeführt. In der – nicht im Detail dargestellten – an sich bekannten Fülleinheit 14 wird der Folienschlauch elektromotorisch von der Vorratsrolle 20 gezogen. Die Ober- und Unterfolie der offenen Seite werden an einem Aufweitelement entlang gezogen, welches gleichzeitig zum Einblasen von Luft ausgebildet ist. Im weiteren Verlauf werden Ober- und Unterfolie wieder zusammengeführt und durch ein Schweißwerkzeug verschweißt, wie es beispielsweise in der DE 203 15 643 U1 näher beschrieben ist. Das strangförmige Gebilde aneinanderhängender gasgefüllter Taschen 24, nachfolgend als Füllkörperstrang bezeichnet, wird am Ausgang der Fülleinheit 14 nach unten hin umgelenkt.
  • Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die Vorratseinheit 12 unterhalb der Fülleinheit 14 angeordnet. Dadurch benötigt die Vorrichtung eine insgesamt kleinere Fläche. Außerdem kann die relativ schwere Folienrolle 20 ergonomischer ausgewechselt werden, da diese in geringerer Höhe über der Bodenfläche als im Stand der Technik üblich angeordnet ist. Ferner wird die Standfestigkeit der Vorrichtung deutlich verbessert, da der Schwerpunkt der Folienrolle 20, deren Gewicht mit sich veränderndem Folienvorrat variiert, in etwa unterhalb des Schwerpunktes der Fülleinheit 14 liegt, so dass es zu keinen Schwerpunktsverlagerungen während des laufenden Betriebes oder beim Auswechseln der Vorratsrolle 20 kommt.
  • Wie aus der Detaildarstellung von 3 näher ersichtlich, wird die Vorratsrolle 20 auf einen rotierbar gelagerten Rollenhalter 48 aufgesteckt und mit diesem drehfest verbunden. Das Folienmaterial wird über einen Mitnehmer 32 geführt, abhängig von dessen Stellung eine Bremsung der rotierenden Vorratsrolle 20 bewirkt wird. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Abwickeln der Vorratsrolle, das z.B. aufgrund des Trägheitsmoments der beim Abwickeln rotierenden Folienrolle 20 auftreten kann, vermieden.
  • Zurückkommend auf die 1 und 2 wird der Füllkörperstrang 24 am Ausgang der Fülleinheit 14 in einem oben offenen und leicht aus der Vorrichtung entnehmbaren Aufbewahrungsbehältnis 18 abgelegt und dort zwischengelagert. Um eine gewisse Führung des Füllkörperstranges 24 zwischen dem Ausgang der Fülleinheit 14 und dem Aufbewahrungsbehältnis 18 zu gewährleisten, ist ein Paar von Leitblechen 46 vorgesehen, das – um ein Verhaken des Füllkörperstranges an der Oberkante des Aufbewahrungsbehältnisses 18 zu vermeiden – in das Aufbewahrungsbehältnis 18 hineinragt.
  • Das Aufbewahrungsbehältnis 18 kann aus einem relativ leichten und preiswerten Material hergestellt sein, insbesondere aus Karton oder einem kunststoffbeschichteten Karton. Die Breite des Aufbewahrungsbehältnisses 18 ist wenig größer als die Breite des Füllkörperstranges 24 gewählt, so dass sich der Füllkörperstrang in näherungsweise mäanderförmigen Schlaufen 26 in dem Behältnis 18 ablegt, wobei die Darstellung in 1 diesbezüglich idealisiert ist; in der Regel werden die Füllkörper dort in ungeordneteren Schlaufen abgelegt. Dessen ungeachtet können aufgrund der schmalen Bauart des Behältnisses 18 einzelne Schlaufen nicht seitlich anein ander vorbeirutschen, so dass ein "Verheddern" bzw. Verknoten der Füllkörper ausgeschlossen ist.
  • Das freie Ende des Füllkörperstranges 24 ist – ausgehend von dem Bodenbereich des Aufbewahrungsbehältnisses 18 – entlang der Vorderseite 50 des Behältnisses (wobei dieser Bereich 50 entgegen der schematischen Darstellung in 1 nicht notwendigerweise frei von schlaufenartig angeordneten Füllkörpern 26 zu sein braucht) nach oben hin zu einer Abgabeeinheit 16 geführt, die einen die Fülleinheit 14 höhenmäßig überragenden Ausleger 52 aufweist. Das freie Ende des Füllkörperstranges 24 ist am oberen Ende des Auslegers 52 über eine Umlenkrolle 30 geführt und hängt von dort frei herab. Ein Benutzer zieht manuell an dem freien Ende, bis der Abschnitt die für die jeweilige Verpackungsaufgabe gewünschte Länge aufweist. Dieser Vorgang wird durch die Höhe des Auslegers 52 erleichtert, da der Benutzer den Füllkissenstrang 22 über eine größere Distanz nach unten ziehen kann. Anschließend kann der Benutzer den Füllkörperstrang von dem verbleibenden Strang 24 an einer vorhandenen Perforation abtrennen. Optional kann aber auch eine (nicht dargestellte) Abschneideeinrichtung an dem Ausleger 52 vorgesehen sein. Ein unerwünschtes Zurückrutschen des Füllkörperstranges 24 durch die Gewichtskraft des hinter der Umlenkrolle 30 befindlichen Füllkörperstranges wird durch eine Bremseinrichtung am oberen Ende des Auslegers 52 vermieden. Hierzu sind mehrere parallel angeordnete, schwenkbar gelagerte Körper 42 vorgesehen, die in Gegenrichtung zu der Transportrichtung in Art einer Raste gegen die Füllkissen anliegen und auf diese Weise ein Zurückgleiten verhindern.
  • In einer (nicht dargestellten) Ausführungsform kann der Ausleger 52 zusätzlich auch noch horizontal nach vorne (in 1 nach rechts) verlängert sein, so dass dieser z.B. über einen neben der Vorrichtung angeordneten Arbeitstisch ragen und auf diese Weise einen Zugriff auf die Füllkörper aus einer sitzenden Position eines Benutzers gestatten kann. Zur Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten kann der Ausleger 52 auch verstellbar, insbesondere schwenkbar, ausgebildet sein.
  • Wenn der Benutzer an dem freien Ende des Füllkissenstranges 24 zieht, wird von dem Bodenbereich des Aufbewahrungsbehältnisses 18 Füllkissenmaterial abgezogen, wodurch sich der Aufbewahrungsbehälter 18 leert. Um ein automatisches Auffüllen zu ermöglichen, sind im unteren Bereich des Aufbewahrungsbehälters 18 einander gegenüberliegende Ausnehmungen in den Seitenwänden vorgesehen. Diese werden von einer im Bodenbereich fest installierten Infrarotlichtschranke mit Sender-/Empfängereinheit 34 und Reflektoreinheit 36 durchleuchtet. Sinkt der Füllstand im Aufbewahrungsbehälter unter das Niveau der Lichtschranke, so wird der Strahl der Lichtschranke freigegeben. Eine Steuereinheit 38 in der Fülleinheit 14 erhält in diesem Falle ein Signal, woraufhin die Produktion einer vorgegebenen Menge (bzw. Länge) an Füllkörpern veranlasst wird. Alternativ zu der beschriebenen Steuerung sind auch andere Niveauregelungen – beispielsweise mittels zweier Lichtschranken, die jeweils einen maximalen und einen minimalen Füllstand detektieren – möglich.
  • Im Betrieb der Vorrichtung ist es selbstverständlich auch möglich, die Aufbewahrungseinheit 18 zu umgehen und die produzierten Füllkörper direkt der Fülleinheit 14 zu entnehmen.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zur Herstellung gasgefüllter Füllkörper (62) in Form eines Stranges mittels Perforationen (66) od. dgl. voneinander trennbarer, gasgefüllter Kissen aus einem auf einer Vorratsrolle (20) bereitgestellten, flachen Kunststofffolienschlauch (22) mit – einer Vorratseinheit (12) zur Aufnahme der Vorratsrolle (20) für den flachen Kunststofffolienschlauch (22), der vorkonfektionierte, mit Gas befüllbare Taschen aufweist, – einer Fülleinheit (14), der der Kunststofffolienschlauch (22) von der Vorratseinheit (12) zuführbar ist, und die zur Befüllung der in dem Kunststofffolienschlauch (22) vorkonfektionierten Taschen mit einem Füllgas, wobei das Füllgas den Taschen über entsprechende Befüllungsöffnungen zugeführt wird, sowie zum anschließenden dichten Verschließen der Befüllungsöffnungen ausgebildet ist, – einer in die Fülleinheit (14) integrierten oder räumlich von dieser getrennten Abgabeeinheit (16) zur Abgabe des kontinuierlichen Füllkörperstranges (24) an einen Anwender, wobei der gefüllte Kunststoffschlauch aus der Fülleinheit (14) der Abgabeeinheit (16) zugeführt wird, sowie – einem Tragegestell (32) zur Halterung der Vorrats-, Füll- und Abgabeeinheit (12, 14, 16), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorratseinheit (12) an dem Tragegestell (32) unterhalb der Fülleinheit (14) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorratseinheit (12) unterhalb einer Grundplatte der Fülleinheit (14) angeordnet ist, wobei der Schwerpunkt der Fülleinheit (14) und der Schwerpunkt der Vorratseinheit (12) vorzugsweise näherungsweise auf einer lotrechten Achse zusammenfallen, und wobei die Vorratseinheit (12) vorzugsweise auf einer Höhe von 60 bis 120 cm oberhalb der Bodenebene angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Fülleinheit (14) ein Freiraum zum Einsetzen eines – vorzugsweise durch den Anwender einfach herausnehmbaren – Aufbewahrungsbehältnisses (18) für den Füllkörperstrang (24) vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese derart ausgebildet ist, dass der Füllkörperstrang (24) zunächst von der Fülleinheit (14) in dem Aufbewahrungsbehältnis (18) zwischengelagert und dann der Abgabeeinheit (16) zugeführt wird, ausgehend von der ein Füllkörperstrang in der jeweils gewünschten Länge durch einen Anwender entnommen und von dem verbleibenden Füllkörperstrang getrennt werden kann.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuereinheit (38) zur Steuerung der Produktion der gasgefüllten Füllkörper sowie wenigstens einen mit der Steuereinheit verbundenen und der Aufbewahrungsbehältnisses (18) zugeordneten Sensor (34) aufweist, durch den abhängig von dem Füllungsgrad des Aufbewahrungsbehältnisses (18) die Produktion von Füllkörpern steuerbar ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (34) als Lichtschranke (34, 36) ausgebildet ist, deren Strahlengang freigegeben wird, sobald eine vorgegebene Mindestfüllhöhe an Füllkörpern in dem Aufbewahrungsbehältnis (18) unterschritten ist, und dass die Steuereinheit (38) weiterhin dahingehend ausgebildet ist, dass bei Unterschreiten der Mindestfüllhöhe die Herstellung einer vorgegebenen Länge eines Füllkörperstranges (24) initiiert wird.
  7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeeinheit (16) als ein die Fülleinheit (14) in der Höhe überragender Ausleger (52) ausgebildet ist, an dessen oberem Stirnende eine Umlenkrolle (30) zur Umlenkung des Füllkörperstranges (24) vorgesehen ist, wobei das Ende des Füllkörperstranges frei von dem Ausleger (52) herabhängt.
  8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese derart ausgebildet ist, dass der Füllkörperstrang (24) von der Fülleinheit (14) in dem Aufbewahrungsbehältnis (18) mäanderförmig abgelegt wird, und dass der Füllkörperstrang ausgehend von der untersten, in dem Aufbewahrungsbehältnis (18) befindlichen Lage des Füllkörperstranges entlang der Vorderseite (50) des Aufbewahrungsbehältnisses der Abgabeeinheit (16) zugeführt wird.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ausleger (52) der Abgabeeinheit (16) im Bereich der Umlenkrolle (30) ein Bremselement (42) vorgesehen ist, welches die Bewegung des herunterhängenden Füllkörperstranges (24) bremst.
  10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (52) der Abgabeeinheit (16) die Grundfläche der Vorrichtung nach vorne hin überragt.
  11. Aufbewahrungsbehältnis für eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbewahrungsbehältnis (18) als an der Oberseite offener Karton ausgebildet ist, dessen Breite geringfügig größer ist als die Breite des Füllkörperstran ges (24), und der in seinen Seitenwänden wenigstens ein Paar einander gegenüberliegender Ausnehmungen aufweist, durch die eine Lichtschranke (34, 36) den Füllstand in dem Aufbewahrungsbehältnis (18) detektieren kann.
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