DE2356131A1

DE2356131A1 - Vorrichtung zum einfuehren eines stopfens aus fasermaterial in ein ende eines hohlen gegenstandes

Info

Publication number: DE2356131A1
Application number: DE2356131A
Authority: DE
Inventors: Ronald Cowley; Reginald Hallwood; Norman Lockwood
Original assignee: John Poulten Ltd
Current assignee: John Poulten Ltd
Priority date: 1972-11-10
Filing date: 1973-11-09
Publication date: 1974-05-22
Also published as: FR2206238B1; DE2356131C3; JPS49134474A; DE2356131B2; JPS5234993B2; FR2206238A1; US3910010A; GB1414332A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einführen eines Stopfens aus einem Fasermaterial in ein Ende eines hohlen Gegenstandes, z.B. eines Rohrs, und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Einführen eines Stopfens aus einem Vorgespinst in das Ende einer Pipette.

E"s ist häufig erwünscht, Stopfen aus einem Fasermaterial _s die gewöhnlich aus Baumwollwatte bestehen, in die Enden von Pipetten einzuführen, bevor sie benutzt werden, um entweder eine Verunreinigung der Flüssigkeit in der Pipette zu verhindern, oder um zu verhindern, daß die Flüssigkeit in den Mund des Benutzers eingesaugt wird. Bis jetzt werden diese Stopfen häufig mit der Bland in die Pipetten eingeführt, und wenn eine große Anzahl von Pipetten mit Stopfen versehen werden müssen, erweist sich dies als eine sehr zeitraubende Arbeite Zwar sind bereits Vorrichtungen bekannt, die es ermöglichen., Stopfen automatisch in die Enden von Pipetten einzuführen, doch ergeben

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sich bei diesen bekannten Vorrichtungen Schwierigkeiten daraus, daß die Watte dazu neigt, einen Flaum zu bilden, wenn sie zu der Schneidestation transportiert wird, und daß es sich als schwierig erweist, Watte einwandfrei zu dur chs chne i den.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Torrichtung zum Einführen eines Stopfens aus einem Vorgespinst in das Ende eines Rohrs, z.B. einer Pipette, einzuführen, bei der die genannten Nachteile der bekannten Vorrichtungen weitgehend oder vollständig vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung eine Vorrichtung zum Einführen eines Stopfens aus Fasermaterial in ein Ende eines hohlen Gegenstandes geschaffen worden, bei der eine Einrichtung vorhanden ist, die dazu dient, von einem Strang aus einem -Fasermateriai einen Abschnitt abzutrennen, der einen Stopfen bilden soll, und bei der zu dieser Einrichtung ein Messer gehört, ferner eine Holle, die längs der Schneide des Messers bewegbar ist, sowie eine Einrichtung zum Vorspannen der Rolle gegen die Schneide des Messers.

Ferner weist die Vorrichtung nach der Erfindung eine Einrichtung auf, die dazu dient, den aus einem Fasermaterial bestehenden Strang schrittweise senkrecht nach unten zu der Schneideinrichtung zu transportieren. Bei den bis jetzt bekannten Vorrichtungen wird das Vorgespinst in vielen Fällen mit Hilfe eines Schiebers, einer pneumatischen Einrichtung oder von Zahnrädern transportiert. Wegen der naturgegebenen Eigenschaften von Strängen aus Baumwollwatte führt die Anwendung dieser Verfahren zum Entstehen großer Mengen von Flaum. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung, bei der der Strang aus dem Vorgespinst senkrecht nach unten unter der Wirkung der Schwerkraft transportiert wird, sind diese Nachteile vermieden. Vorzugsweise ist eine Einrichtung vorhanden, die dazu dient, den Strang während des Schneidvorgangs so einzuspannen,

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daß er sich nicht bewegen kann. Zweckmäßig ist ferner eine Einrichtung vorhanden, die die Aufgabe hat, das Ende des Faserstrangs nach federn Schneidvorgang in seitlicher Richtung von der Schneideinrichtung weg zu bewegen.

Weiterhin ist vorzugsweise eine Einrichtung zum Einführen eines einen Stopfen bildenden abgeschnittenen Stücks des Faserstrangs in das Ende der zugehörigen Pipette vorhanden, die ein nadelähnliches Element aufweist, das so gelagert ist, daß es sich hin- und herbewegen läßt, um in das Ende des Rohrs eingeführt und wieder aus ihm herausgezogen zu werden.

Zu der Einrichtung zum Hin- und Herbewegen des hadelähnlichen Elements und zum Transportieren des Faserstrangs senkrecht nach unten gehören vorzugsweise pneumatisch betätigte Stößel.

Die Erfindung" und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Einführen von Stopfen in Pipetten;

Fig. 2 die Vorderseite der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung bestimmter '^xeile der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2; ' -

Fig. 4· eine perspektivische Darstellung eines anderen ^r-£'eils der Vorrichtung; und

Fig. 5 die pneumatischen Einrichtungen der Vorrichtung.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtung zum Einführen von Stopfen in Pipetten handelt es sich uin

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eine mit der Hand zu betätigende Vorrichtung, die zum Gebrauch in Laboratorien oder dergleichen bestimmt ist. Bei dem Fasermaterial zum Herstellen der Stopfen handelt es sich vorzugsweise um Baumwollfasern, die locker gesponnen sind, um ein endloses Vorgespinst zu bilden, das der Vorrichtung von einer Vorratsspule aus zugeführt v/erden

Zu der Vorrichtung gehört ein Gestell mit zwei einander gegenüberliegenden Bauteilen 22 und 23 _s die einander zugewandte Nuten 24 aufweisen, welche zusammen eine allgemein waagerechte !Führung bilden. Ferner ist ein Schlitten 6 vorhanden, auf dem drei um senkrechte Achsen drehbare Bollen 26, 27 und 28 (Figo 3) gelagert sind, und der so angeordnet ist, daß diese Rollen in die Nuten 24 des Gestells der Vorrichtung eingreifen, damit sich der Schlitten längs der Führung waagerecht bewegen kann. Auf dem Gestell der Vorrichtung ist ein erster pneumatischer Stößel

5 ortsfest angeordnet, und die Kolbenstange 25 dieses Stößels ist mit dem Schlitten 6 fest verbunden, so daß der Stößel 5 betätigt werden kann, um den Schlitten längs der Führungsnuten 24 zu bewegen. Von der Unterseite des Schlittens 6 aus ragt ein Bauteil 29 (Fig. 3) nach unten, das ein allgemein waagerecht angeordnetes, nadelähnliches Element 7 trägt, dessen Achse sich in der Bewegungsrichtung des Schlittens 6 erstreckt. Auf dem Gestell der Vorrichtung ist am vorderen Ende des Bewegungsbereichs des Schlittens 6 ein Pipettenaufnahmeklotz 30 angeordnet, der eine Öffnung 2 aufweist, die gleichachsig mit dem nadelähnlichen Element 7 angeordnet ist, so daß das nadelähnliche Element in die Öffnung 2 eintritt, wenn der Schlitten

6 vorgeschoben wird, bis er seine vorderste Stellung erreicht. Auf dem Bauteil 23 ist eine Messerstange 13 von quadratischem Querschnitt angeordnet, die gemäß Fig. 4 eine Schneide 31 besitzt, welche sich in der Bewegungsrichtung des Schlittens 6 erstreckt. Die Holle 28 ist auf dem Schlitten 6 so angeordnet, daß sie beim Vorschieben des Schlittens auf der Schneide 31 abrollt. Die Rolle 26

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ist gegenüber der Rolle 28 und in Berührung mit ihr angeordnet, um zu verhindern, daß sich die Rolle 28 von der Schneide des Messers 13 abhebt.

Auf dem Bauteil 23 ist oberhalb der zugehörigen Nut 24- ein Arm 12 in einer waagerechten Ebene schwenkbar gelagert. Der Arm 12 erstreckt sich allgemein in der Bewegungsrichtung des Schlittens 6, und sein vorderes Ende ist über -der Schneide 31 des Messers 13 angeordnet und trägt ein allgemein U-förmiges Führungsteil 32. Der Schlitten 6 ist an seinem vorderen Ende mit einem plattenähnlichen Führungsteil 33 versehen, das zusammen mit dem Führungsteil 31 einen geschlossenen Führungskanal abgrenzt. Die Anordnung der Führungsteile 32 und 33 ist derart, daß die vier Seiten des Führungskanals zusammenarbeiten, wenn der Schlitten 6 vollständig zurückgezogen ist. Der Schlitten und der Arm 12 tragen zusammenarbeitende Stifte 11 und 34-, die dann, wenn der Schlitten vollständig zurückgezogen wird, den Arm 12 von der Schneide 31 des Messers 13 weg schwenken. Die Vorwärtsbewegung des Schlittens 6 bewirkt, daß-die mit dem Messer zusammenarbeitende Rolle 28 mit einem Widerlager 35 an dem Arm zusammenarbeitet, bei dem es sich im vorliegenden Fall um eine Verlängerung des Führungsteils 32 handelt, so daß der Arm 12 in Richtung auf die Messerschneide 31 geschwenkt wird.

Auf dem Bauteil 23 sind über dem Schlitten 6 zwei Transporträder 20 und 21 angeordnet, von denen das Transportrad 20 auf dem Gestell ortsfest drehbar gelagert ist, während das Transportrad 21 auf einem unter Federspannung stehenden Arm 36 drehbar gelagert ist und gegen das Transport- oder Antriebsrad 20 vorgespannt ist. Das Transportrad 20 weist zwei Flansche auf, und normalerweise ragt ein Teil des Transportrades 21 in den Raum zwischen den Flanschen des Transportrades 20 hinein. Das Transportrad 20 ist gemäß Fig. 2 durch eine Ratscheneinrichtung 19 mit. einem Arm 18 so verbunden, daß dieses Iransportrad nur in einer bestimmten Richtung durch einen zweiten pneumati-

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sehen Stößel 17 gedreht werden kann, der auf dem Gestell der Vorrichtung mittels einer Achse schwenkbar gelagert ist, und zu dem eine mit dem Arm 18 gelenkig verbundene Kolbenstange 37 gehört.

Auf der Unterseite des Bauteils 25 ist unter dem schwenkbaren Arm 12 ein Einspannarm 9 in einer waagerechten Ebene schwenkbar gelagert, und das freie Ende des Arms 9 trägt ein Einspannteil 40; der Einspannana 9 ist gemäß Fig. 4 durch eine Feder so vorgespannt, daß das Einspannteil 40 in Anlage an einer unter der Messerschneide 31 angeordneten Platte 41 gehalten wird. Der Einspannarm 9 trägt einen Stift 38, der mit einem in den Schlitten 6 eingebauten Stift 10 zusammenarbeitet, wenn der Schlitten vollständig zurückgezogen wird, um das Einspannteil 40 von der Platte 41 weg zu schwenken.

Ferner sind auf dem Gestell der Vorrichtung ein erstes Ventil 4 und ein zweites Ventil 16 angeordnet, die z.B. als Ventile mit je fünf Steueröffnungen ausgebildet sind und dazu dienen, den ersten pneumatischen Stößel 5 bzw. den zweiten pneumatischen Stößel 1? zu betätigen. Das Betätigungsglied 3 für das erste Ventil 4 ist gemäß Fig. 1 unmittelbar hinter dem Klotz 30 zum Aufnehmen einer Pipette angeordnet. Das Betätigungsglied 15 für das zweite Ventil 16 ist gemäß Fig. 2 über dem Schlitten 6 so angeordnet, daß es mit einem gemäß Fig. 2 und 3 in. den Schlitten eingebauten Stift 14 zusammenarbeitet.

Die Anordnung der beschriebenen Bauteile ist derart, daß das Einführen einer Pipette in die Bohrung 2 des Aufnahmeklotzes 30 bewirkt, daß das Ventil 4 betätigt wird, damit der Schlitten 6 vorgeschoben wird; wird der Schlitten nach dem Entfernen der -Pipette aus dem Aufnahmeklotz zurückgezogen, kommt der Stift 14 des Schlittens zur Anlage an dem Betätigungsglied 15 für das zweite Ventil 16, und hierdurch wird dieses Ventil veranlaßt, den zweiten pneumatischen Stößel 17 zu betätigen, um die Sransporträder 20

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und 21 um einen vorbestimmten Winkelbetrag zu drehen« Die Eatscheneinrichtung 19 nach Fig. 2 gewährleistet hierbeis daß sich die Transporträder beim Zurückziehen der Kolbenstange 37 ^-^es Stößels 1? nicht in der entgegengesetzten Eichtung drehen.

Um. die Vorrichtung gebrauchsfertig zu machen, wird der zu verwendende Vorgespinststrang dadurch in die Vorrichtung eingeführt, daß gemäß Figo 1 und 4 ein Hebel 1 nach vorn gezogen wird, der mit dem Arm 36 verbunden ist, um das Transportrad 21 von dem Transportrad 20 abzuheben. Dann wird der Strang in den Raum zwischen den Transporträdern eingeführt und nach unten durch den Führungskanal geleitet, der durch die Bauteile 32 und 33 abgegrenzt wird. Hierauf wird der Hebel 1 wieder freigegeben, so daß die Transporträder das Vorgespinst erfassen, woraufhin ein Ventil zum Zuführen von Druckluft zu der Vorrichtung geöffnet wird. Dann.wird eine Pipette in die Bohrung 2 eingeführt,, bis sie den Arm 3 betätigt, so daß das Ventil 4- den Stößel 5 betätigt, um den das nadelähnliche Element 7 und die Schneidrolle 28 tragenden Schlitten 6 bis in seine vorderste Stellung vorzuschieben. Hierbei τ/ird der Stift des Schlittens von dem Stift 38 des Einspannarms- 9 abgehoben, so daß sich das Einspannteil 4-0 am vorderen Ende des Einspannarms in Eichtung auf die Platte 4-1 bewegt, um das Vorgespinst bzw. den Strang einzuspannen. Hierauf durchschneidet die Bolle 28 das Vorgespinst dort, wo es die Schneide 31 des Messers 13 kreuzt, und das nadelähnliche Element 7 schiebt das abgeschnittene Stück des Vorgespinstes in das benachbarte Ende der Pipette, so daß die Pipette mit einem Stopfen versehen wird»

Wird die mit einem Stopfen versehene Pipette aus der Bohrung 2 des Aufnahmeklotzes 30 herausgezogen, kann der Arm 3 in seine Euhestellung zurückkehren, so daß das Ventil 4- den Stößel 5 so betätigt, daß der Schlitten 6 in seine Ausgangsstellung zurückgezogen wird. Bei dieser Eückwärtsbewegung des Schlittens kommt der Stift 10 des

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Schlittens zur Anlage an dem in den Einspannarm 9 eingebauten Stift 38, so daß die Einspannplatte durch den Arm 9 von der Platte 41 weg geschwenkt wird. Außerdem kommt der Stift 11 des Schlittens 6 zur Anlage an dem in den Arm eingebauten Stift 34, so daß der Arm 12 zur Seite geschwenkt wird, um das benachbarte Ende des "Vorgespinstes von dem Messer 13 zu entfernen. Danach arbeitet der Stift 14- des Schlittens 6 mit einer Betätigungsrolle 15 des zweiten Ventils 16 zusammen, so daß der zugehörige Stößel 17 betätigt wird, um das Transportrad 20 um einen bestimmten Winkelbetrag zu drehen, wobei das Transportrad 20 gleichzeitig das frei drehbare Transportrad 21 dreht. Auf diese Weise wird das von den Transporträdern 20 und 21 erfaßte Vorgespinst automatisch längs einer vorbestimmten Strecke nach unten bewegt, damit das untere Ende des Vorgespinstes eine Lage einnimmt, bei der es abgeschnitten und als Stopfen in eine zu verschließende Pipette eingeführt werden kann.

Die zum Teil schon beschriebene pneumatische Einrichtung der Vorrichtung ist in Fig. 5 dargestellt. Die benötigte Druckluft wird der Vorrichtung über ein nach Bedarf zu öffnendes Ventil und einen Druckregler zugeführt. In der Strömungsrichtung vor dem Druckregeier, jedoch hinter dem Absperrventil ist an die Druckluftzuleitung eine Hochdruck-Abzweigleitung angeschlossen, die zu einer Einrichtung führt, mittels welcher nach Bedarf aus dem Vorgespinst erzeugte Stopfen aus Pipetten entfernt werden können.

Nachstehend sind die aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte eines Arbeitsspiels der pneumatischen Einrichtung beschrieben.

Wird eine Pipette 42 (Fig. 5) gegen den Betätigungsarm 3 des Ventils 4 gedrückt, führt dieses Ventil Druckluft dem pneumatischen Stößel 5 so zu, daß dieser Stößel den Schlitten 6 vorschiebt. Da sich der Stift 14 des Schlittens von der Rolle am Betätigungsarm 15 des Ventils

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entfernt hat, führt dieses Ventil jetzt Druckluft dem Stößel 17 derart zu, daß die Kolbenstange 37 zurückgezogen und die Ratsche 19 wieder in ihre Ruhestellung gebracht wird.

Wird die Pipette aus dem Aufnahmeklotz 30 herausgezogen, bewegt sich der Betätigungsarm 3 in seine Ruhestellung zurück, so daß das Ventil 4 die Zufuhr von Druckluft zum vorderen Ende des Stößels 5 beendet und statt dessen Druckluft dem hinteren Ende des Stößels 5 zuführt, damit der Stößel einen Auswärtshub ausführt und hierbei den Schlitten 6 in seine vollständig zurückgezogene Stellung bringt. Bei dieser Bewegung stößt der Schlitten 6 gegen die Rolle auf dem Betätigungsarm 15, um das Ventil 16 zu veranlassen, die Zufuhr von Druckluft zum vorderen Ende des Stößels 17 zu beenden und Druckluft statt dessen dem hinteren Ende dieses Stößels zuzuführen, damit der Stößel einen Auswärtshub ausführt, um die Transporträder 20 und 21 um einen bestimmten Winkelbetrag zu drehen.

Gemäß der Erfindung hat es sich gezeigt, daß es dann, wenn Baumwollwat^e in das Ende einer Pipette eingeführt werden soll, zweckmäßig ist, die Watte zuvor so zu. verspinnen, daß sie ein lockeres Vorgespinst bildet. Auf diese Weise ist es möglich, den Vorrat an Material zum Erzeugen von Stopfen erheblich zu verkleinern und das Haterial auf einer Vorratsspule bereitzuhalten.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.

■ -Ansprüche 409821/1051

Claims

- ίο - ANSPEÜCHE

1. Vorrichtung zum Einführen eines Stopfens aus Fasermaterial in ein Ende eines hohlen Gegenstandes, gekennz e ichnet durch eine Einrichtung zum Abtrennen eines Abschnitts von einem Strang aus Fasermaterial, aus dem ein Stopfen gebildet werden soll, wobei zu dieser Einrichtung ein Messer (13) ^mit einer Schneide (31) gehört, ferner eine bewegbare Rolle (28), die so angeordnet ist, daß sie längs der Schneide des Messers abrollbar ist, sowie eine Einrichtung (26) zum Andrücken der Rolle an die Schneide des Messers.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (17, 37» 18, 20, 21), die dazu dient, den Strang aus i'asermaterial schrittweise senkrecht nach unten zu der Schneideinrichtung (13, 28) zu transportieren.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (9, 4-0, 41) zum Einspannen des Strangs aus Fasermaterial derart, daß sich der Strang während des Durchtrennens nicht bewegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (12), die dazu dient, "das Ende des Strangs aus Fase material nach dem Durchtrennen des Strangs in seitlicher Richtung von der Schneideinrichtung (13, 28) weg zu bewegen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß zu ä.sr Einrichtung zum Einführen eines Stopfens aus dem Fasermaterial in das Ende eines hohlen Gegenstandes (42) ein nadelähnliches Element (7) gehört, das so.gelagert ist, daß es hin- und

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herbewegbar und hierdurch in das Ende des hohlen Bauteils einfuhrbar und wieder aus ihm herausziehbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß zu den Einrichtungen zum Hin- und Herbewegen des nadel ähnlichen Elements (7) und zum Transportieren des Strangs aus Fasermaterial senkrecht nach unten pneumatisch-betätigbare Stößel (6, 17) gehören.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennze ichnet , daß das nadelähnliche Element (7) zum Zweck des Hin- und Herbewegens auf einem Schlitten ^6) angeordnet ist, der längs einer Führung (24) bewegbar ist, und auf dem die mit dem Messer (13) zusammenarbeitende Rolle (28) drehbar gelagert ist.

8.) Vorrichtung zum Einführen eines Stopfens aus Fasermaterial in das Ende eines hohlen Gegenstandes, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (17* 37» 18, 20, 21) zum schrittweisen Transportieren eines Strangs aus Fasermaterial senkrecht nach unten, einen hin- und herbewegbaren Schlitten (6), der eine drehbar gelagerte Rolle (28) trägt, die so angeordnet ist, daß sie mit einer Rollbewegung mit der Schneide (31) eines Messers (13) zusammenarbeitet, um zusammen mit "letzterer eine Einrichtung zum Durchtrennen des Strangs zu bilden, wobei der Schlitten außerdem ein nadelähnliches Element (7) trägt, das dazu bestimmt ist, in Berührung mit einem von dem Strang abgetrennten Abschnitt aus Fasermaterial gebracht zu werden, um diesen Abschnitt in das Ende des hohlen Gegenstandes (42) einzuführen, eine Einrichtung (5) zum Hin- und. Herbewegen des Schlittens sowie eine Einrichtung (9, 40, 41) zum Einspannen des Strangs aus Fasermaterial während des Durchtrennens derart, daß der Strang gegen jede Bewegung festgehalten wird.

9. Vorrichtung nach.Anspruch 3 in Abhängigkeit von .Anspruch 7» dadurch gekennze i c h η et , daß

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die Einrichtung (9, 40, 41) zum Einspannen und Festlegen des Strangs aus Fasermaterial während des Durchtrennens durch den hin- und herbewegbaren Schlitten ^6) betätigbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4 in Abhängigkeit von Anspruch 7V dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12, 34), die dazu dient, das Ende des Strangs aus Fasermaterial in seitlicher Richtung von der Schneideinrichtung (13» 28) weg zu bewegen, durch den hin- und herbewegbaren Schlitten (6) betätigbar ist.

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