DE4414156A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen des Einfüllendes eines röhrenförmigen Behälters - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen des Einfüllendes eines röhrenförmigen BehältersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Verschließen des
Einfüllendes eines röhrenförmigen Behälters insbesondere zum
Verschließen des Einfüllendes eines zu einer Tube zu formenden
Behälters. In einer Variante betrifft die Erfindung ein Verfahren
der vorgenannten Art, bei dem der Behälter überdies aus einem
zumindest auf seiner Innenwand aus thermoplastischem Material
besteht, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Zum Verschließen des Einfüllendes eines zu einer Tube zu
formenden röhrenförmigen Behälters durch Verschweißen nach
dessen Befüllen mit einem Produkt ist es z. B. nach der DE-C-34
01 959 bekannt, eine Düsenvorrichtung mit radial gerichtetem
Heißgasaustritt in die zu verschließende Füllöffnung des
Hohlkörpers hineinzubewegen und einen definierten, in einer zur
Längsachse des Behälters quer verlaufenden Ebene liegenden
Innenwandabschnitt des Hohlkörpers zu erhitzen, um daran
anschließend den Behälter im Bereich des aufgeheizten
Innenwandabschnittes flachzulegen und die flachgelegten, sich
gegenüberliegenden Wandungsteile zum Zwecke des Verschweißens
miteinander gegeneinanderzupressen.
Bei dem beschriebenen Verfahren bleibt die Außenwand des
Behälters im wesentlichen unverletzt, da die Temperatur des dem
erwähnten Innenwandabschnitt gegenüberliegenden Bereiches der
Außenwand wesentlich niedriger ist als die Temperatur im
eigentlichen, innenliegenden Schweißbereich. Optisch unschöne
Ausquellungen werden vermieden, weil es nicht wie im Fall von
außen zugeführter Wärme zu einem unkontrollierten Fließen des
Materials kommt.
Im Gegensatz zum auch von außen her durchführbaren
Verschweißen der Füllöffnung, - also des Einfüllendes -, eines
lediglich aus thermoplastischem Material wie beispielsweise PVC
bestehenden Behälters kommt das vorbeschriebene Verfahren
insbesondere in Betracht zum Verschweißen von aus Mehrschicht
materialien bestehenden Behältern, insbesondere solchen Mehr
schichtmaterialien, die eine Einlage aus Metallfolie und auf der
dem Behälterinnern zugekehrten Seite eine Beschichtung oder
Folie aus thermoplastischem Kunststoff enthalten.
Nachteilig bei dem beschriebenen Verfahren ist jedoch, daß trotz
des schräg nach oben - also mit einer Richtungskomponente auf
das Einfüllende des Behälters zu - gerichtet aus der Düsenvor
richtung austretenden Heißgases nicht vermieden werden kann,
daß Heißgas auch nach unten zu auf das in den Behälter
gefüllte Produkt gelangt, so daß dieses infolge des Wärme
einflusses in seiner Qualität verändert wird. Diese Gefahr
besteht umso mehr, als zum Zwecke eines ökonomischen Material
einsatzes der für das Verschließen benötigte und vorgesehene,
oberhalb des Produktspiegels befindliche Wandungsbereich des
Behälters möglichst kurz gewählt wird.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Möglichkeit einer
nachteiligen Beeinflussung des in den Behälter eingefüllten
Produktes infolge von im Zuge des Verschließens des Behälters
durchgeführten Maßnahmen mit Sicherheit zu verhindern. Für den
Fall des Verschließens des Behälters durch Verschweißen der
betreffenden, von innen her erhitzten Wandungsbereiche des
Behälters soll insbesondere verhindert werden, daß Heißgas -
oder Heißluft - mit dem Produkt in Berührung kommt oder auch
nur in dessen unmittelbare Nähe gelangt.
Eine mögliche Lösung der vorstehend genannten, den Einsatz von
Heißgas oder Heißluft für ein durch Verschweißen erfolgen des
Verschließen eines Behälters betreffenden Aufgabe ist im kenn
zeichnenden Teil des Anspruches 1 angegeben. Die abhängigen
Ansprüche 2 und 3 geben bevorzugte weitere Ausgestaltungen an.
Eine weitere, grundsätzliche Lösung für den Fall des durch
Verschweißen erfolgenden Verschließens des Behälters ist im
Anspruch 9 angegeben, mit Hinweisen in den abhängigen
Ansprüchen 10 und 11 auf bevorzugte Möglichkeiten hierfür.
Anspruch 4 schließlich nennt eine dritte, grundsätzliche Lösung
für ein erfindungsgemäßes Verschließen eines Behälters, und
zwar durch Verkleben. Die abhängigen Ansprüche 5 bis 8 geben
hierfür detailliert Möglichkeiten an.
Der Anspruch 12 betrifft eine zum Durchführen des Verfahrens
nach Anspruch 1 vorgesehene, bevorzugte Vorrichtung, zu der
weitere vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen den
Ansprüchen 13 bis 17 zu entnehmen sind.
Bei einem nach Maßgabe der erfindungsgemäßen Verfahren
erfolgenden Verschließen eines röhrenförmigen Behälters,
insbesondere eines zu einer Tube zu formenden Behälters, wird
sicher verhindert, daß das in den Behälter eingefüllte Produkt
durch die Besonderheiten der zum Verschließen dienenden
Verfahrensschritte in seiner Qualität verändert wird, sei es
unter dem Einfluß von Heißgas oder Heißluft, sei es durch zum
Verschweißen oder Verkleben eingesetzte Materialien.
Anhand der einzigen Figur der Zeichnung werden das
erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 und eine zum
Durchführen dieses Verfahrens bevorzugt verwendete Vorrichtung
im folgenden näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer
Seitenansicht in schematischer Darstellung und begrenzt auf die
wesentlichen Merkmale.
Die Vorrichtung weist einen Träger 1 für jeweils gegeneinander
wirkend steuerbare Vorpreßbacken 2 und 3 sowie Hauptpreß
backen 4 und 5 auf. Während die Vorpreßbacken 2, 3 am unteren
Ende eines Betätigungshebels 6 bzw. 7 befestigt sind, sind die
Hauptpreßbacken 4, 5 am unteren Ende eines Betätigungshebels 8
bzw. 9 befestigt.
Die Betätigungshebel 8, 9 sind um eine gemeinsame geometrische
Schwenkachse 10 schwenkbar an einem am Träger 1 befindlichen,
mit 15 bezeichneten Hauptlager gelagert; die Betätigungshebel 6,
7 sind um jeweils eine gesonderte geometrische Schwenkachse 11
bzw. 12 schwenkbar an einem Nebenlager 13 bzw. 14 gelagert.
Die geometrischen Schwenkachsen 10, 11 und 12 verlaufen
parallel zueinander und liegen vorzugsweise in einer
horizontalen Ebene. Die gemeinsame geometrische Schwenkachse 10
der Hauptpreßbacken 4, 5 liegt zwischen den geometrischen
Schwenkachsen 11 und 12 der Vorpreßbacken 2 und 3.
Am Träger 1 bzw. am Hauptlager 15 stützt sich das nicht näher
dargestellte Stellelement eines Stellmotors 16 für die
Betätigungshebel 8, 9 der Hauptpreßbacken 4, 5 ab, während für
die Betätigungshebel 6, 7 der Vorpreßbacken 2, 3 jeweils ein
Stellmotor 17 bzw. 18 vorgesehen ist. Die Stellmotoren 16, 17 und
18 sind vorzugsweise als pneumatische oder hydraulische
Kolben-Zylinder-Anordnungen ausgeführt.
Zwischen den Vorpreßbacken 2, 3 bzw. den Hauptpreßbacken 4, 5
ist unterhalb des Hauptlagers 15 eine Düsenvorrichtung 19 am
Träger 1 befestigt, die der Abgabe eines nach unten zu in
Richtung auf den mit 20 bezeichneten Zwischenraum gerichteten
Heißgasstromes dient.
Auf der der Düsenvorrichtung 19 gegenüberliegenden Seite der
Vorpreßbacken 2, 3 und der Hauptpreßbacken 4, 5 - also
unterhalb des Trägers 1 - befinden sich Fördermittel 21, z. B. in
Form eines drehend antreibbaren Transportsternes oder eines
linear bewegten Gliederbandes, die Aufnahmemittel 22 zum
vereinzelten Aufnehmen von zu verschließenden Behältern 23
tragen und fördern. Die Fördermittel 21 bewegen die Aufnahme
mittel 22 bevorzugt in einer horizontalen Ebene, wobei die
Behälter 23 mit dem Einfüllende nach oben bei vorzugsweise
lotrechter Längsachse 24 der Behälters 23 transportiert und in
dieser Lage auch das mit 25 bezeichnete Einfüllende jedes
Behälters 23 verschlossen wird.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt:
Taktweise gesteuert fördert das Fördermittel 21 die Aufnahme mittel 22 mit jeweils einem darin befindlichen, zuvor mit einem Produkt befüllten Behälter 23 in den dicht unter dem Auslaß der Düsenvorrichtung 19 befindlichen Raum. Die zu diesem Zeitpunkt noch etwa kreisförmigen Querschnitt aufweisende Wandung des Behälters 23 wird nun zunächst mittels der vorzugsweise keil förmig auslaufenden Vorpreßbacken 2, 3 flachgelegt, darüber hinaus werden die Vorpreßbacken mit einer gewissen Kraft gegeneinandergedrückt, so daß das Innere des Behälters gegenüber der äußeren Atmosphäre zumindest im wesentlichen abgeschlossen ist. Zweckmäßig wird diese Kraft so groß gewählt, daß es darüberhinaus auch zu einem gewissen Fließen des auf der Innenwandung - und nur auf dieser - befindlichen Wandungsmaterials, beispielsweise einer Beschichtung aus Polyäthylen, kommt. Letzteres bewirkt, daß sich die Behälter wandung bereits in einer relativ geringen Entfernung von der durch die Vorpreßbacken 2, 3 eingenommenen Position aufgrund innerer Materialspannungen wieder aufweitet, während eine ohne eine derartige Unterstützung durch die erwähnte äußere Druck einwirkung erfolgende Aufweitung erst in einem im Vergleich zu dem erstgenannten Abstand größeren Abstand zu erwarten ist.
Taktweise gesteuert fördert das Fördermittel 21 die Aufnahme mittel 22 mit jeweils einem darin befindlichen, zuvor mit einem Produkt befüllten Behälter 23 in den dicht unter dem Auslaß der Düsenvorrichtung 19 befindlichen Raum. Die zu diesem Zeitpunkt noch etwa kreisförmigen Querschnitt aufweisende Wandung des Behälters 23 wird nun zunächst mittels der vorzugsweise keil förmig auslaufenden Vorpreßbacken 2, 3 flachgelegt, darüber hinaus werden die Vorpreßbacken mit einer gewissen Kraft gegeneinandergedrückt, so daß das Innere des Behälters gegenüber der äußeren Atmosphäre zumindest im wesentlichen abgeschlossen ist. Zweckmäßig wird diese Kraft so groß gewählt, daß es darüberhinaus auch zu einem gewissen Fließen des auf der Innenwandung - und nur auf dieser - befindlichen Wandungsmaterials, beispielsweise einer Beschichtung aus Polyäthylen, kommt. Letzteres bewirkt, daß sich die Behälter wandung bereits in einer relativ geringen Entfernung von der durch die Vorpreßbacken 2, 3 eingenommenen Position aufgrund innerer Materialspannungen wieder aufweitet, während eine ohne eine derartige Unterstützung durch die erwähnte äußere Druck einwirkung erfolgende Aufweitung erst in einem im Vergleich zu dem erstgenannten Abstand größeren Abstand zu erwarten ist.
Die erwähnte Aufweitung hat - unmittelbar anschließend an die
durch die Vorpreßbacken 2, 3 eingenommene Position - die Form
eines langgezogenen, vom Einfüllende 25 her in Richtung auf die
Vorpreßbacken 2, 3 zu sich verengenden Spaltes. In den somit
gebildeten, in der Zeichnung nicht näher dargestellten spalt
förmigen Raum wird sodann mit Hilfe der Düsenvorrichtung 19 ein
heißes Gas oder Gasgemisch, vorzugsweise Heißluft, derart
eingeblasen, daß sich das Material der inneren Behälterwandung
in einem an die Position der Vorpreßbacken anschließenden
Innenwandabschnitt etwa bis zum Schmelzbeginn erhitzt. Hierauf
wird dann zweckmäßig die Zufuhr des heißen Gases - zumindest
im wesentlichen - unterbrochen und die Hauptpreßbacken werden
- unter Flachlegen auch dieses Teils der Behälterwandung - auf
den dem erwähnten Innenwandabschnitt gegenüberliegenden
Außenwandabschnitt der Behälterwandung zubewegt und pressen
sodann die sich an dieser Stelle befindlichen Wandungsteile mit
vorbestimmter oder vorbestimmbarer Kraft und über einen
vorbestimmten oder vorbestimmbaren Zeitraum gegeneinander,
wodurch das sich im Bereich des erwähnten Innenwandabschnittes
befindende thermoplastische Kunststoffmaterial der beiden so
gebildeten Wandungsteile des Behälters 23 verschweißt.
Ergänzend zu erwähnen ist noch, daß die Düsenvorrichtung
durch entsprechende Anordnung von Düsenbohrungen derart
ausgeführt sein kann, daß der austretende Heißgas- bzw.
Heißluftstrom das oben beschriebene Aufweiten der Wandung in
unmittelbarer Nähe zur Position der Vorpreßbacken unterstützt.
Wenngleich das zusammen mit der vor beschriebenen Wirkungsweise
der Vorrichtung nach der Zeichnung erläuterte Verfahren als
bevorzugt angewendet anzusehen ist, so sind doch auch die im
wesentlichen einen ähnlichen Erfindungsgedanken enthaltenden
Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 9 ebenfalls mit Vorteil
einsetzbar.
Die in der Zeichnung gezeigte Vorrichtung stellt selbstver
ständlich nur eine - wenn auch eine bevorzugte - von mehreren
Möglichkeiten für die gegenständliche Verwirklichung des
Erfindungsgedankens dar; bei Kenntnis der Erfindung fällt es
einem Fachmann nicht schwer, weitere konstruktive Ausführungs
formen zu entwerfen, ohne daß es dazu noch eines besonderen
erfinderischen Bemühens bedürfte.
Claims (18)
1. Verfahren zum Verschließen des Einfüllendes eines
röhrenförmigen Behälters aus einem zumindest auf seiner
Innenwand aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden
Material, insbesondere zum Verschließen des Einfüllendes
eines zu einer Tube zu formenden Behälters,
- a) bei dem ein mit Abstand vom Einfüllende befindlicher, in einer zur Längsachse des Behälters quer oder schräg verlaufenden Ebene liegender, in sich geschlossener Innenwandabschnitt des Behälters einem gerichteten Heißgasstrom ausgesetzt wird,
- b) und sodann der Behälter im Bereich des erwähnten Innenwandabschnittes zum Zwecke des Verschweißens flachgelegt und die flachgelegten Wandungsteile gegeneinandergepreßt werden,
dadurch gekennzeichnet,
- c) daß zunächst der Behälter an einer in einem gewissen Abstand vom Einfüllende befindlichen Stelle flachgelegt wird und die flachgelegten Wandungsteile gegeneinander gedrückt werden unter Bildung eines zum Einfüllende hin sich öffnenden, an die genannte Stelle des flachgelegten Behälters unmittelbar anschließenden spaltförmigen Raumes zwischen den sich gegenüberliegenden Wandungsteilen,
- d) daß sodann in den erwähnten spaltförmigen Raum Heißgas eingeblasen wird,
- e) und daß schließlich die an die genannte Stelle des flachgelegten Behälters unmittelbar anschließenden, den erwähnten spaltförmigen Raum bildenden Wandungsteile zum Verschweißen gegeneinandergepreßt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an
der Stelle des flachgelegten Behälters die Wandungsteile mit
einer solchen Kraft gegeneinandergedrückt werden, daß das
Material der Innwand des Behälters an dieser Stelle unter
der Druckeinwirkung zu fließen beginnt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Material der Innenwand des Behälters gleichzeitig einer
gewissen Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird.
4. Verfahren zum Verschließen des Einfüllendes eines
röhrenförmigen Behälters, insbesondere zum Verschließen des
Einfüllendes eines zu einer Tube zu formenden Behälters,
- a) indem zunächst der Behälter an einer in einem gewissen Abstand vom Einfüllende befindlichen Stelle flachgelegt wird und die flachgelegten Wandungsteile gegeneinander gedrückt werden unter Bildung eines zum Einfüllende hin sich öffnenden, an die genannte Stelle des flachgelegten Behälters unmittelbar anschließenden spaltförmigen Raumes zwischen den sich gegenüberliegenden Wandungsteilen,
- b) sodann in den erwähnten spaltförmigen Raum Kleber eingebracht wird,
- c) und schließlich die an die genannte Stelle des flachgelegten Behälters unmittelbar anschließenden, den erwähnten spaltförmigen Raum bildenden Wandungsteile zum Verkleben gegeneinandergepreßt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
Einkomponentenkleber verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
Zweikomponentenkleber verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
Schmelzkleber verwendet wird, der in flüssigem Zustand in
den erwähnten spaltförmigen Raum eingebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
Schmelzkleber verwendet wird, der in festem Zustand in den
erwähnten spaltförmigen Raum eingebracht und einem
Heißgasstrom ausgesetzt wird.
9. Verfahren zum Verschließen des Einfüllendes eines
röhrenförmigen Behälters, insbesondere zum Verschließen des
Einfüllendes eines zu einer Tube zu formenden Behälters,
- a) daß zunächst der Behälter an einer in der Nähe des Einfüllendes befindlichen Stelle flachgelegt wird und die flachgelegten Wandungsteile gegeneinandergedrückt werden,
- b) und daß sodann die gegeneinandergedrückt gehaltenen Wandungsteile aus einer etwa in der Ebene der Längsachse des Behälters liegenden, vorzugsweise zur Längsachse des Behälters etwa parallelen Richtung mittels strahlförmig abgegebener Wärme oder in Wärme umwandelbarer Energie im Berührungsbereich durch Schmelzschweißen miteinander verbunden werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wärme mit Hilfe einer Gasflamme an die Wandungsteile
abgegeben wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wärme mit Hilfe eines Laserstrahles an die
Wandungsteile abgegeben wird, dessen Energie beim
Auftreffen auf das Material der Wandungsteile in Wärme
umgewandelt wird.
12. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch
1, gekennzeichnet durch
- a) zwei gegeneinanderwirkend steuerbare, an einem Träger um parallel zueinander verlaufende und und in einer horizontalen Ebene liegende geometrische Schwenkachsen (11, 12) schwenkbare Vorpreßbacken (2, 3) zum Flachlegen des Einfüllendes (25) des röhrenförmigen Behälters (23) und Ausüben eines gewissen Druckes auf die flachgelegten, aneinanderliegenden Wandungsteile,
- b) ferner zwei gegeneinanderwirkend steuerbare, an dem erwähnten Träger (1) um parallel zueinander und zu den geometrischen Schwenkachsen (11, 12) der Vorpreßbacken (2, 3) verlaufende und in einer horizontalen Ebene liegende geometrische Schwenkachsen (Schwenkachse 10) schwenkbare Hauptpreßbacken (4, 5),
- c) Betätigungshebel (6, 7 bzw. 8, 9) für die Vorpreßbacken (2, 3) bzw. die Hauptpreßbacken (4, 5),
- d) Antriebsmittel (Stellmotore 16, 17, 18) für die Betätigungshebel (6, 7, 8 und 9),
- e) Aufnahmemittel (22) zum vereinzelten Aufnehmen nach oben zu offener Behälter (23),
- f) Fördermittel (21) für die Aufnahmemittel (22) zum Fördern der Aufnahmemittel (22) in einer horizontalen Ebene in den Wirkungsbereich der Vorpreßbacken (2, 3) bzw. Hauptpreßbacken (4, 5),
- g) eine auf der den Aufnahmemitteln (22) gegenüberliegenden Seite der Hauptpreßbacken (4, 5) in der Nähe des von den Hauptpreßbacken (4, 5) beim Schweißvorgang gebildeten, die erwähnten Wandungsteile einschließenden Zwischenraumes (20) und mittig zu diesem am Träger (1) angeordnete Düsenvorrichtung (19) zum auf den erwähnten Zwischenraum (20) und/oder unmittelbar dazu benachbarte Bereiche gerichteten steuerbaren Abgeben eines Heißgases oder Heißgas gemisches, insbesondere Heißluft,
- h) und elektrische und/oder fluidische Steuermittel zum Steuern der Antriebsmittel (Stellmotore 16, 17, 18) der Vorpreß- bzw. Hauptpreßbacken (2, 3 bzw. 4, 5), der Fördermittel (21) und der Düsenvorrichtung (19).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorpreßbacken (2, 3) eine Heizeinrichtung aufweisen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der gesamte Öffnungsquerschnitt der für das Austreten des
Heißgases bzw. der Heißluft vorgesehenen Öffnungen der
Düsenvorrichtung (19) in vorbestimmtem Maße veränderbar
ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die geometrischen Schwenkachsen (11, 12 bzw. 10) von
Vorpreßbacken (2, 3) und Hauptpreßbacken (4, 5) etwa in
einer Ebene liegen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die geometrischen Schwenkachsen (10)
der Hauptpreßbacken (4, 5) zwischen den geometrischen
Schwenkachsen (11, 12) der Vorpreßbacken (2, 3) liegen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hauptpreßbacken (4, 5) um eine gemeinsame
Schwenkachse (10) schwenkbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944414156 DE4414156A1 (de) | 1994-04-24 | 1994-04-24 | Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen des Einfüllendes eines röhrenförmigen Behälters |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19944414156 DE4414156A1 (de) | 1994-04-24 | 1994-04-24 | Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen des Einfüllendes eines röhrenförmigen Behälters |
Publications (1)
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DE4414156A1 true DE4414156A1 (de) | 1995-10-26 |
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ID=6516212
Family Applications (1)
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DE19944414156 Withdrawn DE4414156A1 (de) | 1994-04-24 | 1994-04-24 | Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen des Einfüllendes eines röhrenförmigen Behälters |
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Country | Link |
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DE (1) | DE4414156A1 (de) |
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