DE8912206U1

DE8912206U1 - Vorrichtung zur Klassifizierung von Schweinehälften

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Publication number: DE8912206U1
Application number: DE8912206U
Authority: DE
Original assignee: Csb-System Software-Entwicklung & Unternehmensberatung 5130 Geilenkirchen De GmbH
Current assignee: Csb-System Software-Entwicklung & Unternehmensberatung 5130 Geilenkirchen De GmbH
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1990-03-15
Anticipated expiration: 1999-05-18

Description

RÄFENTANWÄIiÜE

zugelassen Vertreter JJeifc EuropaiSchArt Patentamt

DiPL-PHYS. BUSE - DiPL-PHYS. MENTZEL · dipl-ing. LUDEWIG Untifijornen 114- Poitf»ch 200210 · 5500 Wuppertal 2 · Telefon (0202) 557022/23/24 · Telex 8591 606 wpat · Telefax 0202/571501

5600 Wuppertal 2, den

Kennwort: "Fleischschichtenbestimmung"

CSB-System Software-Entwicklung & ünternehmensberatung GmbH, Tizianstraße 1 und 4, 5130 Geilenkirchen

Vorrichtung zur Klassifizierung von Schweinehälften

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Klassifizierung von Schweinehälften mit einem Messen der Dicke der Fettschicht und der Muskelfleischschicht an vorbestimmter Stelle in Höhe der zweit- und drittletzten Rippe.

Bei der Klassifizierung von Schweinehälften sind die Gewichtsanteile von Fett und Muskelfleisch einer jeden Schweinehälfte zu ermitteln. Hierzu wird an einer vorbestimmten Stelle in Höhe der zweit- und drittletzten Rippe unter einem bestimmten Winkel mit einer Sonde in die Schweinehälfte bis zum Knochen eingestochen und dabei die Dicke der Fettschicht und die Dicke der Muskelfleischschicht ermittelt. Über eine vom zuständigen Fachverband vorgegebene Formel lassen sich dann die Gewichtsanteile von Fett und Muskelfleisch errechnen. Das Messen der Dicke der Fettschicht und der Muskelfleischschicht kann dabei unter Ausnutzung der unterschiedlichen elektrischen Leitfähigkeit von Muskelfleisch und Fettgewebe oder unter Ausnutzung der Unterschiedlichen Reflektionsfaktoren von Muskelfleisch und Fettgewebe erfolgen. Im ersteren Fall sind dabei an der Spitze der einzustechenden Sonde zwei Elektroden vorgesehen, die den elektrischen Widerstand von Muskelfleisch und Fettgewebe ausnutzen, um die Dicke der jeweiligen Schicht zu

ermitteln. Im zweiten Fall ist en der Spitze der einzustechenden Sonde eine kleine Lichtquelle und eine Fotozelle vorgesehen, die aufgrund der unterschiedlichen Reflektionsfaktoren vom hellen Fettgewebe und vom dunkleren Muskelfleisch die Dicke der Fettschicht und der Muskelfleischschicht ermöglichen.

Die Meßsonden werden dabei jedoch von Hand in die Schweinehälften eingestochen, so daß es auf die Bedienungsperson ankommt, ob der vorgeschriebene Einstechwinkel genau eingehalten wird. Unterschiedliche Bedienungspersonen können somit unterschiedliche Meßergebnisse erzielen. Außerdem ist als nachteilig anzusehen, daß durch das Einstechen der Sonde ein Einstich in die Schweinehälfte erfolgt. Da mit einer Meßsonde jeweils mehrere Schweinehälften untersucht werden, können Krankheitskeime von einer kranken Schweinehälfte auf gesunde Schweinehälften übertragen werden. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, da zum Zeitpunkt des Klassifizierens die tierärztlichen Untersuchungsergebnisse noch nicht vorliegen. Ein Auswechseln der Meßsonden nach jener Messung dürfte Schwierigkeiten bereiten, zumal in Großschlachtbetrieben bis zu 400 Schweinehälften pro Stunde klassifiziert werden müssen.

Für das Messen der Dicke der Fettschicht und der Muskelfleischschicht an der vorbestimmten Stelle sind auch schon Ultraschallgeräte mit A-Scan-Bildern vorgeschlagen worden. Dieses Ultraschallgerät nutzt die Laufzeiten des Ultraschalles aus, der von den Bindegewebsschichten reflektiert wird. Diese Bindegewebsschichten treten an den Grenzflächen zwischen den verschiedenen Fleischsorten und Knochen auf. Die Laufzeiten des Ultraschalles werden mit Hilfe einer Amplitudenkurve dargestellt. Das bisher ungelöste Problem ergibt sich daraus, daß die beschriebenen Reflektionen nicht nur an den gewünschten Grenzflächen auftreten. Vielmehr können in der Muskelfleischschicht und in der Fett-

Schicht selber durch Unregelmäßigkeiten des Fleisches oder des Speckes ebenfalls Reflektionen entstehen. Es muß also zwischen diesen verschiedenen Reflektionen unterschieden werden können. Anhand der Amplitudenkurve, die die einzige Entscheidungshilfe bildet, kann dieses Problem bisher jedoch nicht eindeutig gelöst werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erläuterten Art zu schaffen, bei der die eingangs erläuterten Mängel vermieden sind und in einfacher und zuverlässiger Weise eine genaue Messung der Dicke der Fettschicht und der Muskelfleischschicht ohne Verletzung der Fleischschichten durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Messen der Dicke der Fettschicht und der Muskelfleischschicht mit einem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät erfolgt und Einrichtungen für eine Bildbearbeitung, wie Filter im Orts- und Frequenzbereich, Skalierungsfunktionen, Segmentierungsverfahren od.dgl. und ein elektronischer Rechner für die Verarbeitung der ermittelten Werte vorgesehen sind. Mit diesen B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät ist in einfacher und zuverlässiger Weise ein genaues Messen der Dicke der Fettschicht und der Muskelfleischschicht möglich, da das große B-Scan-Bild im wesentlichen einen Querschnitt der Schweinehälfte wiedergibt. Hieraus lassen sich in einfacher Weise mit einer entsprechenden Bildbearbeitung, wie sie beispielsweise durch Filter im Orts- und Frequenzbereich, Skalierungsfunktionen und Segmentierungsverfahren durchgeführt werden kann, eine genaue Messung der Dicke der Fettschicht und der Muskelfleischschicht durchführen, wobei die ermittelten Werte einem elektronischen Rechner zugeführt werden. Der elektronische Rechner ermittelt dann anhand der vorgegebenen Formel die Gewichtsanteile von Fett und Muskelfleisch, die die jeweils gemessene Schweinehälfte aufweist.

Der die Klassifizierung der Schweinehälften vornehmende elektronische Rechner kann für die Auswertung einer jeden Schweinehälfte die Mittelwerte von jeweils mehreren nacheinander produzierten Ultraschallbildern benutzen. Dadurch werden in einfacher Weise Meßfehler zuverlässig ausgeglichen'.-

Die Mittelwerte können jeweils durch mehrere Messungen innerhalb einer Fläche nahe der Rückenmittellinie der Schweinehälften ermittelt werden. Durch die Herstellung mehrerer Ultraschallbilder, die innerhalb einer Fläche nahe der Rückenmittellinie der Schweinehälften erfolgen, wird eine genaue Messung erzielt, da dabei mindestens ein Ultraschallbild erzielt wird, welches die maximalen Dicken der Fettschicht und der Muskelfleischschicht unter dem vorbestimmten Meßwinkel erfaßt.

Das B-Scan-Bilder liefernde Ultraschallgerät kann ortsfest angeordnet sein und die Schweinehälften fortlaufend an dem Ultraschallgerät vorbeiführbar sein. Dadurch ist in einfacher und zuverlässiger Weise eine fortlaufende Messung von Schweinehälften möglich.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät kann eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften erfassende Meßeinrichtung zugeordnet sein. Dadurch kann in einfacher Weise zugleich auch eine Messung der Länge, Dicke und Breite der Schweinehälften durchgeführt werden.

Die Meßergebnisse der Meßeinrichtung können dem elektronischen Rechner der Ultraschallbildauswertung eingebbar sein. Dadurch kann in einfacher Weise der elektronische Rechner der Ultraschallbildauswertung zugleich auch die mit der Meßeinrichtung ermittelten Werte für die Klassifizierung der Schweinehälften mit verarbeiten.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät kann eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften erfassende Waage zugeordnet sein. Dadurch werden in einfacher Weise die zu klassifizierenden Schweinehälften gewogen.

Die Meßergebnisse der Waage können ebenfalls in den elektronischen Rechner der Ultraschallbildauswertung eingebbar sein. Dadurch werden in einfacher Weise mit dem elektronischen Rechner der Ultraschallbildauswertung zugleich auch

./-~k die Meßergebnisse der Waage für die Klassifizierung der "~ Schweinehälften ausgewertet.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät kann eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften erfassende elektronische Kamera zugeordnet sein, mit der die Proportionen der Schweinehälften erfassbar und eine Hell-Dunkel-Wichtung des Fleisches durchgeführt werden. Mit einer solchen Kamera kann zugleich die Beschaffenheit des Fleisches geprüft werden. Die bekanntesten Mangel der Fleischbeschaffenheit werden nach internationaler Übereinkunft subjektiv mit den Begriffen beschrieben, extrem helles, wässriges Fleisch mit lockerer Struktur und extrem dunkles, fettes und klebriges Fleisch. Eine Bestimmung ist möglich durch Messung des pH-Wertes und mit der Göfo-Messung. Bei der Göfo-Messung wird zur Ermittlung eines Maßes der Fleischbeschaffenheit die Farbhelligkeit des Fleisches anhand des Reflektionsvermögens gemessen. Die Göfo-Skala reicht von 0 bis 100. Reflektionswerte zwischen 50 und 80 deuten auf mornales Fleisch, Werte unter 50 zeigen extrem helles, wässriges Fleisch mit lockerer Struktur an. Werte über 80 weisen auf extrem dunkles, fettes und klebriges Fleisch hin. Mit der Kamera können diese Reflektionswerte ermittelt werden.

Die Meßergebnisse der elektronischen Kamera können in den

Rechner der Ultraschallbildauswertung ebenfalls eingegeben werden. Dadurch werden die Meßergebnisse der elektronischen Kamera für die Klassifizierung der Schweinehälften ebenfalls ausgenutzt.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät kann ein Drucker zugeordnet sein, mit dem die ermittelten Werte und die Klassifizierung auf die jeweilige Schweinehälfte aufdruckbar sind. Dadurch werden in einfacher Weise die ermittelten Werte und die Klassifizierung der jeweils ge- - messenen Schweinehälfte unverlierbar aufgedruckt.

Dem die Meßergebnisse aufnehmenden und die Klassifizierung vornehmenden elektronischen Rechner kann eine Datenbank zugeordnet sein, aus der die Meßergebnisse und die Klassifizierungen abrufbar sind. Dadurch sind in einfacher Weise die Meßergebnisse und die Klassifizierungen unverlierbar festgelegt und können jederzeit wieder auch von unterschiedlichen Stellen abgerufen werden.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und'zwar zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 ein Schaltbild der Meßeinrichtung und

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Schweinehälfte, teilweise weggebrochen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Klassifizierung von geschlachteten Schweinen, die in üblicher Weise in Hälften aufgeteilt sind. Die Schweinehälften 10 werden dabei einzeln hintereinander an der Vorrichtung vorbeigeführt, wobei unterschiedliche Prüfungen und Messungen durch-

geführt werden, deren Ergebnisse die Grundlage für die Klassifizierung bilden.

Bei dieser Klassifizierung von Schweinehälften 10 wird die Dicke der Fettschicht 11 und der Muskelfleischschicht 12 an vorbestimmter Stelle in Höhe der zweit- und drittletzten Rippe 13 um die Gewichtsanteile der Fettschicht 11 und der Muskelfleischschicht 12 im Kotelettbereich der Schweinehälfte 10 ermittelt. Je kleiner der Gewichtsanteil an Fett ist gegenüber dem Gewichtsanteil an Muskelfleisch dürfte - eine bessere Klassifizierung erreicht werden. Das Messen der Dicke der Fettschicht 11 und der Muskelfleischschicht 12 erfolgt mit einem Ultraschallgerät 14, welches B-Scan-Bilder liefert. Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät 14 sind dabei Einrichtungen für eine Bildbearbeitung zugeordnet, die aus Filter im Orts- und Frequenzbereich, Skalierungsfunktionen, Segmentierungsverfahren od.dgl. bestehen können. Die dabei ermittelten Werte werden über ein Interface 15 in einen elektronischen Rechner 16 gegeben, dem eine Steuereinrichtung 17 für die Steuerung, Datenerfassung, Datenverarbeitung, Datenaufbereitung und Datenspeicherung zugeordnet ist. Der elektronische Rechner 16 steht weiterhin über ein Interface 18 mit einem Therminal 19 für die Eingabe, Ausgabe und Kontrolle in Wirkverbindung.

Der die Klassifizierung der Schweinehälften 10 vornehmende elektronische Rechner 16 kann für die Auswertung einer jeden Schweinehälfte 10 die Mittelwerte von jeweils mehreren nacheinander produzierten Ultraschallbildern benutzen. Die Mittelwerte sind dabei jeweils durch mehrere Messungen innerhalb einer Fläche nahe der Rückenmittellinie 20 der Schweinehälften 10 ermittelbar. Mit diesen Mittelwerten, die sich aus jeweils mehreren Messungen ergeben, ist eine besonders genaue Ermittlung der Dicke der Fettschicht und der Dicke der Muskelfleischschicht möglich.

Gemäß der amtlichen Verordnung über die Klassifizierung von Schweinehälften erfolgt dabei die Messung entlang einer Wirkungslinie 21, die in der Fig. 3 näher dargestellt ist. Die Wirkungslinie 21 verläuft dabei geneigt zur Rückenmittellinie 20, wobei an der Außenseite der Schweinehälfte 10 der Abstand 7 cm beträgt und an der Innenseite 4 cm.

Das die B-Scan-Bilder liefernde Ultraschallgerät 14 ist dabei ortsfest angeordnet und die Schweinehälften 10 -' werden fortlaufend an dem Ultraschallgerät 14 vorbeigeführt. Dadurch ist eine kontinuierliche Messung ermöglicht.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät 14 ist eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften 10 erfassende Meßeinrichtung 22 zugeordnet. Mit dieser Meßeinrichtung kann in einfacher Weise die Länge, Breite und Höhe der vorbeigeführten Schweinehälfte ermittelt werden. Die ermittelten Meßergebnisse der Meßeinrichtung 22 werden über ein Interface 23 in den elektronischen Rechner 16 gegeben und somit für die Klassifizierung der Schweinehälften herangezogen.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät 14 ist weiterhin eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften erfassende Waage 24 zugeordnet. Mit dieser Waage 24 werden die vorbeigeführten Schweinehälften 10 gewogen und das jeweils ermittelte Gewicht über ein Interface 25 ebenfalls in den elektronischen Rechner 16 gegeben, so daß auch das Gewicht der jeweiligen Schweinehälfte 10 bei seiner Klassifizierung herangezogen werden kann.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät ist eine die fortlaufend vorbeigeführten Schweinehälften 10 erfassende elektronische Kamera 26 zugeordnet, mit der die Proportionen der vorbeigeführten Schweinehälften 10 erfassbar und

• ·

eine Hell-Dunkel-Wichtung des Fleisches durchführbar ist. Die Meßergebnisse der elektronischen Kamera 26 werden ebenfalls über ein Interface 27 in den elektronischen Rechner 16 eingegeben. Der elektronischen Kamera 26 ist dabei auch noch eine Beleuchtung 28 zugeordnet, die über ein Interface 29 mit dem elektronischen Rechner 16 in Wirkverbindung steht und von dieser gesteuert wird. Bei der Hell-Dunkel-Wichtung des Fleisches wird die Beschaffenheit des Fleisches geprüft. Die bekanntesten Mangel der Fleischbeschaffenheit werden nach internationaler Übereinkunft subjektiv mit den Begriffen beschrieben: PSE, extrem helles, wässriges Fleisch mit lockerer Struktur (pail, soft, exudativ) und DFD, extrem dunkles, fettes und klebriges Fleisch (dark, firm, dry). Dabei wird die an sich bekannte Göfo-Messung benutzt, wobei die Farbhelligkeit des Fleisches anhand des Reflektionsvermögens gemessen wird. Die Göfa-Skala reicht von 0 bis 100. Reflektionswerte zwischen 50 und 80 deuten auf normales Fleisch, Werte unter 50 zeigen PSE-Fleisch an. Werte über 80 weisen auf DFD-Fleisch hin.

Dem Ultraschallgerät 14 ist weiterhin eine Steuerung 3 zugeordnet, die über ein Interface 31 mit dem elektronischen Rechner 16 in Wirkverbindung steht, und mit der eine nicht näher dargestellte Vorschubeinrichtung steuerbar ist, mit der die Schweinehälften 10 an der Vorrichtung vorbeiführbar ist. Die Steuerung 30 kann dabei auch in Abhängigkeit von der Stellung des jeweils vorbeigeführten Schweinehälfte 10 das Ultraschallgerät 14, die Meßeinrichtung 22, die Waage 24, die elektronische Kamera 26 und die Beleuchtung 28 steuern.

Dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät 14 ist auch noch ein Drucker 32 zugeordnet, der ebenfalls über ein Interface 33 mit dem elektronischen Rechner 16 in Wirkverbindung steht. Mit dem Drucker 32 können dabei die er-

t 10

mittelten Werte und di<= Klassifizierung auf die jeweilige Schweinehälfte 10 aufgedruckt werden. Die jeweils ermittelten Werte sind somit in einfacher Weise unverlierbar auf der Schweinehälfte 10 aufgedruckt.

Dem die Meßergebnisse aufnehmenden und die Klassifizierung vornehmenden elektronischen Rechner 16 ist eine Datenbank 34 zugeordnet, aus der die Meöergebnisse und Klassifizierungen auch von anderen innerbetrieblichen Stellen, wie zum Bei-'^ spiel dem Einkauf 35 und dem Verkauf 36, abruf bar sind. über ein Modem 37 ist auch ein Abruf von außerbetrieblichen Stellen möglich.

Die erfindungsgemäße Verrichtung erfaßt somit in einfacher Weise alle für die Klassifizierung erforderlichen Meßwerte, so daß eine genaue Klassifizierung möglich ist.

Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung lediglich eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Abänderungen möglich.

PATENTANWÄLTE

zugelassene Vertier bpim EJjrpfJaischenj Patentamt

DIPL-PHYS. BUSE - DIPL-PHYS.'MENTZEL · DIPL-ING. LUDEWIG Unterdörnen 114- Postfach 200210 ■ 5600 Wuppertal 2 · Telefon (0202) 557022/23/24 · Telex 8591 606 wpat ■ Telefax 0202/571501

⁷Ia 5600 Wuppertal 2, den

Kennwort: "Fleischschichtenbestimmung"

CBS-System Software-Entwicklung & Unternehmensberatung GmbH Tizianstraße 1 und 4, 5130 Geilenkirchen

Bezugszeichenliste

10 Schweinehälfte 36 Verkauf

11 Fettschicht 37 Modem

12 Muskelfleisch

13 Rippe

14 Ultraschallgerät

15 Interface

16 elektronischer Rechner

17 Steuereinrichtung

18 Interface

19 Therminal

20 Rückenmittellinie

21 Wirkungslinie

22 Meßeinrichtung

23 Interface

24 Waage

25 Interface

26 elektronische Kamera

27 Interface

28 Beleuchtung

29 Interface

30 Steuerung

31 Interface

32 Drucker

33 Interface 3 4 Datenbank 35 Einkauf

Claims

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zugelassene Vertreter beim Europäischen &ldquor;Ratent&fnf ; , ·' . , _t ■ ^;

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^la 5600 Wuppertal 2, den

Kennwort: "Fleischschichtenbestimmung"

CSB-System Software-Entwicklung

& Unternehmensberatung GmbH, Tizianstraße 1 und 4,

Geilenkirchen

Ansprüche :

1.) Vorrichtung zum Klassifizieren von Schweinehälften mit einer Meßeinrichtung zum Messen der Dicke der Fettschicht und der Dicke der Muskelfleischschicht an vorbestimmter Stelle in Höhe der zweit- und drittletzten Rippe,

dadurch gekennzeichnet,

daß die zum Klassifizieren von Schweinehälften (10) (', erforderliche Meßeinrichtung zum Messen der Dicke der

Fettschicht (11) und der Dicke der Muskelfleischschicht (12) als B-Scan-Bilder lieferndes Ultraschallgerät (14) ausgebildet ist und Einrichtungen für eine Bildbearbeitung, wie Filter im Orts- und Frequenzbereich, Skalierungsfunktionen, Segmentierungsverfahren od.dgl. und ein elektronischer Rechner (16) für die Verarbeitung der ermittelten Werte vorgesehen sind.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das B-Scan-Bilder liefernde Ultraschallgerät (14) ortsfest an einer die Schweinehälften (10) vorbeiführenden Vorschubeinrichtung angeordnet ist.

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• · I ¹ III
3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der die Schweinehälften an dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät (14) vorbeiführenden Vorschubeinrichtung eine die Meßergebnisse in den elektronischen Rechner (16) gebende Einrichtung (22) zum Messen der Länge, Dicke und Breite der Schweinehälften (10) vorgesehen ist.
4.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, daß an der die Schweinehälften (10) / an dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät (14)

vorbeiführenden Vorschubeinrichtung eine die Meßergebnisse in den elektronischen Rechner (16) gebende Waage (24). vorgesehen ist.
5.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der die Schweinehälften (10) an dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät (14) vorbeiführenden Vorschubeinrichtung eine die Meßergebnisse in den elektronischen Rechner (16) gebende und die Proportionen der Schweinehälften (10) erfassenden und eine Hell-Dunkel-Wichtung des Fleisches durchführenden y^v Kamera (26) vorgesehen ist.
6.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der die Schweinehälften (10) an dem B-Scan-Bilder liefernden Ultraschallgerät (14)' vorbeiführenden Vorschubeinrichtung ein die ermittelten Werte und die Klassifizierung auf die jeweilige Schweinehälfte aufdruckbarer Drucker (32) vorgesehen ist.