EP0363656A1 - Vorrichtung zum Nachfüllen von Pulver, insbesondere für eine in einer Vakuumkammer arbeitenden Beschichtungseinrichtung - Google Patents
Vorrichtung zum Nachfüllen von Pulver, insbesondere für eine in einer Vakuumkammer arbeitenden Beschichtungseinrichtung Download PDFInfo
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- EP0363656A1 EP0363656A1 EP89116741A EP89116741A EP0363656A1 EP 0363656 A1 EP0363656 A1 EP 0363656A1 EP 89116741 A EP89116741 A EP 89116741A EP 89116741 A EP89116741 A EP 89116741A EP 0363656 A1 EP0363656 A1 EP 0363656A1
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
Definitions
- the invention relates to a device for refilling powder, in particular for a coating device working in a vacuum chamber, for example for low-pressure plasma spraying, with a powder storage container with a filling nozzle that closes the latter and a powder conveyor that interacts with the storage container and communicates with the via a hose or pipeline Vacuum chamber is connected.
- the invention has for its object to provide a device which allows the transfer of wettable powder from canned into the powder storage container in the absence of air, without having to interrupt an ongoing coating process and without pressure fluctuations in the system of the coating device can occur.
- a pair of valves is switched on in the filler neck corresponding to the powder reservoir, which is connected via a pipe branch both to a lockable suction pipe and to another pipe neck or flange, this flange being connected via a pipe coupling, for example a clamping ring connection , can be connected to the flange of an outlet nozzle of a supply funnel, a further pair of valves being connected between this flange and the outlet nozzle.
- the powder storage container, the corresponding pipe socket, the two pairs of valves, the pipe branch, the flanges, the pipe coupling and the outlet pipe of the storage funnel are arranged vertically so that their through holes are aligned with one another and form a channel through which the powder from the storage funnel into the Storage container can run.
- valves of the two pairs of valves are preferably designed as ball valves, so that the powder can easily pass through them from the storage funnel when the valves are open.
- An upper, arranged in a horizontal plane support plate of a support frame supporting the storage hopper is provided with a cutout, a recess or recess, the storage hopper having a collar with which it lies at least partially on the edge part of the recess, the support plate also a slot extending outward from the recess is provided, the width of which is dimensioned such that the storage hopper can be led out along the slot to the side.
- This recess with the laterally extending slot has the advantage that an upper assembly of the device can be conveniently removed from the support frame in order to refill the powder from a canned powder into the storage hopper after rotating this assembly.
- the upper support plate is expediently carried by supports and holds the storage hopper at a distance from the powder conveyor, which permits a vertical arrangement of all the assemblies connecting the storage hopper to the powder storage container.
- a bellows is preferably inserted between the two pairs of valves, which enables a length compensation of the parts of the assemblies arranged vertically and in a row relative to the distance between the two plates of the support frame.
- a pipe branch is arranged between the two valve pairs, which allows the powder to pass from the storage hopper to the powder storage container or connects this passage through a suction pipe and another valve to a vacuum source.
- the invention allows a wide variety of design options; one of them is shown in more detail in the attached drawing, which shows the device according to the invention in a side view, some parts of the supporting frame not being shown for the sake of clarity.
- the device for introducing powder into the chambers under vacuum for example a plasma spraying system, consists essentially of a lower support plate 33 screwed to a table-like frame 3, a plurality of supports 5, 5 ′, .. arranged vertically and welded to the lower support plate 33.
- An upper support plate 6 which is provided with a U-shaped recess or recess 7 and is screwed to the supports 5, 5 ', ..., one with a collar 8 on the upper support plate 6 resting hopper 9 with outlet nozzle 10 and with a cover 11, which is provided with adjustable feet 12, a pressure valve 13 and with a suction connection 14, a double ball valve 15, 16 firmly connected to the outlet connection 10, a clamping ring connection 18 connecting a bellows 17 with the ball valve 16, one with a second double ball valve 19, 20 connected pipe branch 21 with connecting piece 24, a lower pipe socket 22 and the powder salary 23.
- the suction pipe 25 is connected, which connects the device either with the vacuum pump (not shown) or via the branch line 26 with a noble gas source (not shown). Valves 27, 28 are switched on in the suction pipe 25 and in the branch line 26.
- a third operating step the assembly A is laterally pulled out of the recess 7 of the upper support plate 6 and rotated by 180 °, so that this assembly A can be placed on a base plate with its adjustable feet 12, the open flange 29 giving access via the double ball valve 15, 16 to the hopper 9 allows.
- a container is slipped over the parked assembly A, which is then covered with a.
- Noble gas is filled, so that after opening the double ball valve 15, 16, the powder is taken from a provided can and over the flange 29, the double ball valve 15, 16 and the outlet nozzle 10 can be filled into the storage funnel 9.
- a fifth operating step the double ball valve 15, 16 is closed, the container filled with noble gas is removed, the assembly A is rotated by 180 ° and returned to the position shown in the drawing, and the flanges 29, 30 are again connected pressure-tight to the clamping ring 18.
- the part C lying between the two valve pairs or ball valve groups 15, 16 or 19, 20 and the suction pipe 25 with the branch lines 26, 31 can either contact the vacuum source after opening the valve 27 or after opening the valve 28 an inert gas source can be connected, so that in this part C there is either the same pressure as in the powder storage container 23 or the same inert gas atmosphere as in the storage funnel 9.
- a seventh operating step the two pairs of ball valves 15, 16 and 19, 20 can then be opened, so that the powder runs from the storage hopper 9 into the powder storage container 23, from where the powder can be transported into the coating device.
- the powder storage container 23 can also be connected via the connecting piece to a device in which the powder is produced continuously and from where it is conveyed into the powder storage container 23 in the absence of air or in an inert gas atmosphere.
- the device described has the advantage that a continuous supply of powder to the coating or vacuum chamber can be ensured via the powder conveyor 32 even if the powder production system is not connected to the coating device or if the powder coating process is not limited in time.
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Abstract
Bei einer Vorrichtung zum Nachfüllen von Pulver für eine Niederdruck-Plasmaspritzanlage, mit einem Pulvervorratsbehälter mit einem diesen abschließenden Füllstutzen (22) und einem mit dem Vorratsbehälter (23) zusammenwirkenden Pulverförderer (32), der über eine Schlauch- oder Rohrleitung mit der Vakuumkammer verbunden ist, ist in den Füllstutzen (22) ein Ventilpaar (19, 20) eingeschaltet, das über eine Rohrverzweigung (21) sowohl an ein absperrbares Absaugrohr (25) als auch an einen weiteren Rohrstutzen oder Flansch (30) angeschlossen ist, wobei dieser Flansch (30) über eine lösbare Rohrverbindung, beispielsweise eine Spannringverbindung (18) mit dem Flansch (29) eines Auslaufstutzens (10) eines Vorratstrichters (9) verbunden ist und wobei zwischen diesem Flansch (29) und dem Auslaufstutzen (10) ein weiteres Ventilpaar (15, 16) eingeschaltet ist. Zum Nachfüllen von Pulver ist die obere Baugruppe (A) der Vorrichtung von der unteren Baugruppe (B) über die Spannringverbindung (18) abtrennbar und dann in einer mit Edelgas gefüllten Kammer nach dem Öffnen des Ventilpaares (15, 16) befüllbar und anschließend nach dem Wiederverbinden mit der Baugruppe (B) mit geschlossenen Ventilen wieder in einer Position, die ein Umfüllen des Pulvers vom Vorratstrichter (9) in den Vorratsbehälter (23) des Pulverförderers (32) gestattet.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachfüllen von Pulver, insbesondere für eine in einer Vakuumkammer arbeitenden Beschichtungseinrichtung, beispielsweise zum Niederdruck-Plasmaspritzen, mit einem Pulvervorratsbehälter mit einem diesen abschließenden Füllstutzen und einem mit dem Vorratsbehälter zusammenwirkenden Pulverförderer, der über eine Schlauch- oder Rohrleitung mit der Vakuumkammer verbunden ist.
- Es ist bekannt, Maschinen- oder Motorteile mit Hilfe von Niederdruck-Plasmaspritzanlagen mit Schichten aus hoch O₂-affinen Elementen zu versehen. Um aber eine extreme Reinheit der Schichten zu gewährleisten ist es erforderlich, das für den Beschichtungsvorgang notwendige Beschichtungspulver unter Luftabschluß in den Pulvervorratsbehälter einzufüllen, was erfahrungsgemäß große Probleme bereitet, insbesondere da bestimmte Spritzpulver bereits mit geringen Luftanteilen außerordentlich pyroform reagieren.
- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die das Umfüllen von Spritzpulver aus Konserven in den Pulvervorratsbehälter unter Luftabschluß gestattet, ohne daß ein laufender Beschichtungsprozeß unterbrochen werden muß und ohne daß dabei Druckschwankungen im System der Beschichtungseinrichtung auftreten können.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den mit dem Pulvervorratsbehälter korrespondierenden Füllstutzen ein Ventilpaar eingeschaltet ist, das über eine Rohrverzweigung sowohl an ein absperrbares Absaugrohr als auch an einen weiteren Rohrstutzen oder Flansch angeschlossen ist, wobei dieser Flansch über eine Rohrkupplung, beispielsweise eine Spannringverbindung, mit dem Flansch eines Auslaufstutzens eines Vorratstrichters verbindbar ist, wobei zwischen diesem Flansch und dem Auslaufstutzen ein weiteres Ventilpaar eingeschaltet ist.
- Der Pulvervorratsbehälter, der mit diesem korrespondierende Rohrstutzen, die beiden Ventilpaare, die Rohrverzweigung, die Flansche, die Rohrkupplung und der Auslaufstutzen des Vorratstrichters sind dazu derart lotrecht angeordnet, daß ihre Durchlaßbohrungen miteinander fluchten und einen Kanal bilden, durch den das Pulver vom Vorratstrichter in den Vorratsbehälter rinnen kann.
- Vorzugsweise sind die Ventile der beiden Ventilpaare als Kugelventile ausgebildet, so daß das Pulver bei geöffneten Ventilen leicht aus dem Vorratstrichter durch sie hindurchtreten kann.
- Mit Vorteil ist eine obere, in einer horizontalen Ebene angeordnete Tragplatte eines den Vorratstrichter abstützenden Traggestells mit einem Ausschnitt, einer Aussparung oder Ausnehmung versehen, wobei der Vorratstrichter einen Kragen aufweist, mit dem er zumindest teilweise auf der Randpartie der Ausnehmung aufliegt, wobei die Tragplatte mit einem sich von der Ausnehmung nach außen zu erstreckenden Schlitz ausgestattet ist, dessen Breite so bemessen ist, daß der Vorratstrichter längs dem Schlitz zur Seite hin herausführbar ist.
- Diese Ausnehmung mit dem sich seitlich erstreckenden Schlitz hat den Vorteil, daß eine obere Baugruppe der Vorrichtung bequem vom Traggestell abgenommen werden kann, um das Pulver nach dem Drehen dieser Baugruppe aus einer Pulverkonserve in den Vorratstrichter nachzufüllen.
- Zweckmäßigerweise ist die obere Tragplatte von Stützen getragen und hält den Vorratstrichter in einem Abstand vom Pulverförderer, der eine lotrechte Anordnung aller den Vorratstrichter mit dem Pulvervorratsbehälter verbindenden Baugruppen gestattet.
- Vorzugsweise ist zwischen den beiden Paaren von Ventilen ein Balgen eingesetzt, der einen Längenausgleich der lotrecht und in einer Reihe angeordneten Teile der Baugruppen gegenüber dem Abstand, den die beiden Platten des Traggestells voneinander aufweisen, ermöglicht.
- Zwischen den beiden Ventilpaaren ist eine Rohrverzweigung angeordnet, die einen Durchtritt des Pulvers vom Vorratstrichter zum Pulvervorratsbehälter gestattet oder diesen Durchtrittskanal über ein Saugrohr und ein weiteres Ventil mit einer Vakuumquelle verbindet.
- Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben und gekennzeichnet.
- Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu; eine davon ist in der anhängenden Zeichnung näher dargestellt, die die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Seitenansicht zeigt, wobei einige Teile des Traggestells, der besseren Übersichtlichkeit wegen, nicht gezeigt sind.
- Die Vorrichtung zum Einschleusen von Pulver in die unter Vakuum stehenden Kammern, beispielsweise einer Plasmaspritzanlage, besteht im wesentlichen aus einer mit einem tischartigen Gestell 3 verschraubten unteren Tragplatte 33, mehreren lotrecht angeordneten, mit der unteren Tragplatte 33 verschweißten Stützen 5, 5′, ..., einer oberen Tragplatte 6, die mit einer U-förmigen Aussparung oder Ausnehmung 7 versehen und mit den Stützen 5, 5′, ... verschraubt ist, einem mit einem Kragen 8 auf der oberen Tragplatte 6 aufliegenden Vorratstrichter 9 mit Auslaufstutzen 10 und mit einem Deckel 11, der mit Stellfüßen 12, einem Druckventil 13 und mit einem Absauganschluß 14 versehen ist, einem mit dem Auslaufstutzen 10 fest verbundenen Doppelkugelventil 15, 16, einer einen Balgen 17 mit dem Kugelventil 16 verbindenden Spannringverbindung 18, einer mit einem zweiten Doppelkugelventil 19, 20 verbundenen Rohrverzweigung 21 mit Anschlußstutzen 24, einem unteren Rohrstutzen 22 und dem Pulverbehälter 23.
- An die Rohrverzweigung 21 ist das Saugrohr 25 angeschlossen, das die Vorrichtung wahlweise mit der Vakuumpumpe (nicht dargestellt) oder über die Zweigleitung 26 mit einer Edelgasquelle (nicht dargestellt) verbindet. In das Saugrohr 25 und in die Zweigleitung 26 sind Ventile 27, 28 eingeschaltet.
- Soll nun Pulver in den mit der Pulverbeschichtungsanlage verbundenen Pulvervorratsbehälter 23 eingefüllt werden und soll dieses Einfüllen unter Luftabschluß geschehen (da das einzufüllende Pulver mit Luft pyroform reagiert), dann werden zunächst in einem ersten Bedienungsschritt das Ventil 27 und die beiden Doppelkugelventile 19, 20 bzw. 15, 16 geschlossen, so daß der unter Vakuum stehende Pulvervorratsbehälter 23 und auch der Vorratstrichter 9 sowie die beiden Stutzen 10 und 22 evakuiert bleiben.
- In einem zweiten Bedienungsschritt wird nun die Spannringverbindung 18 geöffnet, so daß die obere Baugruppe A der Vorrichtung von der unteren Baugruppe B gelöst wird.
- In einem dritten Bedienungsschritt wird die Baugruppe A aus der Ausnehmung 7 der oberen Tragplatte 6 seitlich herausgezogen und um 180° gedreht, so daß diese Baugruppe A mit seinen Stellfüßen 12 auf einer Bodenplatte abgestellt werden kann, wobei der offene Flansch 29 den Zugang über das Doppelkugelventil 15, 16 zum Vorratstrichter 9 ermöglicht.
- In einem vierten Bedienungsschritt wird über die abgestellte Baugruppe A ein Behälter gestülpt, der anschließend mit einem. Edelgas gefüllt wird, so daß nach dem Öffnen des Doppelkugelventils 15, 16 das Pulver aus einer bereitgestellten Konserve entnommen und über den Flansch 29, das Doppelkugelventil 15, 16 und den Auslaufstutzen 10 in den Vorratstrichter 9 eingefüllt werden kann.
- In einem fünften Bedienungsschritt werden das Doppelkugelventil 15, 16 geschlossen, der mit Edelgas gefüllte Behälter entfernt, die Baugruppe A um 180° gedreht und in die in der Zeichnung dargestellte Position zurückgeführt und die Flansche 29, 30 wieder mit dem Spannring 18 druckdicht verbunden.
- In einem sechsten Bedienungsschritt können der zwischen den beiden Ventilpaaren bzw. Kugelventilgruppen 15, 16 bzw. 19, 20 liegende Teil C und das Saugrohr 25 mit den Zweigleitungen 26, 31 entweder nach Öffnen des Ventils 27 an die Vakuumquelle oder nach Öffnen des Ventils 28 an eine Edelgasquelle angeschlossen werden, so daß in diesem Teil C entweder der gleiche Druck herrscht wie auch im Pulvervorratsbehälter 23 oder aber die gleiche Edelgasatmosphäre wie im Vorratstrichter 9.
- In einem siebten Bedienungsschritt können dann die beiden Paare von Kugelventilen 15, 16 bzw. 19, 20 geöffnet werden, so daß das Pulver vom Vorratstrichter 9 in den Pulvervorratsgehälter 23 rinnt, von wo aus das Pulver in die Beschichtungsvorrichtung transportiert werden kann.
- Es ist klar, daß der Pulvervorratsbehälter 23 auch über den Anschlußstutzen mit einer Vorrichtung verbindbar ist, in der das Pulver kontinuierlich erzeugt und von wo aus es unter Luftabschluß oder in einer Edelgasatmosphäre in den Pulvervorratsbehälter 23 gefördert wird.
- Die beschriebene Vorrichtung bietet den Vorteil, daß auch bei an die Beschichtungseinrichtung nicht angeschlossener Pulvererzeugungsanlage oder bei einem zeitlich nicht begrenzten Pulverbeschichtungsprozeß eine kontinuierliche Zuführung von Pulver zur Beschichtungs- oder Vakuumkammer über den Pulverförderer 32 sichergestellt werden kann.
-
- 3 tischartiges Gestell
- 5, 5′, ... Stütze
- 6 obere Tragplatte
- 7 Ausnehmung
- 8 Kragen
- 9 Vorratstrichter
- 10 Auslaufstutzen
- 11 Deckel
- 12, 12′, ... Stellfuß
- 13 Druckventil
- 14 Absauganschluß
- 15 Kugelventil
- 16 Kugelventil
- 17 Balg
- 18 Spannringverbindung
- 19 Kugelventil
- 20 Kugelventil
- 21 Rohrverzweigung
- 22 unterer Rohrstutzen, Füllstutzen
- 23 Pulvervorratsbehälter
- 24 Abschlußstutzen
- 25 Saugrohr
- 26 Zweigleitung
- 27 Ventil
- 28 Ventil
- 29 Flansch
- 30 Flansch
- 31 Zweigleitung
- 32 Pulverförderer
- 33 untere Platte
- 34 Traggestell
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Nachfüllen von Pulver, insbesondere für eine in einer Vakuumkammer arbeitenden Beschichtungseinrichtung, beispielsweise zum Niederdruck-Plasmaspritzen, mit einem Pulvervorratsbehälter (23), mit einem diesen abschließenden Füllstutzen (22) und einem mit dem Vorratsbehälter (23) zusammenwirkenden Pulverförderer (32), der über eine Schlauch- oder Rohrleitung mit der Vakuumkammer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den mit dem Pulvervorratsbehälter (23) korrespondierenden Füllstutzen (22) ein Ventilpaar (19, 20) eingeschaltet ist, das über eine Rohrverzweigung (21) sowohl an ein absperrbares Absaugrohr (25) als auch an einen weiteren Rohrstutzen oder Flansch (30) angeschlossen ist, wobei dieser Flansch (30) über eine Rohrkupplung, beispielsweise eine Spannringverbindung (18), mit dem Flansch (29) eines Auslaufstutzens (10) eines Vorratstrichters (9) verbindbar ist, wobei zwischen diesem Flansch (29) und dem Auslaufstutzen (10) ein weiteres Ventilpaar (15, 16) eingeschaltet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (19, 20 bzw. 15, 16) als an sich bekannte Kugelventile ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere, in einer horizontalen Ebene angeordnete Tragplatte (6) eines den Vorratstrichter (9) abstützenden Traggestells (34) mit einem Ausschnitt, einer Aussparung oder Ausnehmung (7) versehen ist und der Vorratstrichter (9) einen Kragen (8) aufweist, mit dem er zumindest teilweise auf der Randpartie der Ausnehmung (7) aufliegt, wobei die Tragplatte (6) mit einem sich von der Ausnehmung (7) nach außen zu erstreckenden Schlitz ausgestattet ist, dessen Breite so bemessen ist, daß der Vorratstrichter (9) längs dem Schlitz zur Seite hin herausführbar ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Tragplatte (6) von Stützen (5) getragen ist und den Vorratstrichter (9) in einem Abstand vom Pulverförderer (32) hält, der eine lotrechte Anordnung der den Vorratstrichter (9) mit dem Pulvervorratsbehälter (23) verbindenden Baugruppen (A und B) gestattet.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Paaren von Ventilen (15, 16 bzw. 19, 20) ein Balgen (17) eingesetzt ist, der einen Längenausgleich der lotrecht und in einer Reihe angeordneten Teile (9 bis 23 und 29, 30, 32) der Baugruppen (A, B) gegenüber dem Abstand (D), den die beiden Platten (6, 33) des Traggestells (34) von einander aufweisen, ermöglicht.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Ventilpaaren (15, 16 bzw. 19, 20) eine Rohrverzweigung (21) angeordnet ist, die einen Durchtritt des Pulvers vom Vorratstrichter (9) zum Pulvervorratsbehälter (23) gestattet oder diesen Durchtrittskanal über ein Saugrohr (25) und ein weiteres Ventil (27) mit einer Vakuumquelle verbindet.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitung (25) über eine Zweigleitung (26) und ein Ventil (28) mit einer Edelgasquelle verbindbar ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Vorratstrichter (9) nach oben zu verschließende Deckel (11) mit Standfüßen (12, 12′, ...) versehen ist, die ein Aufstellen der oberen Baugruppe (A) der Vorrichtung in einer um 180° gedrehten Position gestatten.
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