EP1524238B1 - Behälterbehandlungsmaschine mit Aufnahmetaschen - Google Patents
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- EP1524238B1 EP1524238B1 EP04023721A EP04023721A EP1524238B1 EP 1524238 B1 EP1524238 B1 EP 1524238B1 EP 04023721 A EP04023721 A EP 04023721A EP 04023721 A EP04023721 A EP 04023721A EP 1524238 B1 EP1524238 B1 EP 1524238B1
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- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
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-
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- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/22—Details
Definitions
- the invention relates to container treatment machines which are equipped with receiving pockets according to the type mentioned in the preamble of claim 1 and as disclosed in the US 6,446,781 B1 ,
- the container handling machines equipped with receiving pockets presented in this application are primarily for the treatment of plastics such as e.g. PET existing containers, such. Provided bottles, which have a so-called neck ring or neck ring. Furthermore, however, the application of the presented receiving pockets for all other suitable types of containers and also for other, the container treatment machines associated ancillary and / or additional aggregates such. Entry and exit stars provided.
- Container treatment machines are z. As filling machines, capping machines, rinsers and the like. At higher power they are formed in a rotating design, wherein the receiving containers receiving treatment stations are arranged on the circumference of a so-called gyro and circumferentially take the containers during the treatment.
- Plastic containers provided with a neck ring are usually handled and / or transported by so-called neck handling when they are empty or inside the treatment machines.
- the supply of the containers to the treatment machines is i.d.R. by known devices for air transport of such containers.
- the transport takes place by means of transfer or transport stars, which are specially designed for the handling of containers provided with a neck ring.
- the next step is the transfer of the container from an inlet star to the top of a treatment machine.
- the containers are e.g. by grippers which engage the mouth areas of these containers or to the neck rings, so i. d. R. also the transfer or inlet stars corresponding gripper, wherein the transfer of the container from the inlet star to the gyro takes place essentially in the apparent point of contact of both partial circles.
- the release by the inlet star and the locking by the gyro are temporally and spatially coordinated so that the transfer is safe, fast and error-free.
- the inlet stars usually have no gripper elements but so-called star pockets, which initially guide the containers safely with the assistance of external guides and then transfer them to the grippers.
- a disadvantage of the above-presented devices is first the large number of required components and the associated high manufacturing and maintenance costs.
- receiving pockets are provided both at the inlet and outlet stars, as well as at the rotors of the container treatment machines, which receive the containers, wherein the containers are received on the piece of her neck, which is located below the neck ring.
- the receiving pockets are usually designed such that they can cover the container neck only up to its maximum diameter, in rare cases even a few millimeters beyond, or record. Since this type of recording no safe guidance of the container are guaranteed in such cases external guides mandatory. These are formed and arranged on the basis of the present structural conditions such that they touch the container neck on the, the receiving pocket opposite side and thus push the container into the receiving pocket or lock it there.
- the present invention provides a container treatment machine, inlet or outlet stars and transfer stars, which are equipped with special receiving pockets, the devices presented in particular for container treatment machines according to the above. Notifications, but not exclusively applicable to such container treatment machines.
- FIG. 2 firstly shows a circle segment of the gyro 2 of a container treatment machine 1, it being e.g. can also be a rinser or even a capper. In the illustrated embodiment, it is a filling machine of rotating design.
- the rotating part of the filling machine, the so-called gyro 2 is designed to be rotatable about the machine rotation axis 3.
- the container 6 of the container treatment machine 1 are supplied, wherein an outer guide 7, the leadership of the container 6 at least for a certain distance section supports or with. It is intended to arrange an external guide 7 also in the areas of the gyro 2, where such is necessary and / or useful.
- the present invention also extends to the design of the receiving pockets 5 of gyros 2 and of transfer and discharge stars.
- the receiving pockets 5 of stars below only inlet stars 4 or stars are treated, which of course are representative of all relevant types of stars.
- the receiving pockets 5 are designed in a particularly advantageous manner, it allows the present invention, the gap of the gap between the outer guide 7 and the top 2 and inlet 4 forming gap 9 to a small, only a few millimeters or even fractions of millimeters amount To reduce the measure.
- the design of the receiving pockets 5 takes place in such a way that the container neck of the container 6 to be transported or picked up by star or gyroscope is completely, but at least almost completely, taken up by the receiving pockets 5.
- the outermost point of the container neck forms a point of the imaginary circumference circle of inlet star 4 or gyroscope 2, or protrudes a few 1/10 mm or even a few 1 ⁇ 2 mm above this imaginary peripheral circle.
- the position of the container neck decisively determines the width of the gap 9, with the aim of reducing the sterile air consumption, to achieve the smallest possible width of the gap 9.
- the smallest measure to be realized results in completely absorbed container neck by the inevitably occurring production and container tolerances, which must be considered in particular between rotating and stationary machine components.
- the treatment stations located at the gyroscope 2 that is, e.g. Rinsing heads, filling heads or even Verschbpskexcellent not - as usual - on the pitch circle diameter, which goes through the (imaginary) point of contact of inlet star 4 and 2 gyroscope, but on its own pitch circle diameter, which is much smaller.
- the realizable reduction of the pitch circle diameter of the treatment stations is approximately 2 * 1 ⁇ 2 container neck diameter.
- the receiving pockets 5 such that the outermost point of the neck rings 10 of the container 6 taken up by gyros 2 or stars forms a point of the imaginary circumference circle of stars or gyros 2, or a few 1/10 millimeters or even a few 1 ⁇ 2 millimeters protrudes beyond this imaginary circumference circle.
- the advantage of such an embodiment lies in a further possible reduction of the pitch circle diameter of the treatment stations, although, due to the changed geometric conditions, an increased but still lower sterile air consumption compared to the prior art.
Landscapes
- Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
- Specific Conveyance Elements (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft Behälterbehandlungsmaschinen welche mit Aufnahmetaschen ausgestattet sind gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art und wie z.B. offenbart in der
US 6,446,781 B1 . - Die im Rahmen dieser Anmeldung vorgestellten mit Aufnahmetaschen ausgestatteten Behälterbehandlungsmaschinen sind in erster Linie für die Behandlung von aus Kunststoffen wie z.B. PET bestehenden Behältern, wie z.B. Flaschen, welche einen so genannten Halsring bzw. Neckring aufweisen vorgesehen. Des Weiteren ist aber auch die Anwendung der vorgestellten Aufnahmetaschen für alle weiteren geeigneten Behälterarten und ebenfalls für weitere, den Behälterbehandlungsmaschinen zugeordnete Neben- und/oder Zusatzaggregate wie z.B. Ein- und Auslaufsterne vorgesehen.
- Behälterbehandlungsmaschinen sind z. B. Füllmaschinen, Verschließmaschinen, Rinser und dergleichen. Bei höherer Leistung werden diese in rotierender Bauart ausgebildet, wobei die die Behälter aufnehmenden Behandlungsplätze am Umfang eines so genannten Kreisels angeordnet sind und umlaufend die Behälter während der Behandlung mitnehmen.
- Mit einem Halsring versehene Kunststoffbehälter werden dann, wenn sie leer sind oder sich innerhalb der Behandlungsmaschinen befinden, in der Regel durch so genanntes Neckhandling gehandhabt und/oder transportiert.
- Die Zuführung der Behälter zu den Behandlungsmaschinen erfolgt i.d.R. durch bekannte Vorrichtungen zum Lufttransport derartiger Behälter. Innerhalb der Behandlungs- maschinen erfolgt der Transport anhand von Übergabe- oder Transportsternen, welche speziell für die Handhabung von mit einem Halsring versehenen Behältern ausgebildet sind.
- Die Übergabe der Behälter vom Lufttransport, in welchem die Behälter ungeordnet und ohne feste Teilung transportiert werden, zu den Übergabe- oder Transportsternen, welche die Behälter geordnet und mit fester Teilung transportieren, erfolgt unter der Verwendung von bekannten Einlauf- oder Teilungsschnecken, welche die auf Stoß stehenden, durch den Lufttransport angeförderten Behälter vereinzeln, auf Teilung bringen und anschließend einem Einlauf- oder Transportstern zuführen.
- Den nächsten Schritt stellt die Überführung der Behälter von einem Einlaufstern zum Kreisel einer Behandlungsmaschine dar.
- Die zur Lösung dieser Aufgabe erforderlichen konstruktiven Ausgestaltungen werden in starkem Maße durch die Art der Arretierung der Behälter während des Umlaufs mit dem Kreisel der Behandlungsmaschine bestimmt.
- Werden die Behälter z.B. durch Greifer, welche an die Mündungsbereiche dieser Behälter bzw. an die Halsringe angreifen arretiert, so weisen i. d. R. auch die Übergabe- oder Einlaufsterne entsprechende Greifer auf, wobei die Übergabe der Behälter vom Einlaufstern zum Kreisel im Wesentlichen im scheinbaren Berührungspunkt beider Teilkreise erfolgt. Dabei sind die Freigabe durch den Einlaufstern und die Arretierung durch den Kreisel zeitlich und räumlich so aufeinander abgestimmt, dass das die Übergabe sicher, schnell und fehlerfrei erfolgt.
- Werden die Behälter durch Greifer, welche am Körper der Behälter angreifen arretiert, so weisen die Einlaufsterne üblicher Weise keine Greiferelemente sondern so genannte Sterntaschen auf, welche die Behälter unter Mitwirkung von Außenführungen zunächst sicher führen und anschließend an die Greifer übergeben.
- Nachteilig an den oben vorgestellten Vorrichtungen ist zunächst die große Anzahl der erforderlichen Bauteile und die mit diesen verbundenen hohen Herstell- und Wartungskosten.
- Insbesondere bei der, immer größere Marktanteile gewinnenden, kaltaseptischen Abfüllung ergibt sich für derartige Vorrichtungen ein weiterer wesentlicher Nachteil, welcher darin besteht, dass ein großer Aufwand betrieben werden muss um derartige Vorrichtungen im laufenden Betrieb steril zu halten.
- Zur Lösung u.a. dieses Problems sind von der Anmelderin weitere Schutzrechtsanmeldungen, z.B. Aktenzeichen 103 40 365.5 (
EP 1 512 663 A1 ) und Aktenzeichen103 26 618.6 EP 1 486 454 A1 ), vorgelegt worden, welche sich in erster Linie mit kaltaseptischen Behälterbehandlungsmaschinen und dabei insbesondere mit der Reduzierung der Anzahl der Bauteile und der Verkleinerung des erforderlichen Reinraumes befassen. - Ein weiteres Problem derartiger, kaltaseptischer Behälterbehandlungsmaschinen besteht im Sterilluftverbrauch und den damit verbundenen Kosten.
- Mit der Lösung dieses Problems befassen sich u.a. auch die o.g. Schutzrechtsanmeldungen der Anmelderin. Im Rahmen dieser und weiterer Anmeldungen wurden bereits viele Probleme gelöst. Im Wesentlichen unbehandelt blieb bisher der Sterilluftverlust, welcher bei bekannten Ausgestaltungen an der Trennstelle zwischen dem umlaufendem Kreisel der Behälterbehandlungsmaschine oder den zugeordneten Sternen und der ortsfesten Einhausung entstehen.
- Bekannte Ausgestaltungen folgen im Wesentlichen dem in der Figur 1 dargestellten Stand der Technik. Dabei sind sowohl an den Ein- und Auslaufsternen, als auch an den Kreiseln der Behälterbehandlungsmaschinen Aufnahmetaschen vorgesehen, welche die Behälter aufnehmen, wobei die Behälter an dem Stück ihres Halses aufgenommen werden, welches sich unterhalb des Halsringes befindet.
- Bei bekannten Ausgestaltungen sind die Aufnahmetaschen in der Regel derart ausgebildet, dass sie den Behälterhals nur bis zu dessen maximalen Durchmesser, in seltenen Einzelfällen auch wenige Millimeter darüber hinaus, umfassen oder aufnehmen können.
Da diese Art der Aufnahme keine sichere Führung der Behälter gewährleistet sind in derartigen Fällen Außenführungen zwingend erforderlich. Diese werden aufgrund der vorliegenden konstruktiven Gegebenheiten derart ausgebildet und angeordnet, dass sie den Behälterhals an der, der Aufnahmetasche gegenüber liegenden Seite berühren und den Behälter somit in die Aufnahmetasche drücken bzw. ihn dort arretieren. - Durch diese Vorgehensweise ergibt sich zwischen Ein- oder Auslaufsternen, Kreiseln und den diesen Bauteilen zugeordneten Außenführungen - welche auch als Einhausungen oder als Bestandteil selbiger ausgebildet sein können - ein Spalt, dessen Breite annähernd dem halben Behälterhalsdurchmesser entspricht. Bei üblichen Behältern beträgt der relevante Halsdurchmesser z.B. 29 oder 32 mm, so dass die Breite des Spaltes in den Größenordnungen von 14 oder sogar 16 mm liegt, was zur Folge hat, dass derartige Behälterbehandlungsmaschinen einen hohen Sterilluftverbrauch aufweisen.
- Aufgabe und Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, welche die oben dargestellten Nachteile sicher vermeidet. Dazu stellt die vorliegende Erfindung eine Behälterbehandlungsmaschine, Ein- oder Auslaufsterne und Übergabesterne vor, welche mit speziellen Aufnahmetaschen ausgestattet sind, wobei die vorgestellten Vorrichtungen insbesondere für Behälterbehandlungsmaschinen entsprechend der o.g. Anmeldungen, aber nicht ausschließlich für derartige Behälterbehandlungsmaschinen anwendbar sind.
- Durch die spezielle Gestaltung der Aufnahmetaschen wird es ermöglicht, ein Spaltbreite nahe Null zu realisieren. Ebenfalls wird eine überaus vorteilhafte Verkleinerung des Teilkreisdurchmessers der Behandlungsplätze erzielt.
- Derartige Vorrichtungen sind nach dem Kenntnisstand der Anmelderin bislang nicht bekannt geworden.
- Im Nachfolgenden wird die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Im Einzelnen zeigt die:
- Figur 1:
- in zwei stark vereinfachten Übersichtszeichnungen zunächst einen zum Stand der Technik gehörenden Kreisel einer Behälterbehandlungsmaschine mit einem Kreisen, einer als Einhausung ausgebildeten Außenführung für die Behälter, einem Einlaufstern und einer zweiten, diesem Einlaufstern zugeordneten Außenführung, wobei die Breite des Spaltes deutlich wird.
Des Weiteren wird eine ebenfalls zum Stand der Technik gehörende Aufnahmetasche dargestellt, und die - Figur 2:
- in einer vereinfachten Draufsicht einen Einlaufstern und eine Behälterbehandlungsmaschine, wobei beide mit erfindungsgemäß ausgestalteten Aufnahmetaschen ausgestattet sind, und die
- Figur 3:
- in einer vereinfachten Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei eine Ausgestaltung gezeigt wird, bei welcher der Behälterhals nicht vollständig von der Aufnahmetasche 5 aufgenommen wird.
- Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Gleichzeitig wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
- Die Figur 2 zeigt zunächst ein Kreissegment des Kreisels 2 einer Behälterbehandlungsmaschine 1, wobei es sich z.B. auch um einen Rinser oder aber auch um einen Verschließer handeln kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Füllmaschine umlaufender Bauart. Der umlaufende Teil der Füllmaschine, der so genannte Kreisel 2, ist um die Maschinendrehachse 3 drehbar ausgeführt.
- Durch den Einlaufstern 4, welcher mit so genannten Aufnahmetaschen 5 ausgestattet ist, werden die Behälter 6 der Behälterbehandlungsmaschine 1 zugeführt, wobei eine Außenführung 7 die Führung der Behälter 6 zumindest für einen bestimmten Streckenabschnitt unterstützt bzw. mit übernimmt. Es ist vorgesehen, eine Außenführung 7 ebenfalls in den Bereichen des Kreisels 2 anzuordnen, wo eine solche notwendig und/oder nützlich ist.
- Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf die Gestaltung der Aufnahmetaschen 5 von Kreiseln 2 und von Übergabe- und Auslaufsternen. Zur Vereinfachung werden bezüglich der Aufnahmetaschen 5 von Sternen nachfolgend lediglich Einlaufsterne 4 oder Sterne behandelt, wobei diese selbstverständlich stellvertretend für alle relevanten Arten von Sternen stehen.
- Dadurch, dass die Aufnahmetaschen 5 auf besonders vorteilhafte Weise ausgestaltet sind, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, das Spaltmaß des sich zwischen Außenführung 7 und Kreisel 2 bzw. Einlaufstern 4 bildenden Spaltes 9 auf ein geringes, nur wenige Millimeter oder sogar nur Bruchteile von Millimetern betragendes Maß zu reduzieren.
- Die beträchtliche Reduzierung des Spaltmaßes wird insbesondere bei einem Vergleich zwischen den Figuren 1 und 2 deutlich.
- Die Gestaltung der Aufnahmetaschen 5 erfolgt derart, dass der Behälterhals des durch Stern oder Kreisel zu befördernden oder aufzunehmenden Behälters 6 vollständig, zumindest aber fast vollständig von den Aufnahmetaschen 5 aufgenommen wird.
- Durch diese Vorgehensweise wird erreicht, dass der äußerste Punkt des Behälterhalses einen Punkt des gedachten Umfangskreises von Einlaufstern 4 oder Kreisel 2 bildet, oder einige 1/10 Millimeter oder aber auch einige ½ Millimeter über diesen gedachten Umfangskreis hinausragt.
- Die Position des Behälterhalses bestimmt maßgeblich die Breite des Spaltes 9, wobei zur Reduzierung des Sterilluftverbrauches angestrebt wird, eine möglichst geringe Breite des Spaltes 9 zu erzielen. Das kleinste zu realisierende Maß ergibt sich bei vollständig aufgenommenem Behälterhals durch die unvermeidlich auftretenden Fertigungs- und Behältertoleranzen, welche insbesondere zwischen umlaufenden und feststehenden Maschinenkomponenten berücksichtigt werden müssen.
- Der Übergang der Behälter 6 von Einlaufstern 4 zum Kreisel 2 erfolgt unter Mitwirkung der Überleitvorrichtung 8.
- Der Übergang geschieht zunächst dadurch, dass die Behälter 6 von dem kontinuierlich drehenden Einlaufstern 3 gegen die Überleitvorrichtung 8 gedrückt werden. Da die Überleitvorrichtung 8 feststehend und unbeweglich ausgebildet ist, wird der Behälter 6 mit fortschreitender Drehung von Kreisel 2 und Einlaufstern 4 aus der Aufnahmetasche 5 des Einlaufsternes 4 heraus- und in die korrespondierende Aufnahmetasche 5 des Kreisels 2 hineingeschoben.
- Durch die überaus vorteilhafte konstruktive Gestaltung der vorliegenden Erfindung liegen die am Kreisel 2 befindlichen Behandlungsstationen, also z.B. Spülköpfe, Füllköpfe oder aber auch Verschließköpfe nicht - wie bislang üblich - auf dem Teilkreisdurchmesser, welcher durch den (gedachten) Berührungspunkt von Einlaufstern 4 und Kreisel 2 geht, sondern auf einem eigenen Teilkreisdurchmesser, welcher deutlich kleiner ist.
- Die realisierbare Verkleinerung des Teilkreisdurchmessers der Behandlungsplätze beträgt in etwa 2 *½ Behälterhalsdurchmesser.
- Dadurch lassen sich z.B. die bei (kalt)aseptischen Behälterbehandlungsmaschinen in der Regel erforderlichen Einhausungen, bei ansonsten im Wesentlichen unveränderten Abmessungen, zusätzlich verkleinern, wodurch der Sterilluftbedarf und die mit der Sterilhaltung während des laufenden Betriebs einer derartigen Anlage verbundenen Kosten weiter reduziert werden können.
- In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, die Aufnahmetaschen 5 derart auszuführen, das der äußerste Punkt der Halsringe 10 der von Kreisel 2 oder Sternen aufgenommenen Behälter 6 einen Punkt des gedachten Umfangskreises von Sternen oder Kreisel 2 bildet, oder einige 1/10 Millimeter oder aber auch einige ½ Millimeter über diesen gedachten Umfangskreis hinausragt.
- Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung liegt in einer weiteren möglichen Reduzierung des Teilkreisdurchmessers der Behandlungsplätze, wobei allerdings aufgrund der veränderten geometrischen Gegebenheiten zu einem erhöhten, aber im Vergleich zum Stand der Technik immer noch geringerem Sterilluftverbrauch kommt.
Claims (8)
- Behälterbehandlungsmaschine (1) wie Füller, Rinser oder Verschließer für die Behandlung von an einem, an ihrem Mündungsbereich angeformten Halsring aufgenommenen Behältern, mit einem umlaufenden Kreisel (2) an welchem Behandlungsplätze für die Behälter (6) angeordnet sind, mit mindestens einem Einlaufstern (4), mit mindestens einem Auslauf- und/oder mindestens einem Übergabestern, mit an Kreisel (2) und/oder Sternen angeordneten Aufnahmetaschen (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsplätze auf einem Teilkreisdurchmesser angeordnet sind, welcher kleiner ist als der auf den Kreisel (2) bezogene Teilkreisdurchmesser des Übergabepunktes der Behälter (6) zwischen Kreisel (2) und Einlaufstern und/oder Auslaufstern(4) und/oder Übergabestern.
- Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmetaschen (5) derart gestaltet sind, dass sie den Behälterhals vollständig aufnehmen.
- Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmetaschen (5) derart gestaltet sind, dass sie den Behälterhals nahezu vollständig aufnehmen.
- Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmetaschen (5) derart gestaltet sind, dass sie den Halsring (10) vollständig aufnehmen.
- Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmetaschen (5) derart gestaltet sind, dass sie den Halsring (10) nahezu vollständig aufnehmen.
- Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Behälterbehandlungsmaschine und/oder den zugeordneten Sternen Außenführungen (7) angeordnet sind.
- Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Spaltes zwischen Außenführung (7) und Kreisel (2) und/oder Sternen nur wenige 1/10 Millimeter beträgt.
- Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Spaltes zwischen Außenführung (7) und Kreisel (2) und/oder Sternen nur wenige ½ Millimeter beträgt.
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