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Die
Erfindung betrifft einen Behälter, insbesondere einen großvolumigen
Einwegbehälter aus beispielsweise Kunststoff, wie beispielsweise
ein Keg zur Aufnahme von Flüssigkeiten aller Art, insbesondere
zur Aufnahme von Getränken, mit einer Anschlussarmatur
mit Dichtung.
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Solche
Behälter sind aus der Praxis bekannt und werden beispielsweise
in der
WO 2008/083782 A2 beschrieben.
Vergleichbare Ausgestaltungen sind Gegenstand der
DE 101 38 365 A1 oder der
DE 10 2006 034 638
A1 .
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Großvolumige
Behälter mit einem Inhalt von typischerweise mehr als 10
Litern, insbesondere 30 Liter oder 50 Liter, dienen im Allgemeinen
dazu, Flüssigkeiten, insbesondere Getränke wie
beispielsweise Bier zu bevorraten und unter Druck auszugeben. So kennt
man spezielle großvolumige Behälter, sogenannte
Kegs, bei denen es sich um Mehrwegfässer handelt, die zum
industriellen Befüllen und der keimfreien Lagerung von
Getränken entwickelt wurden. Der Begriff ”Keg” entstammt
der englischen Sprache und steht für ”kleines
Fass”. Kegs haben sich in der Gastronomie weitgehend durchgesetzt
und kommen zunehmend auch im privaten Bereich in Verbindung mit
zugehörigen Zapfanlagen zum Einsatz.
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In
der Regel verfügen Kegs an ihrer Oberseite über
ein Ventil, den sogenannten Keg-Kopf. An diesem Ventil bzw. dem
Keg-Kopf kann ein passender Zapfkopf angebracht werden, welcher
ein Treibgas, beispielsweise Kohlendioxid oder auch Stickstoff,
aus einem externen Behältnis zuführt und so einen Überdruck
im Inneren des fraglichen Behälters erzeugt. Dieser Überdruck
sorgt dafür, dass die im Behältnis bzw. Behälter
bevorratete Flüssigkeit über ein Steigrohr und
eine Zapfanlage abgeführt werden kann. Der Zapfkopf schließt
den Behälter dicht ab, so dass die darin bevorratete Flüssigkeit
keimfrei bleibt.
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Durch
den von dem Treibgas erzeugten Überdruck im Keg wird der
Getränkeinhalt beim Öffnen eines Zapfhahnes durch
das Steigrohr im Innern des Kegs herausgedrückt. Wird der
Zapfkopf abgenommen, verschließt das Ventil den Keg luftdicht,
so dass eine weitere Lagerung des Inhalts möglich wird. Auch
das Eintrocknen eventuell vorhandener Reste wird verhindert. Der Überdruck
im Fassinnern bleibt erhalten.
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Der
Keg-Kopf bzw. das an dieser Stelle realisierte Ventil stellen im
Kern eine spezielle Gestaltung der im Oberbegriff angegebenen Anschlussarmatur
sowie der Dichtung dar. Jedenfalls sorgt die Dichtung dafür,
dass der Behälter bzw. das Keg bei abgenommenem Zapfkopf
den zuvor aufgebauten Überdruck im Innern des Behälters
beibehält. In der Regel wird an dieser Stelle mit einem Überdruck
von ca. 3 bar oder mehr gearbeitet.
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Bei
Kegs im Allgemeinen und Einweg-Kegs aus Kunststoff im Speziellen
werden in der Praxis durchweg zwei Probleme beobachtet. Zunächst
einmal erfolgt das Befüllen der Behälter bzw.
Kegs regelmäßig dann, wenn die Anschlussarmatur
bereits in einem Behälterhals montiert ist. Meistens setzt sich
die Anschlussarmatur aus einem Fittingkörper und einem
Anschlag für die Dichtung zusammen bzw. weist einen solchen
Anschlag auf. Dadurch, dass der Fittingkörper der Anschlussarmatur
und mithin die Anschlussarmatur im Behälterhals montiert ist,
wird zwangsläufig die für das Befüllen
im Behälterhals zur Verfügung stehende Öffnung
verkleinert. Hieraus resultieren unter Umständen Verwirbelungen beim
Einströmen der gewünschten Flüssigkeit
respektive des Füllgutes in den Behälter. Solche
Verwirbelungen können je nach Ausprägung des Füllgutes
zur Schaumbildung führen, was letztendlich die Füllgeschwindigkeit
reduziert.
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Ein
weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass die bekannten Anschlussarmaturen
in geschlossenem Zustand angeliefert und mit dem Behälter,
der sogenannten Behälterblase, vereinigt werden. Dadurch
besteht die Gefahr, dass die Anschlussarmatur etwaige Verschmutzungen
insbesondere im Bereich geschlossener Dichtflächen aufweist.
Diese lassen sich, wenn überhaupt, nur sehr aufwendig entfernen. – Hier
setzt die Erfindung ein.
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Der
Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen derartigen
Behälter so weiter zu entwickeln, dass das Befüllen
erleichtert ist und Ver schmutzungen der Anschlussarmatur ausgeschlossen
werden können. Außerdem soll ein zugehöriges Verfahren
zum Füllen eines solchen Behälters angegeben werden.
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Zur
Lösung dieser technischen Problemstellung ist bei einem
gattungsgemäßen Behälter, insbesondere
einem großvolumigen Einwegbehälter aus beispielsweise
Kunststoff nach der Gattung vorgesehen, dass die Anschlussarmatur
und/oder die Dichtung im Anlieferungszustand eine Durchtrittsöffnung aufweisen,
welche im Auslieferungszustand geschlossen ist.
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Erfindungsgemäß wird
also zwischen einem Anlieferungszustand und einem Auslieferungszustand
der Anschlussarmatur respektive der Dichtung unterschieden. Das
war bisher und im Stand der Technik nicht der Fall, weil die Anschlussarmatur
inklusive der Dichtung immer geschlossen angeliefert und mit der
Behälterblase verbunden worden ist.
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Im
Rahmen der Erfindung verfügen nun jedoch die Anschlussarmatur
und/oder die Dichtung im Anlieferungszustand über eine
Durchtrittsöffnung bzw. definieren eine solche. Auf diese
Weise ist sichergestellt, dass die Anschlussarmatur im Anlieferungszustand
jederzeit und problemlos gereinigt werden kann. Denn die Durchtrittsöffnung
ermöglicht eine einfache Desinfizierung oder eine Reinigung einfach
dergestalt, dass die Anschlussarmatur inklusive Dichtung in dem
besagten Anlieferungszustand im einfachsten Fall schlicht und ergreifend
durchgespült wird.
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Darüber
hinaus ergeben sich weitere Vorteile. So kann der Behälter
erfindungsgemäß ohne montierte Anschlussarmatur
befüllt werden. D. h., der Füllvorgang lässt
sich unmittelbar über den Behälterhals realisieren,
so dass der gesamte Querschnitt dieses Behälterhalses zur
Verfügung steht. Das führt zu einer Steigerung
der Füllgeschwindigkeit durch den vergrößerten
Füllquerschnitt und ergänzend dadurch, dass bisher
beobachtete Verwirbelungen nicht oder nicht mehr so ausgeprägt
auftreten.
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Erst
wenn der Behälter vollständig befüllt worden
ist, wird die Anschlussarmatur mit der Dichtung in den Behälterhals
eingesetzt. Dabei sorgt die nach wie vor im Anlieferungszustand
befindliche Anschlussarmatur inklusive Dichtung dafür,
dass im Behälter bei diesem Vorgang entstehender oder vorhandener Überdruck
problemlos durch die Durchtrittsöffnung entweichen kann.
Erst wenn die Anschlussarmatur inklusive Dichtung in den gefüllten
Behälter bzw. dessen Behälterhals eingesetzt worden
ist, wird der Behälter insgesamt in den Auslieferungszustand überführt,
in welchem die Durchtrittsöffnung geschlossen ist, so dass
die im Behälter aufgenommene Flüssigkeit respektive
das Füllgut nicht entweichen kann.
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Zu
diesem Zweck schlägt die Erfindung vor, dass die Anschlussarmatur
erst zum Abschluss des Füllvorganges oder erst nach dem
Ende des Füllvorganges mit dem Behälterhals verbunden
wird, und hierdurch die Anschlussarmatur und/oder die Dichtung in
den Auslieferungszustand überführt wird. Dies
geschieht durch gleichzeitiges Verschließen der wenigstens
einen oder der mehreren Durchtrittsöffnungen. Bei diesem
Vorgang wird die Anschlussarmatur mit der darin befindlichen Dichtung
zum Verbinden mit dem Behälterhals im Allgemeinen mit einer
Kraft beaufschlagt. Hierbei mag es sich beispielsweise um eine radial
wirkende Kraft handeln, wie dies beispielhaft für verschiedene
Ausgestaltungen in der
WO
2008/083782 A2 beschrieben wird.
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Jedenfalls
wird der Wechsel vom Anlieferungszustand zum Auslieferungszustand
durch die besagte Kraftbeaufschlagung der Anschlussarmatur inklusive
der Dichtung, vorzugsweise in radialer Richtung, bewerkstelligt.
Denn bei diesem Vorgang wird die zuvor eine geöffnete Stellung
gegenüber der Anschlussarmatur zumindest teilweise einnehmende Dichtung
geschlossen. Dabei wird die Dichtung im Allgemeinen im Anlieferungszustand
gegenüber der Anschlussarmatur in einer demgegenüber
abgehobenen Stellung verrastet.
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Anders
ausgedrückt, verfügt die Dichtung im Anlieferungszustand über
eine abgehobene bzw. beabstandete Stellung gegenüber einer
zugehörigen Dichtfläche in oder an der Anschlussarmatur.
Diese beabstandete oder abgehobene Stellung der Dichtung gegenüber
der besagten Dichtfläche im Anlieferungszustand wird beim Übergang
in den Auslieferungszustand aufgehoben, so dass die Dichtung an der
bzw. an den Dichtflächen anliegt und die Anschlussarmatur
den gewünschten und erforderlichen Verschluss im Auslieferungszustand
erfährt.
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Dazu
schlägt die Erfindung im Detail eine Rasthalterung für
die Dichtung vor. Diese Rasthalterung mag so realisiert werden,
dass die Dichtung im Anlieferungszustand in eine Ausnehmung in der
Anschlussarmatur bzw. im Steigrohr eingreift. Im Allgemeinen findet
sich diese Ausnehmung in einem Steigrohr, so dass die das Steigrohr
im Allgemeinen ringförmig umschließende Dichtung
mit Ihrer inneren Ringfläche ganz oder teilweise in die
ebenfalls ringförmige Ausnehmung in dem Steigrohr eingreift.
Die Dichtung wird von einer Feder beaufschlagt, der sogenannten
Schließfeder. – Grundsätzlich kann die Dichtung
aber auch durch eine vorstehende Nase am Steigrohr oder allgemein
im Innern der Anschlussarmatur in der abgehobenen Stellung gehalten
werden.
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Dadurch,
dass die Dichtung im Beispielfall mit Ihrer inneren Ringfläche
in die ringförmige Ausnehmung respektive Ringnut im Steigrohr
eingreift, wird sie im Anlieferungszustand in der beschriebenen
abgehobenen Stellung gegenüber den Dichtflächen
gegen die Kraft der Schließfeder gehalten. Auf diese Weise
bildet sich die angesprochene Durchtrittsöffnung, und zwar
in Gestalt zumindest eines Ringspaltes, welcher zwischen der inneren
Ringfläche der Dichtung und/oder ihrer äußeren
Ringfläche und dem zugehörigen Steigrohr respektive
Fittingkörper gebildet wird. Durch diese Durchtrittsöffnung
bzw. den Ringspalt kann nach dem Füllen des Behälters
und Einsetzen der Anschlussarmatur inklusive Dichtung im Anlieferungszustand
etwaiger Überdruck entweichen. Nun wird die Anschlussarmatur
inklusive Dichtung in den Auslieferungszustand überführt.
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Dazu
erfährt die Anschlussarmatur regelmäßig
eine radiale Kraftbeaufschlagung, beispielsweise dergestalt, dass
die Anschlussarmatur bzw. ihr Fittingkörper geringfügig
in seinem Durchmesser verringert oder vergrößert
wird. In beiden Fällen sorgt diese radiale Kraftbeaufschlagung
dafür, dass die Dichtung mit ihrer inneren Ringfläche
im Beispielsfall nicht mehr in der Ringnut im Steigrohr gehalten
wird und durch die Kraft der Schließfeder an die Dichtflächen angelegt
wird. Grundsätzlich könnte auch das Steigrohr
eine axiale Beaufschlagung erfahren, so dass sich als Folge hiervon
die innere Ringfläche der Dichtung aus der Ringnut löst
und die Dichtung im Anschluss hieran ihre geschlossene Position
einnimmt. Das gilt dann für die Anschlussarmatur im Ganzen.
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Selbstverständlich
lässt sich der Wechsel vom Anlieferungszustand zum Auslieferungszustand auch
auf andere Art und Weise realisieren. Entscheidend ist einzig und
allein der Umstand, dass die Anschlussarmatur und/oder die Dichtung
im Anlieferungszustand eine Raststellung oder eine sonstwie geartete
temporäre Position mit dadurch definierter Durchtrittsöffnung
einnehmen. Diese temporäre Position oder Raststellung wird
mechanisch aufgehoben, wenn der Anlieferungszustand in den Auslieferungszustand übergeht.
Das geschieht meistens zeitgleich mit der Festlegung der Anschlussarmatur
inklusive Dichtung am Behälterhals des Behälters. Fraglos
kann hier auch zeitlich nacheinander vorgegangen werden. D. h. dass
zuerst der Auslieferungszustand eingestellt wird und dann eine Verbindung zwischen
dem Behälterhals und der Anschlussarmatur inklusive Dichtung
erfolgt oder umgekehrt vorgegangen wird.
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Im
Ergebnis werden ein Behälter und ein zugehöriges
Verfahren zum Füllen eines solchen Behälters beschrieben,
mit deren Hilfe die Füllgeschwindigkeit deutlich erhöht
werden kann und im Übrigen die Gefahr von dauerhaften Verschmutzungen
der Anschlussarmatur signifikant verringert wird. Hierin sind die
wesentlichen Vorteile zu sehen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige
Figur zeigt einen erfindungsgemäßen Behälter
im Bereich seines Behälterhalses.
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In
der Figur ist ein Behälter dargestellt, bei dem es sich
im Ausführungsbeispiel um ein Keg 1 aus Kunststoff,
insbesondere aus PET (Polyethylenterephthalat) handelt. Solche Kegs 1 werden
als Einwegbehälter zur Aufnahme von Getränken,
beispielsweise Bier eingesetzt. Nach Entleerung des Kegs 1 lässt sich
dieses im Allgemeinen in seinem Volumen verkleinern bzw. zusammendrücken
und anschließend einer Wiederverwertung zuführen.
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Das
Keg 1 bzw. allgemein der großvolumige Einwegbehälter
aus beispielsweise Kunststoff ist mit einer Anschlussarmatur 2 mit
Dichtung 3 ausgerüstet. Die Anschlussarmatur 2 inklusive
Dichtung 3 wird auch als Ventil bzw. Keg-Kopf 2, 3 bezeichnet.
Zum grundsätzlichen Aufbau gehört noch ein dargestelltes Steigrohr 4,
durch welches die im Innern des Behälters 1 befindliche
und dort abgefüllte Flüssigkeit unter Druck herausgepresst
wird.
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Die
Anschlussarmatur
2 setzt sich im Detail aus einem Fittingkörper
2a und
einem lediglich angedeuteten und optionalen Anschlag
2b zusammen. Bei
dem Fittingkörper
2a handelt es sich um einen ringförmigen
und im Querschnitt L-förmigen Flansch, welcher in einen
Hals
5 des Kegs
1 eingesetzt ist. Nach dem Einsetzen
mag die Anschlussarmatur
2 im Ganzen bzw. der Fittingkörper
respektive Flansch
2a mit dem Hals
5 des Kegs
1 kraft-
und/oder formschlüssig verbunden werden, wie dies in der
einleitend bereits beschriebenen
WO 2008/083782 A2 im Detail erläutert
wird. Darüber hinaus dient der Fittingkörper bzw.
Flansch
2a als Stütz- und Anschlagelement für
eine Feder respektive Schließfeder
6, die sich
mit ihrem Fuß an dem Fittingkörper
2a abstützt und
mit ihrem Kopf die Dichtung
3 beaufschlagt, welche gegen
einen Anschlag
7 kopfseitig des Steigrohres
4 und
dort gebildete Dichtflächen anliegt. Das Steigrohr
4 ist
im Beispiel ortsfest in dem Keg
1 angeordnet, kann grundsätzlich
aber auch in axialer Richtung bewegt werden, wie dies einleitend
bereits beschrieben wurde.
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Tatsächlich
unterscheidet die Erfindung nämlich zwischen einem Anlieferungszustand
der Anschlussarmatur 2 respektive der Dichtung 3,
wie er in der Figur durchgezogen dargestellt ist und einem Auslieferungszustand
in gestrichelter Darstellung. Im Anlieferungszustand definieren
die Anschlussarmatur 2 respektive die Dichtung 3 zumindest
eine Durchtrittsöffnung 8 in Gestalt eines oder
mehrerer Ringspalte, durch welche beispielsweise im Keg 1 befindlicher Überdruck
entweichen kann. Nehmen dagegen die Anschlussarmatur 2 respektive
die Dichtung 3 ihren Auslieferungszustand (gestrichelt
dargestellt) ein, so ist die Durchtrittsöffnung 8 geschlossen.
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Im
erstgenannten Fall weist die Dichtung 3 gegenüber
der Anschlussarmatur 2 eine zumindest teilweise geöffnete
Stellung auf. Tatsächlich ist die Dichtung 3 im
Anlieferungszustand gegenüber der Anschlussarmatur 2 in
demgegenüber abgehobener Stellung verrastet. Hierzu verfügt
die Dichtung 3 im Detail über eine Rasthalterung 9.
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Bei
dieser Rasthalterung 9 handelt es sich im Beispielfall
um eine Ausnehmung bzw. Ringnut 9, in welche die Dichtung 3 mit
ihrer inneren Ringfläche 3a eingreift. Dagegen
liegt die äußere Ringfläche 3b der Dichtung 3 am
Fittingkörper 2a an. Die Anschlussarmatur 2,
die Dichtung 3, das Steigrohr 4, das Keg 1 und
auch der Behälterhals 5 sind insgesamt rotationssymmetrisch
im Vergleich zu einer gemeinsamen Achse A ausgebildet. Aus diesem
Grund verfügt die Dichtung 3 über einen
kreisringflächenartigen Charakter mit der bereits angesprochenen
innern Ringfläche 3a und der äußeren
Ringfläche 3b.
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Wie
bereits dargelegt, greift die Dichtung 3 mit ihrer inneren
Ringfläche 3a in die Ringnut 9 im Steigrohr 4 ein,
und zwar im Anlieferungszustand der Anschlussarmatur 2 respektive
der Dichtung 3. Dadurch weist die Dichtung 3 einen
Abstand B gegenüber dem Anschlag 7 am Steigrohr 4 und
folglich der an dieser Stelle gebildeten Dichtfläche auf.
In diesem Anlieferungszustand wird die Anschlussarmatur 2 mit der
darin befindlichen Dichtung 3 nach Befüllen des Kegs 1 bzw.
allgemein des Behälters in den Behälterhals 5 eingesetzt.
Auf diese Weise kann ein sich eventuell über der eingefüllten
Flüssigkeit bzw. dem Füllgut einstellender Druck
problemlos abgebaut werden, weil dieser Druck durch die im Anlieferungszustand
definierte Durchtrittsöffnung 8 den Behälter respektive
das Keg 1 verlässt.
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Nachdem
im Anlieferungszustand die Anschlussarmatur 2 mit der Dichtung 3 in
den Behälterhals 5 des befüllten Behälters 1 eingesetzt
worden ist und etwaiger Überdruck aus dem Behälterinnern
entweichen konnte, wird zum Abschluss des Füllvorganges
die Anschlussarmatur 2 inklusive der Dichtung 3 in
den Auslieferungszustand überführt. Zugleich wird die
Anschlussarmatur 2 inklusive Dichtung 3 mit dem Behälterhals 5 verbunden.
Meistens sorgt die Verbindung der Anschlussarmatur 2 mit
dem Behälterhals 5 zugleich und praktisch zeitgleich
dafür, dass die Anschlussarmatur 2 respektive
die Dichtung 3 in den Auslieferungszustand durch Verschließen
der Durchtrittsöffnung 8 überführt
werden.
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Um
dies im Detail zu erreichen, wird im Ausführungsbeispiel
der Fittingkörper 2a mit einer in Radialrichtung
R wirkenden Kraft F beaufschlagt, so dass die Dichtung 3 eine
geringfügige Verformung erfährt und ihre innere
Ringfläche 3a die Ringnut 9 bzw. die
auf diese Weise gebildete Rasthalterung 9 verlässt.
Dadurch gibt die Dichtung 3 ihre zumindest teilweise geöffnete
Stellung gegenüber der Anschlussarmatur 2 im Anlieferungszustand
auf, weil die Schließfeder 6 dafür sorgt,
dass die nun vom Steigrohr 4 freigekommene Dichtung 3 gegen
den Anschlag 7 gepresst wird. Dadurch wird das Keg 1 verschlossen
und kann die im Innern befindliche Flüssigkeit nicht (mehr)
austreten. Der Behälter befindet sich folglich im Auslieferungszustand
und kann beispielsweise mit dem einleitend beschriebenen Zapfkopf ausgerüstet
werden, um die im Innern befindliche Flüssigkeit bzw. das
Füllgut herauszupressen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2008/083782
A2 [0002, 0015, 0026]
- - DE 10138365 A1 [0002]
- - DE 102006034638 A1 [0002]