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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum längsaxialen Führen von stabförmigen Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Stabförmige Produkte der Tabak verarbeitenden Industrie sind z.B. Zigaretten, Zigarillos, Filter oder dergleichen, welche in einem Endlosstrang oder mehreren parallelen Endlossträngen in einer Strangmaschine hergestellt werden. In der Strangherstellmaschine wird der Endlosstrang durch einen auf ein angetriebenes Formatband aufgelegten Umhüllungsstreifen und einen darauf aufgelegten Strang von losen Tabakfasern oder Filtermaterialfasern hergestellt, wobei der Umhüllungsstreifen an einem Rand mit einer Leimspur versehen wird, anschließend in einem Formatabschnitt um den losen Strang der Tabakfasern oder der Filtermaterialfasern herumgelegt und an den Rändern schließlich verklebt wird. Der an den Rändern verklebte Umhüllungsstreifen fixiert den Endlosstrang mit einem vorgegebenen Durchmesser und einer vorgegebenen Dichte der Tabak- oder Filtermaterialfasern. Während dieses Herstellungsprozesses liegt bzw. liegen der Endlosstrang bzw. die Endlosstränge auf einem oder mehreren angetriebenen Formatbändern auf. Nachdem der Endlosstrang fertig hergestellt ist, werden von dem Endlosstrang mittels einer Schneideinrichtung Produkte mit einer vorbestimmten Länge abgeschnitten, welche auf einer Vorrichtung zum längsaxialen Führen einem Längsaxialförderer, wie z.B. einer Spinne, zugeführt und während der weiteren Transportbewegung von einem Queraxialförderer übernommen werden.
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Die Schneideinrichtung umfasst einen rotierenden Messerträger mit wenigstens einem radial vorstehenden Messer und ein Gegenlager in Form einer Schneidtube oder einem Tubenrad mit mehreren tubenförmigen Gegenlagern, durch welche der Strang während der Schnittbewegung unterstützt wird. Nach dem Schnittvorgang werden die abgetrennten Produkte auf der Vorrichtung zum längsaxialen Führen dem Längsaxialförderer lose aneinander anliegend zugeführt. Dabei werden die Produkte auf der Vorrichtung nicht aktiv transportiert, sondern allein aufgrund der Antriebsbewegung des Endlosstranges weitergeschoben.
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Ein grundsätzlich zu lösendes Problem dabei ist, dass die Produkte nach dem Verlassen der Schneideinrichtung bei einem Aufstauen auf der Vorrichtung zum längsaxialen Führen nach oben oder seitlich weggedrängt werden können, so dass die Produkte nicht mehr so geführt werden, wie dies eine einwandfreie Zuführung der Produkte zu dem Längsaxialförderer erfordern würde.
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Zur Vermeidung dieses Problems ist es bekannt, in der Vorrichtung eine Führungsschiene, welche auch als Prismenschiene bezeichnet wird, vorzusehen, in welcher Öffnungen kleiner Druckluftkanäle vorgesehen sind, über die in der Führungsschiene ein Unterdruck zum Halten der Produkte erzeugt werden kann. Für den Fall, dass die Produkte vorgegebenen Qualitätskriterien nicht entsprechen, können die Produkte ferner durch Beaufschlagen der Druckluftkanäle mit Überdruck aus der Führungsschiene ausgeblasen werden.
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Ferner ist es aus der
DE 38 00 431 C2 bekannt, ein Stabilisierungselement vorzusehen, welches in einem Bereich ausschließlich vor Beginn der Führung und in einer oberhalb der Führungsschiene liegenden Ebene angeordnet ist, und der Tendenz des Abhebens der Produkte entgegenwirkt.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hinsichtlich der Führung der Produkte weiter verbesserte Vorrichtung zum längsaxialen Führen von stabförmigen Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie bereitzustellen, die bei einem Formatwechsel einfacher auf das neue Format anpassbar sein soll.
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Weiterentwicklungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass in der Führungsschiene und in dem Führungsteil jeweils zwei in einem Winkel zueinander angeordnete und in Längsrichtung der Führungsschiene und/oder des Führungsteils verlaufende Führungsflächen vorgesehen sind, welche derart an dem Führungsteil und der Führungsschiene positioniert sind, dass sie sich zu einem Führungskanal ergänzen, und dass wenigstens zwei der Führungsflächen zueinander abstandsverstellbar ausgebildet sind. Durch die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich eine erheblich verbesserte Führung der Produkte nach dem Abtrennen von dem Strang, indem ein Führungskanal geschaffen wird, in dem die Produkte zu allen Seiten hin geführt werden. Der Führungskanal ist dabei als ein länglicher Kanal mit einer Länge von wenigstens der Länge eines der abgetrennten Produkte, so dass die Produkte beim Durchlaufen durch den Führungskanal in wenigstens einer Stellung über ihre gesamte Länge an den Führungsflächen des Führungskanals anliegen und dadurch vorausgerichtet werden. Durch die in einem Winkel zueinander stehenden Führungsflächen und die Abstandsverstellung ist es darüber hinaus möglich, Produkte mit einem unterschiedlichen Durchmesser in dem Führungskanal an den Führungsflächen zu führen, da die im Querschnitt des Führungskanals punktförmigen Anlagelinien an den Führungsflächen durch die Abstandsverstellung auseinander oder aufeinander zu auf einen größeren oder einen kleineren Durchmesser bewegt werden können, welcher dem Durchmesser der Produkte nach dem Formatwechsel entspricht.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass wenigstens zwei der Führungsflächen nach oben und nach unten und nach rechts und nach links zueinander bewegbar sind. Durch die vorgeschlagene Lösung kann die Geometrie des Führungskanals im Querschnitt beliebig an die Querschnittsgeometrie der Produkte des neuen Formats angepasst werden. Insbesondere kann der Führungskanal dabei im Querschnitt punktsymmetrisch zu einem Mittelpunkt vergrößert oder verkleinert werden, wenn alle Führungsflächen zueinander bewegbar sind.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Führungsflächen der Führungsschiene und des Führungsteils jeweils paarweise in einem identischen Winkel, von bevorzugt 90 Grad, zueinander angeordnet sind. Durch die vorgeschlagene Ausrichtung der Führungsflächen ergibt sich eine gleichmäßige Führung der Produkte zu allen Seiten hin, wobei die Anlagelinien der in der Regel im Querschnitt kreisförmigen Produkte an den Führungsflächen der Führungsschiene und den Führungsflächen des Führungsteils immer einen identischen Abstand zueinander aufweisen.
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Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Führungsflächen derart zueinander ausgerichtet und angeordnet sind, dass die beiden gegenüberliegenden Schnittlinien der Führungsflächen eine senkrechte und/oder eine horizontale Ebene aufspannen. Durch die vorgeschlagene Anordnung und Ausrichtung der Führungsflächen ergibt sich ein im Querschnitt punkt- und achsensymmetrischer Führungskanal mit einer entsprechend im Querschnitt symmetrischen Führung der Produkte.
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Die Führung kann weiter verbessert werden, indem auch die aneinander angrenzenden Führungsflächen der Führungsschiene und des Führungsteils in einem identischen Winkel, von bevorzugt 90 Grad, zueinander angeordnet sind. Insgesamt ergibt sich dadurch ein symmetrischer, im Querschnitt bevorzugt quadratischer Führungskanal mit in der Querschnittsfläche punktsymmetrischen Berührungspunkten der Produkte an den Führungsflächen. Die Produkte werden dadurch bei möglichen auftretenden führungsbedingten Belastungen symmetrisch und in einem Winkel von 90 Grad versetzt zueinander angeordneten Berührungspunkten belastet.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Führungsschiene, das Führungsteil oder Teile davon verschwenkbar ausgebildet sind. Durch die Verschwenkbarkeit der genannten Teile kann der durch die Führungsschiene und das Führungsteil gebildete Führungskanal bedarfsweise zu einer Seite hin geöffnet werden, so dass die Produkte durch die geöffnete Seite des Führungskanals bei einem Sensieren von Abweichungen von sensierten Kenngrößen von vorgegebenen Sollwerten aus dem vorgegebenen Transportweg abgeführt werden können.
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In diesem Fall wird weiter vorgeschlagen, dass die Führungsschiene oder Teile davon um eine horizontal ausgerichtete und zu der Transportrichtung der Produkte senkrecht verlaufende Schwenkachse nach unten verschwenkbar sind. Durch die vorgeschlagene Ausrichtung der Schwenkachse und der dadurch ermöglichten Verschwenkbarkeit der Teile nach unten kann das Abführen der Produkte schwerkraftunterstützt erfolgen, so dass das bisher erforderliche aktive Ausblasen der Produkte entfallen kann.
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Ferner können die Führungsschiene oder die Teile davon ausgehend von der Schwenkachse bis zu ihrem sich bis zu dem Ende der Führung der Vorrichtung erstreckenden Ende verschwenkbar sein. Das Ende der Führung der Vorrichtung ist z.B. das Ende der Vorrichtung, welches hinter einem Übernahmepunkt der Produkte von einem Längsförderer angeordnet ist. Durch die vorgeschlagene Lösung kann die Führungsschiene nach der Beendigung der sensierten Abweichung der Kenngröße vereinfacht wieder an die Vorrichtung herangeschwenkt werden, ohne dass die Bewegung der Führungsschiene oder der Teile davon durch auf der Führungsschiene gerade transportierte Produkte und Einklemmen derselben an einer gegenüberliegenden Kante eines sich in Transportrichtung der Produkte anschließenden Teils der Führungsschiene blockiert werden kann. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn die verschwenkbaren Teile nur einen Abschnitt des Führungskanals in Längsrichtung bilden und beim Zurückschwenken in die Ursprungslage an einer feststehenden Kante eines in Transportrichtung hinter dem verschwenkbaren Teil befindlichen anderen Teils des Führungskanals vorbeibewegt werden müssen. Durch die vorgeschlagene Lösung wird das gesamte Teil der Führungsschiene, welches in Transportrichtung nach der Schwenkachse den Führungskanal bildet, verschwenkt.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Führungsschiene und das Führungsteil symmetrisch zu einem gedachten Mittelpunkt des Führungskanals verstellbar ausgebildet sind. Die Führungsschiene und das Führungsteil können dadurch so verschoben werden, dass trotz des veränderten Abstandes die Mitte des Führungskanals in der Lage nicht verändert wird. Dazu können die Teile der Führungsschiene und des Führungsteils z.B. auch paarweise symmetrisch zueinander verstellt werden, so dass die Symmetrielinie des Führungskanals zwischen den zueinander verstellten Teilen nicht verschoben wird.
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Ferner kann in wenigstens einer Führungsfläche der Teile der Führungsschiene oder des Führungsteils eine Öffnung eines Saugluftkanals vorgesehen sein. Durch die Öffnung kann der Führungskanal mit Unterdruck beaufschlagt werden, wodurch eine bevorzugte Anlage der Produkte an dieser Führungsfläche bewirkt werden kann. Dadurch kann die Führung des Stranges in dem Führungskanal weiter verbessert werden. Insbesondere können dadurch unkontrollierte Bewegungen des Stranges in dem Führungskanal vermindert werden.
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In diesem Fall kann wenigstens eine der Führungsflächen der Teile, welche der Führungsfläche mit der Öffnung des Saugkanals gegenüberliegt, bewegbar ausgebildet sein. Durch die vorgeschlagene Bewegbarkeit der gegenüberliegenden Führungsfläche kann diese von der Führungsfläche mit der Öffnung wegbewegt werden, so dass die Produkte des Stranges anschließend durch Aufbringen eines geringen Überdruckes in der Saugluftleitung oder dem Abschalten der Saugluft aus dem Transportweg ausgeführt bzw. ausgeblasen werden können. Sofern eine der unteren Führungsflächen bewegbar ausgebildet ist, reicht es dabei aus, die Saugluft abzuschalten, so dass die Produkte schwerkraftunterstützt nach unten aus dem Transportweg herausgeführt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
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1 und 2: eine im Stand der Technik bereits bekannte Vorrichtung mit einem zur Stabilisierung der Produkte vorgesehenen Führungsteil; und
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3 bis 7: eine erfindungsgemäß weiterentwickelte Vorrichtung mit einer Verstelleinrichtung.
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In den 1 und 2 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum längsaxialen Führen von Produkten 2, wie z.B. Zigaretten oder Filter, der Tabak verarbeitenden Industrie zu erkennen. Die Produkte 2 werden in einer Schneideinrichtung 1 von einem endlosen Strang 3 in einer vorbestimmten Länge abgeschnitten. Dazu wird der Strang 3 in zwei Tuben 9a und 9b geführt und von einem rotierenden Messerträger 6 mit einem radial vorstehenden Messer 7 durchtrennt. Die Schneidtuben 9a und 9b führen während des Schnittvorganges eine periodische Bewegung in Pfeilrichtung 11 aus und unterstützen dabei den Strang gegenüber den während des Schnittvorganges wirkenden seitlichen Kräften. Das Messer 7 führt während der Schnittbewegung ebenfalls eine komplexe rotatorische Bewegung um eine Drehachse aus, welche senkrecht zu der Drehachse des Messerträgers angeordnet ist, so dass auf das Messer 7 möglichst geringe Seitenkräfte wirken und die Relativbewegung des Stranges 3 zu dem Messer 7 so weit kompensiert wird, dass die Schnittkante der Produkte 2 senkrecht zu der Längsrichtung der Produkte 2 ausgerichtet ist. Selbstverständlich können auch mehrere parallel geführte endlose Stränge 3 und eine entsprechende Anzahl von parallel ausgerichteten Schneidtuben 9a und 9b vorgesehen sein.
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Nach dem Abtrennen der Produkte
2 werden diese auf einer Vorrichtung
24 zum längsaxialen Führen weitertransportiert, wobei die Produkte
2 allein durch den angetriebenen Strang
3 weitergeschoben werden. Die Vorrichtung umfasst eine Führungsschiene
4 und ein Führungsteil
14. Das Führungsteil
14 ist oberhalb und vor Beginn der Führungsschiene
4 angeordnet und verhindert das Aufbäumen der angeschobenen Produkte
2. In der Führungsschiene
4 ist eine erste Führungsnut
8 vorgesehen, in der die Produkte
2 geführt werden. Ferner münden in die Führungsnut
8 mehrere Saugluftkanäle
12 mit daran angeschlossenen Saugluftleitungen
13, mit denen in der Führungsnut
8 ein Unterdruck zum Ansaugen der Produkte
2 erzeugbar ist. Soweit entspricht die Vorrichtung
24 dem aus der
DE 38 00 431 C2 bekannten Stand der Technik.
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In den 3 bis 7 ist die erfindungsgemäß weiterentwickelte Vorrichtung 24 zu erkennen. Die Führungsschiene 4 ist hier durch zwei Teile 4a und 4b gebildet, welche jeweils eine Führungsfläche 18 und 19 aufweisen. Oberhalb der Teile 4a und 4b der Führungsschiene 4 ist ein Führungsteil 14 mit ebenfalls zwei Teilen 14a und 14b vorgesehen, welche ebenfalls zwei Führungsflächen 15 und 16 aufweisen. Die Führungsschiene 4 und das Führungsteil 14 sind damit zweiteilig ausgebildet. Die Teile 4a und 14a bzw. 4b und 14b sind jeweils unterschiedlichen Baugruppen 25 und 26 zugeordnet und können mittels einer Verstelleinrichtung 5 zueinander in Pfeilrichtung 20 bewegt werden, wodurch der Abstand zwischen den Teilen 4a und 4b bzw. 14a und 14b verändert werden kann.
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In dem zusammengebauten Zustand bilden die Führungsflächen 18 und 19 zusammen die erste Führungsnut 8, in welcher die Produkte 2 mit den Unterseiten aufliegen. Die Teile 14a und 14b des Führungsteils 14 führen die Produkte 2 an den Oberseiten, so dass sich die Produkte 2 nicht aus der vorgegebenen Transportrichtung aufbäumen können. Die Führungsflächen 15, 16, 18 und 19 bilden in der montierten Stellung einen in Umfangsrichtung nahezu vollständig geschlossenen Führungskanal 23 mit dem Führungsmittelpunkt M. Die Führungsflächen 15, 16, 18 und 19 sind derart geformt, dass sie oder ihre gedachten Verlängerungen in Winkeln A und B von jeweils 90 Grad zueinander ausgerichtet sind. Ferner sind die Führungsflächen 15, 16, 18 und 19 so zueinander ausgerichtet und angeordnet, dass die gegenüberliegenden Schnittlinien der Führungsflächen 15, 16, 18 und 19 eine senkrechte Trennebene E1 und eine horizontale Trennebene E2 aufspannen. Das Führungsteil 14 mit den Teilen 14a und 14b weist in der weiterentwickelten Lösung eine Länge von wenigstens einer Länge der Produkte 2 auf und ist oberhalb der Führungsschiene 4 angeordnet, so dass die Produkte 2 in dem Führungskanal 23 gleichzeitig an den Unterseiten und an den Oberseiten geführt werden. Durch die verbesserte Führung der Produkte 2 kann die Beaufschlagung der Führungsschiene 4 mit Saugluft entfallen.
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Mittels der Verstelleinrichtung 5 kann der Abstand des Teils 4a zu dem Teil 4b der Führungsschiene 4 und der Abstand des Teils 14a zu dem Teil 14b des Führungsteils 14 verändert werden, wobei der Mittelpunkt M des Führungskanals 23 bei einer Abstandsverstellung in der Lage nicht verändert wird. Die Baugruppen 25 und 26 werden bei einer Verstellung jeweils zusammen mit den Teilen 4a, 14a und 4b, 14b gegeneinander verschoben, so dass der Führungskanal 23 vergrößert wird. Durch die Vergrößerung des Abstandes der Teile 4a, 14a zu den Teilen 4b, 14b des Führungskanals 23 wird gleichzeitig der Abstand der die senkrechte Ebene E1 aufspannenden Schnittlinien der Führungsflächen 15 und 16 und 18 und 19 vergrößert, so dass sich ein erheblich größerer Führungskanal 23 ergibt, in dem die Produkte 2 dennoch an den Führungsflächen 15, 16, 18 und 19 an der Unterseite und der Oberseite geführt werden. Durch die beschriebene sehr einfache Vergrößerung des Führungskanals 23 kann die Vorrichtung sehr einfach zum Führen von Produkten 2 mit einem anderen Durchmesser umgerüstet werden. Die Teile 4a und 4b der Führungsschiene 4 und die Teile 14a und 14b des Führungsteils 14 sind in der vorgeschlagenen Weiterentwicklung als getrennte Bauteile ausgeführt und zudem zueinander abstandsveränderbar. Trotzdem bilden die Führungsflächen 15 und 16 an den Teilen 4a und 4b zusammen die Führungsnut 8, in der die Produkte 2 aufliegen. Gleiches gilt für die Teile 14a und 14b, welche mit den Führungsflächen 18 und 19 eine zweite Führungsnut 10 bilden, die achsensymmetrisch zu der ersten Führungsnut 8 angeordnet und ausgerichtet ist.
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In den 5, 6 und 7 ist eine Weiterentwicklung der Erfindung zu erkennen, bei der die Teile 4a und 4b der Führungsschiene 4 zusammen um eine horizontal und senkrecht zu der Transportrichtung T der Produkte 2 verlaufenden Schwenkachse 17 nach unten verschwenkbar sind. In dem in der 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dabei nur ein Abschnitt der Führungsschiene 4 verschwenkbar, während in dem in der 7 gezeigten Ausführungsbeispiel die Führungsschiene 4 insgesamt bis zu ihrem Ende hin, d.h. ausgehend von der Schwenkachse über die gesamte Länge verschwenkbar ausgebildet ist.
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Für den Fall, dass die Gesamtvorrichtung gerade angefahren wird, und der Strang noch nicht vollständig fixiert ist, oder bei einer sensierten Abweichung der Kenngrößen von vorgegebenen Sollwerten, wird die Führungsschiene 4 mit den Teilen 4a und 4b nach unten verschwenkt und die Produkte 2 schwerkraftunterstützt aus dem Transportweg herausgeführt.
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Zusätzlich kann in einem der Teile 4a, 4b der Führungsschiene 4 oder der Teile 14a, 14b des Führungsteils 14 ein mit Unterdruck beaufschlagbarer Saugluftkanal vorgesehen sein, über den der Führungskanal 23 zu einer weiter verbesserten Führung der Produkte mit Unterdruck beaufschlagbar ist. Dies hat ferner den Vorteil, dass das Auswerfen der Produkte 2 durch eine Steuerung des Unterdrucks aktiv unterstützt werden kann. In diesem Fall ist es z.B. auch denkbar, nur eines der Teile 4a, 4b, 14a und 14b zu verschwenken, und die Produkte 2 seitlich oder schräg aus dem Transportweg auszublasen. Ferner kann durch die Saugluft auch eine bevorzugte Anlage der Produkte an einer der Führungsflächen 15, 16, 18 oder 19 bewirkt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3800431 C2 [0006, 0024]
