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Die Erfindung betrifft einen Isolationsbehälter für temperaturempfindliche Güter, insbesondere für eine temperaturgeführte Lagerung und/oder einen temperaturgeführten Transport von Gütern gemäß Anspruch 1.
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Derartige für eine temperaturstabile Zwischenlagerung und/oder einen temperaturgeführten Transport von temperaturempfindlichen Waren wie Lebensmitteln, Getränken, Chemikalien, Pharmazieprodukten, Seren, Blutkonserven ggf. bis hin zu Organen bestimmte Isolationsbehälter sind auf ganz unterschiedliche Arten bereits bekannt. Sie werden mit thermischen Isolationselementen zur Erzielung einer wärmedämmenden Wirkung ausgestattet. Diese weisen eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf, um Temperaturänderungen durch Wärmeleitung weitestgehend auszuschließen. Isolationselemente enthalten dazu häufig Isoliermaterialien wie EPP, EPS, PU-Schaum, Wellpappe, Papierschnipsel, Zellstoff oder Holzwolle, Holzspäne, Holzfasern sowie Stroh, Schilf, Seegras oder beispielsweise Schafwolle.
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Gegenüber solchen Isolationselementen mit derartigen Isoliermaterialien führt ein Einsatz von Vakuumisolationselementen oder Vakuumisolationspaneelen zu einer deutlich besseren thermischen Isolation. Bei derartigen Vakuumisolationsbehältern befinden sich die Vakuumisolationselemente i.d.R. an Boden, Deckel und umlaufenden Seitenflächen derartiger etwa quaderförmiger Isolationsbehälter. Durch einen Einsatz von Vakuumisolationselementen wird eine Dämmwirkung um ein Mehrfaches verbessert. Dabei werden die Vakuumisolationselemente nach außen in der Regel von aus einer Einlage aus Polypropylen gefolgt von einer Schicht aus expandiertem Polypropylen (EPP)-Schaumstoff umgeben.
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Wie beispielsweise in der
DE 10 2020 113 630 A1 offenbart umfassen Vakuumisolationselemente einen aus pyrogener Kieselsäure, Mikrofasermaterialien, Perliten oder offenporigen Kunststoffschäumen gebildeten Stützkörper und eine diesen umgebende Folienhülle aus Kunststoff.
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Je nach Bedarf werden in Transportbehältern, insbesondere Vakuumisolationstransportbehältern über eine temperaturwahrende Isolierwirkung des Behälters hinaus etwa zu zusätzlicher Kühlung Kühlelemente mit einer fest vorgegebenen stabilen Außenform oder mit einer flexiblen Beutelform eingesetzt. Derartige umgangssprachlich als Kühlakkus bezeichnete Kühlelemente weisen einen Wärmeträger wie eine Kühlflüssigkeit oder ein Gel auf, die vor einem Einsatz in einem entsprechenden etwa zu Transportzwecken einsetzbaren Isolationsbehältern vorgekühlt werden. Darüber hinaus ist neben einem Einsatz von CO2 in festem Aggregatzustand, Trockeneis, auch ein Einsatz von Latentwärmespeichern, den sogenannten Phase-Change-Materials (Phasenwechselmaterialien), bei denen zugeführte Energie in Form von latenter Wärme für einen Phasenwechsel von einem festen in einen flüssigen Zustand gespeichert wird, denkbar. Bei Transport- oder Isolationsbehältern werden die Kühlelemente in der Regel entweder in den Deckel integriert oder in entsprechende Aufnahmen am Deckel eingebracht, um in einem unter dem Deckel befindlichen Aufnahmefach die aufgenommenen Waren zu kühlen. Die Anordnung im Deckel ermöglicht ein einfacheres Handling (Kommissionierung) der Box und gewährleistet einen Abstand zum Produkt z.B. zur von Vermeidung Gefrierbrand. Einerseits sind bekannte Isolations- und/oder Transportbehälter mit einem in den Deckel integrierten Kühlelement oder mit speziell für Kühlelemente ausgebildeten Aufnahmen hinsichtlich der Herstellungskosten aufwändig und zum anderen eben auch nur für einen Transport oder eine Aufbewahrung von zu kühlenden Waren einsetzbar, weil kalte Luft zum Boden sinkt.
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Aus der
DE 20 2019 104 570 U1 ist ein solcher Transportbehälter für den passiven Kühltransport von Arzneimitteln und/oder Lebensmitteln bekannt, der einen Außenbehälter und einen in den Außenbehälter einsetzbaren und aus dem Außenbehälter herausnehmbaren Innenbehälter aufweist. Der Innenbehälter bildet einen nach oben offenen Innenbehälterraum für das Transportgut. An Außenbehälterwandungen, einem Außenbehälterdeckel und am Außenbehälterboden sind innenseitig zwischen dem Innenbehälter Wärmedämmelemente wie etwa Vakuumisolationspaneele angeordnet. Des Weiteren sind am Boden und entlang der Seitenwandungen zwischen dem Innenbehälter und dem Außenbehälter PCM-Elemente angeordnet.
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Aufgrund der vermehrten Anzahl von temperaturgeführten Zwischenlagerungen und/oder temperaturgeführten Transporten besteht ein Bedarf Transport- und/oder Isolationsbehälter je nach Bedarf der zur Zwischenlagerung und/oder zum Transport aufzunehmenden Güter mit Kühlelementen auszustatten. Bevorzugt soll der Akku entnommen werden können, um im Schadensfall einzelne Teile auszutauschen. Ferner sollen die Einzelteile (Akku, Deckel, etc) in regelmäßigen Abständen einzeln gereinigt werden, insbesondere weil sich zwischen Akku und Deckel Kondenswasser bilden kann. Außerdem, sollen für eine Box flexibel verschiedene Akkus (z.B. für verschiedene Temperaturbereiche) eingesetzt werden
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Der Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen Isolationsbehälter für temperaturempfindliche Produkte bereitzustellen, der eine Temperaturführung oder Temperaturstabilisierung über eine in einfacher Weise ausführbare und reversible Aufnahme eines Kühlelements ermöglicht, vorallem in Verbindung mit Isolierung mit Vakuum isolationselementen.
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Die Aufgabe wird durch einen Isolationsbehälter gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Demgemäß sieht die Erfindung einen Isolationsbehälter für temperaturempfindliche Güter, insbesondere für eine temperaturgeführte Lagerung und/oder für einen temperaturgeführten Transport von Gütern mit einem Grundkörper, der mit einem Deckel einen zur Aufnahme der Güter dienenden Innenraum umgibt, wobei der Innenraum entlang von Wänden des Isolationsbehälters von Vakuumisolationselementen, nach außen thermisch isoliert ist, und mit einem zur Erzeugung eines Funktionszustands des Isolationsbehälters im Bereich des Deckels zum Innenraum zur Kühlung der im Innenraum befindlichen Güter aufzunehmenden Kühlelement vor. Der Isolationsbehälter zeichnet sich dadurch aus, dass das Kühlelement mit Hilfe von Klammerelementen mit dem Deckel (reversibel) verbindbar oder verbunden ist.
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Die Erfindung bringt als Vorteil eine kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Isolationsbehälters vorallem in Verbindung mit hochwertigen Isolierung mit Vakuumisolationselementen mit sich. Ebenso ermöglicht die Erfindung einen Austausch des Kühlelementes auf einfache Weise. Weiter kann ein Einsatz des zur Erreichung der erforderlichen spezifischen Temperatur geeignetes Kühlelement auf einfache Weise realisiert werden. Damit kann der Akku entnommen werden, um im Schadensfall einzelne Teile auszutauschen. Der Austausch der Kühlelemente ist insbesondere im Hinblick auf die guten Isolationseigenschaften von Vakuumisolationselementen wichtig, weil sich hier spezifische Temperaturunterschiede mit Temperaturvarianten in spezifischen engen Bereichen realisieren lassen. Die Einzelteile (Akku, Deckel, etc) können regelmäßigen Abständen einzeln gereinigt werden, insbesondere weil sich zwischen Akku und Deckel Kondenswasser bildet. Außerdem, lassen sich für eine Box flexibel verschiedene Akkus einsetzen. Bevorzugt sind Vakuumisolationselement und Akku annähernd gleichflächig bzw. ist das Vakuumisolationselement größer als der Akku.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolationsbehälters umgreifen die Klammerelemente zur Verbindung des Kühlelements mit dem Deckel das Kühlelement teilweise. Hierdurch wird es vorteilhafter Weise ermöglicht, dass das Vakuumisolationselement gleich oder annähernd gleich groß zum Kühlelement sein kann. Hierdurch ergeben sich thermische Vorteile, da das Kühlelement optimal durch das Vakuumisolationselement isoliert ist.
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Bevorzugt sind die Klammerelemente im Wesentlichen U-förmig ausgeführt und weisen einen Brückenabschnitt auf, der unter an dem Kühlelement liegt oder an dem Kühlelement anliegt. Sich an die Brückenabschnitt anschließende Schenkel sind in einem Funktionszustand des erfindungsgemäßen Isolationsbehälters in den Deckel eingebracht.
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Bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolationsbehälters, bei der die Brückenabschnitte der Klammerelemente unterhalb eines vorstehenden Rands des mit dem Deckel verbundenen Kühlelements anliegen oder an dem Rand des Kühlelements anliegen, kann das Kühlelement auf einfache Weise am Deckel festgelegt werden. Der „vorstehenden“ Rand ist vorteilhafterweise außen an Kante dicker als innen, wodurch eine zusätzliche Stabilität und damit keine Ausbeulung an Haltepunkten erreicht wird und ein gleichmäßigeres Aufschmelzen des Akkus (mehr PCM im Randbereich, der i.d.R. am schnellsten aufschmilzt) erreicht wird. Ferner führt der Rand zu einem Puffer zwischen Deckelplatte und Akku d.h. eine thermische Ausbeulung der Deckelplatte könnte den Akku sonst aus Halterung herausdrücken.
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Vorzugsweise sind die Klammerelemente mit an den Schenkeln vorgesehenen Sockelabschnitten an dem Deckel befestigbar. Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolationsbehälters durchsetzen die Schenkel der Klammerelemente zu einer Festlegung des Kühlelements Schlitze in dem Deckel und die Sockelabschnitte verhaken sich in sacklochartigen Aussparungen, in welche die Schenkel auslaufen. Vorzugsweise weisen die sacklochartigen Aussparungen und die Sockelabschnitte einen Rhomboid-förmigen Querschnitt auf. Dadurch kann das Kühlelement einfach und sicher an dem Deckel festgelegt und gehalten werden.
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Bei der Festlegung des Kühlelements an dem Deckel werden die Klammerelemente vorzugsweise derart in eine Unterseite des Deckels zur Festlegung des Kühlelements eingebracht, dass sie Ecken beziehungsweise Kanten des Deckels diagonal umgehen. Vorteilhafterweise sind die Klammerelemente beim Aufliegen des Deckels auf dem Korpus vom Rand des Innenbehälters abgestützt und können so während dem Transport nicht herausfallen.
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Der Grundkörper des erfindungsgemäßen Isolationsbehälters kann einen Außenbehälter und einen in den Außenbehälter eingebrachten Innenbehälter umfassen. Vorzugsweise sind zwischen dem Außenbehälter und dem Innenbehälter Vakuumisolationselemente vorgesehen, die bevorzugt einen zwischen dem Außenbehälter und dem Innenbehälter vorgesehenen Einsatz bilden. Durch eine solche modulare Bauweise vereinfacht sich der Zusammenbau des Isolationsbehälters und es wird dadurch eine gute mechanische Stabilität erreicht.
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Vorzugsweise weist der Innenbehälter einen seitlich hervorstehenden Randabschnitt auf, wodurch an dem Innenbehälter an dessen Randabschnitt bodenwärts vorstehend vorgesehene Vorsprünge in Aussparungen, die am oberen Rand des Außenbehälters eingebracht sind, eingreifen können. Die Vorsprünge und die Aussparungen sind dazu passgenau zueinander vorgesehen und im Wesentlichen U-förmig ausgeführt. Durch eine derartige Ausbildung der Vorsprünge und Aussparungen wird eine zinnenartige Verzahnung des Außen und Innenbehälters erreicht, die dem Isolationsbehälter eine gute Steifigkeit verleiht. Dementsprechend wird der Innenbehälter vorzugsweise mit dem Randabschnitt von dem Außenbehälter aufgenommen. Dadurch wird eine gute Abtragung der durch die Masse des Innenbehälters auf den Außenbehälter hervorgerufenen Last erreicht.
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Bei einer noch anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolationsbehälters weist der Deckel eine Deckelaußenplatte auf, an deren Unterseite eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Vakuumisolationselements vorgesehen ist.
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Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolationsbehälters kann dadurch fortgebildet werden, dass das Vakuumisolationselement in einem Funktionszustand des erfindungsgemäßen Isolationsbehälters in der Ausnehmung oberhalb des Kühlelements aufgenommen wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den begleitenden, in unterschiedlichen Maßstäben gehaltenen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Isolationsbehälters,
- 2 eine Vorderansicht des Isolationsbehälters nach 1,
- 3 eine Seitenansicht des Isolationsbehälters nach 1,
- 4 eine Explosionsdarstellung des Isolationsbehälters nach 1,
- 5 eine perspektivische Ansicht eines Deckels des erfindungsgemäßen Isolationsbehälters von unten,
- 6 eine Explosionsdarstellung des Deckels nach 5 von unten und
- 7 eine perspektivische Ansicht des Deckels nach einem Schnitt entlang der Linie VII-VII in 5.
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1 zeigt einen insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehenen Isolationsbehälter für temperaturempfindliche Produkte in Ausführung eines Transportbehälters für einen temperaturgeführten Transport von darin befindlichen Produkten. Jeweils parallel zueinander vorgesehene Seitenwände 2, 3 sind durch eine Vorderwand 4 und eine zu dieser parallel vorgesehene Rückwand 5 beabstandet. Ein von den Seitenwänden 2, 3, der Rückwand 5, der Vorderwand 4 und einer Bodenwand 7 umgebene, einer Aufnahme von Gütern wie Produkte, Waren oder dergleichen dienender Innenraum 8 (4) wird von einem Deckel 10 nach außen abgeschlossen. Durch einen Eingriff in gegenüberliegende Eingriffsbuchten 11 ist der Deckel 10 mit der Vorderwand 4 und der Rückwand 5 zum Verschluss des Isolationsbehälters 1 auf an sich bekannte Weise arretierbar. Dazu greifen Verriegelungselemente 6 in in 2 gezeigte Gegenstücke 9 ein. Der Isolationsbehälter 1 wird so zu einer stabilen und geschlossenen Einheit. Der Deckel 10 ist mit dem Korpus auf diese Weise über ein Nut-Feder-System verbunden. Die Einbuchtungen in den Ecken 18 dienen dazu den Deckel 10 besser greifen/abnehmen zu können. Die stirnseitigen Aussparungen 13 dienen dazu die Box später besser greifen und aus dem Regal herausziehen zu können. Die Vorsätze 9 dienen zum Anheben der Box. Mit dem Abschluss des Deckels 10 auf die Box haben 9 und 13 nichts zu tun.
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Am Deckel 10 befindet sich eine Ausnehmung 12 etwa zur Aufnahme eines Inhaltsschilds zur Anzeige der Art der von dem Isolationsbehälter 1 aufgenommenen Güter. An der Vorderwand 4 kann in einem durch Winkelstücke 14 vorgegebenen Bereich eine Transportbescheinigung oder dergleichen befestigt, vorzugsweise eingesteckt oder eingeschoben werden. An der Seitenwand 2 weist der erfindungsgemäße Isolationsbehälter 1 nach 3 im Bereich zur Rückwand 5 und zur Bodenwand 7 hin eine weitere auch elektronisch oder per Funkübertragung arbeitende Kennzeichnungseinrichtung 16 zur Kennzeichnung des Behälterinhalts und/oder bezüglich dessen Transport auf. Von abgerundeten Kanten 34, 42, 25, 53 des im Wesentlichen quaderförmig ausgeführten Isolationsbehälters 1 her sind in den Deckel 10 Eingriffsaussparungen 18 eingebracht, mit deren Hilfe der Deckel 10 nach Lösung seiner Arretierung auf einfache Weise von den Wandungen 2, 3, 4, 5 abgenommen werden kann.
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Der Aufbau des Isolationsbehälters 1 ist anhand der Explosionszeichnung der 4 dargestellt. Ein quaderförmiger, oben offener Außenbehälter 20 nimmt einen aus Vakuumisolationspaneelen gebildeten, bodenseitig geschlossenen Isolationseinsatz 22 auf. Von einer Oberseite des Isolationseinsatzes 22 her ist ein Innenbehälter 24 eingebracht. Die aus einem Partikelschaumstoff wie vorzugsweise expandiertem Polypropylen (EPP) gebildeten Außen-, Innenbehälter 20, 24 und der Isolationseinsatz 22 bilden einen Grundkörper 11, der mit dem Deckel 10 den Isolationsbehälter 1 bildet.
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Der Innenbehälter 24 weist gegenüberliegend zu seinem Boden 24a einen seitlich hervorstehenden Randabschnitt 26 auf. Von dem umlaufenden Randabschnitt 26 stehen parallel zu Seitenwandungen des Innenbehälters 24 im Wesentlichen U-förmig ausgebildete Vorsprünge 28 nach unten vor. Die Vorsprünge 28 greifen wie auch aus 1, 3 ersichtlich in Aussparungen 32 ein, die vom oberen Rand 20b in den Außenbehälter 20 eingebracht sind. Mit Hilfe der Vorsprünge 28 des Innenbehälters 24 und der Aussparungen 32 des Außenbehälters 20 wird eine zinnenartige Verzahnung der beiden Behälter 20, 24 erreicht, welche zu einer Stabilisierung des Grundkörpers 11 und damit des gesamten Isolationsbehälters 1 führt.
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Die in einem Funktionszustand des Isolationsbehälters 1 mehrgliedrig aufgebaute Deckeleinheit D (4) wird von einer Deckelaußenplatte 29, einem bodenwärts darunter vorgesehenen rechteckigen Isolationspaneel 36, einer Innenlage 38 aus Kunststoff wie etwa Polypropylen und einem als Kühlakku ausgeführten Kühlelement 39 gebildet, das zur Gewährleistung der gewünschten Temperatur entsprechend vorgekühlt ist. In eine in 6 dargestellte, von der Unterseite 29a in die Deckelaußenplatte 29 eingebrachte Ausnehmung 33 wird das Isolationspaneel 36, die Innenlage 38 und das Kühlelement 39 von der Unterseite 29a her in die Deckelaußenplatte 29 eingebracht.
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An einer Unterseite 29a der Deckelaußenplatte 29 sind nach 5 umlaufend beabstandet vorgesehene Ausnehmungsabschnitte 35 vorgesehen, in die in einem zusammengesetzten Zustand des Isolationsbehälters 1 am Innenbehälter 24 ebenfalls umlaufend und beabstandet ausgebildete und den Ausnehmungsabschnitten 35 entsprechend profilierte Innenrandabschnitte 27 eingreifen - 4.
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Wie in 5, 6 dargestellt wird das Kühlelement 39 an der Deckelaußenplatte 29 mit Hilfe von Klammerelementen 41 gehalten. Eine die Ausnehmung 33 umgebende Einfassung 44 an der Unterseite 29a der Deckelaußenplatte 29 ist dazu zu den Ecken bzw. Kanten 34, 42, 25, 53 hin unterbrochen, sodass die Klammerelemente 41 die Ecken bzw. Kanten 34, 42, 25, 53 diagonal umgehen. Nach 5, 6 greifen die im Wesentlichen U-förmigen Klammerelemente 41 über Eckbereiche 39d des Kühlelements 39 zu dessen Festlegung an der Deckelaußenplatte 29. Dabei werden Schenkel 43 der Klammerelemente 41 in Schlitze 37 der Deckelaußenplatte 29 eingebracht, die jeweils beidseits der Ecken beziehungsweise Kanten 34, 42, 25, 53 der Deckelaußenplatte 29 in diese von unten im Randbereich 31 eingelassen sind. Die Schlitze 37 laufen in der ebenfalls aus einem Partikelschaumstoff wie vorzugsweise expandiertem Polypropylen (EPP) gebildeten Deckelaußenplatte 29 in sacklochartige, im Querschnitt im Wesentlichen Rhomboid-förmige Aussparungen 45 aus.
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Die Klammerelemente 41 werden zur Festlegung des Kühlelements 39 mit ihren Schenkeln 43 in die Schlitze 37 eingeführt und so weit in die ebenfalls aus einem Partikelschaum wie vorzugsweise expandiertem Polypropylen (EPP) gebildete Deckelaußenplatte 29 eingeführt beziehungsweise eingepresst, bis an freien Enden der Schenkel 43 vorgesehene Sockelabschnitte 47 mit einem im Wesentlichen Rhomboid-förmigen Querschnitt in die sacklochartigen Aussparungen 45 vordringen und sich darin widerhakenartig festsetzen. Dabei liegen die Sockelabschnitte 47 an zu den Schlitzen 37 gerichteten Schenkeln der Aussparungen 43 fest an. Ein Brückenabschnitt 49 der Klammerelemente 41 liegt die abgerundeten Kanten 34, 42, 25, 53 der Deckelaußenplatte 29 jeweils diagonal umgehend dabei an der Unterseite 29a der Deckelaußenplatte 29 an.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102020113630 A1 [0004]
- DE 202019104570 U1 [0006]
