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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Transport und zur Führung von Bündeln mit vertikalen
Bogenstapeleinrichtungen.
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Bei bekannten vertikalen Bogenstapeleinrichtungen kommen die
Bogen aus der Rotationspresse in Form eines fortlaufenden, sich
überlagernden Stroms, wie Schuppen, an und werden dann von der
Stapeleinrichtung zur Herstellung eines Bündels vorgegebener
Höhe aufgenommen, wobei die Bögen aufeinandergelegt werden. Es
ist ein gemeinsames Merkmal bekannter Arten von
Stapeleinrichtungen, daß im Anfangsstadium der Herstellung eines Bündels ein
sogenannter Blatttrenner (vane separator) eingesetzt wird, der
einziehbar ist und schwenkbar ist, und der so gebaut ist, daß er
im Strom von ankommenden Bögen positioniert werden kann; dieses
Blatt befördert die Bögen, die zu einem Bündel geformt werden
sollen, auf eine Gabelauflage, die nach unten bewegt werden
kann, und die Herstellung des Bündels wird auf dieser Gabel
vervollständigt. Wenn das Bündel fertiggestellt ist, wird die
Gabel schnell auf einen darunter befindlichen L-förmigen
Rollenförderer abgesenkt, der die Bündelstation mit der zugehörigen
Bindestation verbindet, von wo aus die festen Bündel dann zu
einer Palletiereinrichtung befördert werden.
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Es ist bekannt, daß bei vertikalen Stapeleinrichtungen das
schnelle Absenken des fertigen Bündels auf den darunter
befindlichen Rollenförderer ein sehr anfälliger Transportvorgang ist,
da die Bogen lose aufeinander liegen, und die Kompaktheit des
Bündels von der Unterseite des Stapels nach oben hin immer mehr
abnimmt, weil die Kompaktheit lediglich durch das Gewicht der
aufeinanderliegenden Blätter bestimmt wird. Dadurch dehnt sich
das Bündel bei seiner schnellen Abwärtsbewegung durch den
bekannten Ziehharmonika-Effekt vor allem im oberen Teil aus. Durch
diese Ausdehnung wölbt sich das Bündel zur Außenseite der
Stapeleinrichtung nach außen. Das Ausmaß dieser Ausdehnung oder
Auswärtsbiegung ändert sich in Abhängigkeit von einer Vielzahl
von Faktoren, einschließlich des für die Bogen verwendeten
Papiers, der Anzahl der in den Bögen vorhandenen Falze usw. Diese
Ausdehnung ist beispielsweise bei dreifach gefalzten Bögen recht
erheblich, da sie dann eine Seite haben, die dicker ist als der
Rest des Bogens. Darüberhinaus wird bei diesen Bögen eine
bestimmte Menge Luft zwischen den einzelnen Seiten eingeschlossen.
Das verstärkt den "Sog-"effekt, der auf das Bündel bei seiner
schnellen Abwärtsbewegung an seiner Oberseite wirkt, was zu
Wellenbewegung zwischen einzelnen Bögen führt, so daß sie
aufeinander herumgleiten können. Dadurch beginnt sich die Anordnung
der Bögen im oberen Teil des Bündels aufzulösen, was zu der
erwähnten Auswärtswölbung führt. Verschiebungen dieser Art
verursachen verschiedene Probleme hinsichtlich der nachfolgenden
Bearbeitung der Bündel. Erstens entstehen Probleme hinsichtlich
des Transports der fertigen Bündel von der Stapelstation zur
angrenzenden Bindestation, da im Verlauf dieses Transports
weitere Verschiebungen auftreten können, und die oberen Bögen sich
völlig vom Bündel lösen können. Beim Binden treten weitere
Probleme auf. Die Bögen oder Packen von Bögen oben auf dem Bündel
sind nicht mehr ausgerichtet, d.h. sie stehen über den idealen
Umriß des Bündels vor, und die auf diese Weise vorstehenden
Bögen werden durch die Befestigungsriemen und die anschließende
Bearbeitung beim Palletieren beschädigt. Das italienische Patent
No. 1163186 schlägt vor, die vertikale Stapeleinrichtung mit
einem Wagen mit schwenkbaren Seiten zu versehen, um zu
gewährleisten, daß die Seiten des Bündels beim Transport von der
Stapel- zur Bindeeinrichtung in der richtigen Lage bleiben. Diese
Wagen wirken daher nur auf die Seiten der Bündel und sind nicht
in der Lage, die oben erwähnten Problem zu lösen.
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In US-4577853 wird eine Stapelvorrichtung offenbart, die mit
einer Nachlaufeinrichtung D versehen ist, die einen Arm umfaßt,
der auf der Oberseite eines Signaturstapels aufliegt und diesem,
auf selbigem aufliegend, während der Absenkbewegung des Stapels
zu seiner Transportposition auf Transportgabeln 22 nachläuft.
Der Arm ist mit Zugelementen in Form von Zugfedern verbunden,
die ihn im rechten Winkel zum Bündel neigen. Der Arm und die
Zugelemente bilden eine Baugruppe, die gelenkig mit hin- und
herbeweglichen Elementen in Form eines Ansatzes, eines Kolbens
und eines Zylinders verbunden sind, die den Positionierarm nach
oben und unten bewegen. Die Zylindereinheit ist parallel zur
Führungsfläche für den Stapel an einer Führungsstange befestigt.
Die Führungsstange ist innerhalb des Rahmens der
Stapeleinrichtung angebracht, d.h. hinter der Führungsfläche für den Stapel.
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Nachdem der Stapel in seiner Transporstellung auf den
Transportgabeln abgelegt worden ist, wird der Stapel von einer nicht
dargestellten Transportvorrichtung entnommen.
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Bei der offenbarten Stapelvorrichtung kann sich die
Nachlaufeinrichtung D nur vertikal an der Führungsstange 32 bewegen, wobei
bei der offenbarten Anordnung der Positionierarm bei seiner
Anhebebewegung die Bögen nach vorn schieben kann, und die Bögen
somit vor allem oben in der Stapelvorrichtung verschieben kann.
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Die in US-4577853 offenbarte Führungseinrichtung ist nicht in
der Lage, das Bündel nach der Fertigstellung des Bündels und vor
dem schnellen Absenken der Gabel vorzupressen. Die offenbarte
Vorrichtung ist auch nicht in der Lage, das Bündel von der
Stapelstation zur Bindestation zu befördern. Ein Vorpressen der
hergestellten Stapel ist bei einer Stapelvorrichtung nach US-
4577853 nicht einmal notwendig, da die offenbarte
Stapelvorrichtung niedrige Stapel herstellt, die eine geringe Höhe,
beispielsweise 20 mm, haben und dem Ziehharmonika-Effekt nicht
unterliegen.
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Darüberhinaus werden nach dem Patent der Vereinigten Staaten No.
4,554,867 an den Seiten eines sogenannten Wagens längliche
Zylinder/Kolben-Einheiten angebracht, wobei an den freien oberen
Enden der Kolbenstangen eine Quer-Zylinder/Kolben-Einheit
angebracht ist. Nachdem das Bündel fertiggestellt und in schneller
Abwärtsbewegung abgesenkt worden ist, und die Seiten des Wagens
in einer Drehbewegung auf das Bündel zu geschlossen worden sind,
werden die Kolbenstangen der Quer-Zylinder/Kolben-Einheiten
ausgefahren, so daß sie sich über dem Bündel befinden. Danach
werden die Kolbenstangen der länglichen
Zylinder/Kolben-Einheiten eingezogen, was ein erstes Zusammenpressen des Bündels
bewirkt, bevor es zur Bindestation befördert wird. Dieser Druck
auf das Bündel wird ausgeübt, nachdem die obenerwähnten
Verschiebungen der Bögen stattgefunden haben, so daß auch die
Wirkung des Wagens nicht die bereits erwähnten Probleme zu lösen in
der Lage ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
einer Vorrichtung zum Transport und zur Führung von Bündeln mit
vertikalen Bogenstapeleinrichtungen, die die obenerwähnten
Probleme lösen kann, und die eine zuverlässige Einrichtung zur
Verhinderung unerwünschter Wölbung des oberen Teils der Bündel
im Verlauf ihrer schnellen Abwärtsbewegung und der Verschiebung
des oberen Teils des Bündels während des Transports von der
Stapelstation zur Bindestation, und genauer bis zum Einsetzen
des eigentlichen Drucks im Verlauf des Bindevorgangs, schaffen
kann.
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Es liegt im Umfang dieser genannten Aufgabe, eine kompakte
Vorrichtung mit einfachem Aufbau zu schaffen, die darüberhinaus bei
vorhandenen Stapeleinrichtungen eingesetzt werden kann. Bei
Stapeleinrichtungen, die bereits mit einem Wagen zur Führung des
Bündels versehen sind, muß die vorgeschlagene Vorrichtung
vorteilhafterweise an dem Wagen angebracht werden können.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird
durch die Idee erfüllt, daß sie aus einer Vorrichtung zum
Transport und zur Führung von Bündeln besteht, deren spezielle
Merkmale im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 zu finden sind.
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Weitere bauliche Merkmale der vorgeschlagenen Vorrichtung sind
in den kennzeichnenden Teilen der dem Hauptanspruch folgenden
Ansprüche zu finden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport und zur Führung
von Bündeln hat zahlreiche Vorteile. Vor allem kann, da
verhindert wird, daß die Bündel verschoben werden, der gesamte Prozeß
des Transports der Bögen von ihrer Ankunft an der
Stapeleinrichtung bis zur Übergabe an die Palletiereinrichtung in festen
Bündeln automatisiert werden. Dadurch, daß verhindert wird, daß
die Bündel verschoben werden, wird vermieden, daß Schäden an den
Bögen und Ausschuß auftreten und damit auch Probleme bei den
nachgeordneten Maschinen, die die Bögen verarbeiten, wie
beispielsweise bei den Abnahmemaschinen. Dadurch wird, welche Art
Bögen auch bearbeitet wird, die Überwachungsaufgabe des
Maschinenbedieners erleichtert. Die vorgeschlagene Vorrichtung stört
auch die Stapelgeschwindigkeit selbst bei höchsten
Geschwindigkeiten nicht. Die vorgeschlagene Vorrichtung ist kompakt gebaut
und kann dementsprechend problemlos bei vorhandenen Stapel
einrichtungen eingesetzt werden. Wenn diese mit einem Wagen zum
Transport der Bündel ausgestattet sind, kann die vorgeschlagene
Vorrichtung vorteilhafterweise an dem Wagen angebracht werden.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht
in der Tatsache, daß sie in der Lage ist, Bündel zu
transportieren, die aus jeder beliebigen Art Bögen bestehen, oder Bögen,
die aus jeder beliebigen Art Papier bestehen, ohne daß vorherige
Veränderungen vorgenommen werden müssen.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der
erfindungsgemäßen Transport- und Führungsvorrichtung werden aus der folgenden
Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
ersichtlich, die als Beispiel eine bevorzugte Ausführung der
vorliegenden Erfindung darstellen, die als ein mögliches
Beispiel gezeigt wird und nicht einschränkend ist. Die Zeichnungen
stellen dar:
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Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer vertikalen
Stapeleinrichtung, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Transport und zur Führung von Bündeln ausgestattet ist, mit der
angrenzenden Station zum Binden der Bündel;
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Fig. 2 eine Seitenansicht der Stapeleinrichtung in Fig. 1;
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Fig. 3 eine Seitenansicht in vergrößertem Maßstab, die die
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport und zur Führung von
Bündeln darstellt;
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Fig. 4 eine Vorderansicht des oberen Teils der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, in der Richtung von Pfeil A in Fig. 2 gesehen; und
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Fig. 5 - 9 schematische Seitenansichten, die die verschiedenen
Stadien der Bündelbearbeitung gemäß der Erfindung darstellen.
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Bei den obenerwähnten Figuren, in denen der Klarheit halber
verschiedene Maßstäbe verwendet worden sind, und in denen
identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind,
kennzeichnet 1 eine vertikale Stapeleinrichtung der bekannten Art,
wie sie beispielsweise in der vom Anmelder eingereichten
Anmeldung des italienischen Patents No. 1163186 zu finden ist. Diese
weist einen Zuführkanal 2 für die Bögen 3 wie auch einen
Blatttrenner 4 auf, der die Herstellung des Bündels in Gang setzt,
und eine Gabel 5 zur Fertigstellung des Bündels und zum Absenken
desselben in schneller Abwärtsbewegung auf den Rollenförderer 6,
der eine Anzahl Rollen umfaßt, die ein Rückenteil 7 und ein
Auflageteil 8 bilden. Das fertige Bündel wird mit 9 bezeichnet.
Es wird in der Stapelstation hergestellt, die mit 10 bezeichnet
wird, wohingegen 11 die benachbarte Station bezeichnet, in der
das Bündel, wie bekannt ist, gebunden wird. In der dargestellten
Ausführung bezeichnet 12 Führungsstangen, auf denen, wie in der
vom Anmelder eingereichten Anmeldung für das italienische Patent
No. 1163187 beschrieben, ein beweglicher Wagen 13 für den
Transport des Bündels vorhanden ist. Der Einfachheit halber wird bei
der dargestellten Ausführung der Wagen 13 verwendet, der bereits
als Auflage für die erfindungsgemäße Bearbeitungs- und
Führungsvorrichtung vorgesehen ist, und mit 14 als Einheit dargestellt
ist. Der Mechanismus zur Beförderung des Wagens 13 ist, wiederum
der Einfachheit halber, nicht dargestellt, da dies zusammen mit
den schwenkbaren Seitenarmen 13a je nach Ermessen ausgewählt
werden kann.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 14 umfaßt einen hin- und
herbeweglichen Positionierarm 15, der sich im rechten Winkel zum
Rollen-Rückenteil 7 oder zum Bündel 9 befindet, wobei diese
Bewegung durch eine drehbare Zylinder/Kolben-Einheit 16, die
bekannt ist, übertragen wird, auf deren Abtriebswelle ein runder
Zahnabschnit 18 verkeilt ist. Letzterer ist mit einer Zahnstange
19 im Eingriff, die mittels Schrauben (auf nicht ausführlich
dargestellte Art) am Positionierarm 15 befestigt ist. Das
Bezugszeichen 20 bezeichnet die Einheit eines
Gleitführungselementes, an dem der Arm 15 angebracht ist, um zu gewährleisten,
daß selbiger die richtige lineare Hin- und Herbewegung ausführt.
Der Arm 15 und die drehbare Zylinder/Kolben-Einheit 16 und die
anderen obenerwähnten Bauteile bilden eine Baugruppe 21, die auf
einer Aufnahmeplatte 21a montiert ist. Letztere ist am Ende
einer Kolbenstange 22 einer Zylinder/Kolben-Einheit 23
angebracht, deren Zylinder 24 an einem, weiter unten beschriebenen,
beweglichen Rahmen 25 an einem Gestell 26 befestigt ist, das an
dem Wagen 13 angebracht ist. Das Bezugszeichen 25a bezeichnet
Führungsstangen, die parallel zur Kolbenstange 22 angeordnet
sind. Der Rahmen 25 wird mittels der röhrenförmigen Führungen
25b auf dem Gestell 26 geführt, die über zwei Führungsstangen 27
des Gestells 26 gleiten, und er kann darin mit Hilfe einer
Gewindestange 28, die so im Gestell 26 gehalten wird, daß sie sich
drehen, jedoch nicht axial verschoben werden kann, und einer
Mutter 29, die fest vom Boden-Querstück des Gestells 26 oder vom
Wagen 13 gehalten wird, vorwärts und rückwärts bewegt werden.
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Die Funktionsweise der hier beschriebenen, erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
verschiedenen, in Fig. 5 - 9 dargestellten, Arbeitsstadien beschrieben.
Wenn die Herstellung des Bündels 9 auf der Gabel 5 abgeschlossen
ist, wird der Positionierarm 15 ausgefahren (Fig. 5), und
unmittelbar bevor die Gabel ihre schnelle Abwärtsbewegung beginnt,
wird das Bündel erfindungsgemäß vorgepreßt, wobei der Arm 15
durch die Bewegung der Zylinder/Kolben-Einheit 23 (Weg h in Fig.
3) veranlaßt wird, eine schnelle Abwärtsbewegung auszuführen und
so zu gewährleisten, daß die bekannte Ausdehnung des Bündels
nicht auftritt, und es vorzugsweise leicht vorzupressen (Fig.
6).
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Das auf diese Weise leicht vorgepreßte Bündel kann jetzt
problemlos in schneller Bewegung auf die Gabel 5 abgesenkt werden.
Zu Beginn dieser Bewegung des schnellen Absenkens des Bündels 9
beginnt der Motor 31, die Gewindestange 28 zu drehen, und
gleichzeitig bewirkt er das Absenken des Rahmens 25 oder des
Armes 15, um genau zu sein, synchron zur Geschwindigkeit der
schnellen Abwärtsbewegung des Bündels oder der Gabel 5.
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Wenn das Bündel 9 die Rollenauflage 8 des Rollenförderers 6
erreicht (Fig. 7), beendet die Gabel 5, oder das Bündel 9 ihre
Abwärtsbewegung, und gleichzeitig endet die Abwärtsbewegung des
Rahmens 25. Nun erfolgt der Transport des Bündels 9 von der
Stapelstation 10 zur Bindestation 11 durch Bewegung des Wagens
13 auf bekannte Art. Es ist anzumerken, daß beim Transport des
Bündels auf diese Weise der Positionierarm 15 das Bündel 9
leicht vorgepreßt oder richtig ausgerichtet hält. Wenn das
Bündel 9 die Bindestation 11 erreicht, senken sich die Druckkolben
32 auf bekannte Weise ab; sie sind mit einer Abschlußplatte 33
versehen, die von selbigen beispielsweise mittels Saugnäpfen
getragen wird, die nicht näher dargestellt sind. Die Kolben 32
beenden ihren Hub kurz bevor sie mit dem Positionierarm 15 in
Berührung kommen (Fig. 8). Danach wird der Arm 15 über die
Einheit 16 eingezogen, und die Druckkolben 32 führen das
eigentliche Zusammenpressen des Bündels 9 aus, dem das herkömmliche
Binden mit Riemen folgt.
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Da bei diesem Arbeitsschritt, d.h. dem Einziehen der Arme 15,
einige der oben befindlichen Blätter verschoben werden könnten,
da sie dem Arm 15 folgen, wenn er sich bewegt, ist
erfindungsgemäß, wie in Fig. 2, 3, 5 und 9 dargestellt, der Einsatz eines
Positioniersperrschutzes vorgesehen. In der Praxis hat dieser
Schutz die Form einer kleinen Platte 34, die am freien Ende der
Kolbenstange 35 einer Zylinder/Kolben-Einheit 36 angebracht ist,
und gleichermaßen in der bereits erwähnten Baugruppe 21
verankert ist. Bevor der Arm 15 vom Bündel zurückgezogen wird, wird
die Einheit 36 betätigt, wodurch die Kolbenstange 35 ausgefahren
wird, und der Sperrschutz 34 vor dem Bündel 9 in Stellung
gebracht wird (Fig. 9). Auf diese Weise wird zuverlässig
vermieden, daß die oben befindlichen Bögen dem Arm 15 in seiner
Einziehbewegung folgen. Nachdem die Kolben 32 mit dem Preßvorgang
begonnen haben, wird der Sperrschutz wieder zurückgezogen. Der
Wagen 13 führt daraufhin seinen Rücklauf aus und die Vorrichtung
14 kehrt somit zur Stapeleinrichtung 10 zurück. Zwischenzeitlich
hat sich der Motor 31 in umgekehrter Richtung gedreht, die
Gewindestange 28 und der Rahmen 25 kehren in ihre obere Stellung
zurück. Die Zylinder/Kolben-Einheit 23 hat inzwischen die
Baugruppe 21 angehoben, so daß der Positionierarm 15 wieder auf das
nächste fertige Bündel 9 ausgebracht werden kann. Aus der
Beschreibung des Aufbaus und der Funktion der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist zu ersehen, daß sie die ihr zugrunde liegende
Aufgabe wirkungsvoll löst und es ermöglicht, die in der
Einführung erwähnten Vorteile in die Praxis umzusetzen.
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In der Praxis können alle einzelnen Teile oder einzelnen
Baugruppen durch andere, die technisch und/oder funktionell
gleichwertig sind, ersetzt werden, jedoch ist dies kein Grund, den
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verwerfen. So könnten
beispielsweise die beschriebenen Zylinder/Kolben-Einheiten durch
Einheiten ersetzt werden, die eine Zahnstange und ein
motorgetriebenes Ritzel umfassen, oder andere Konstruktionen könnten
für den Stützrahmen für den Positionierarm gewählt werden, wie
auch für das Gestellgehäuse des Rahmens usw., ohne daß der
Schutzumfang der Erfindung verlassen würde. Auch ein
Positionierarm in Form eines Horns, das so gelenkig am Rahmen
angebracht ist, daß es schwenkbar ist und sich vorwärts und
rückwärts zum Bündel 9 hin und von ihm weg bewegen könnte, liegt
innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.
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Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen zu
findenden Merkmale werden als wesentlich für die vorliegende
Erfindung angesehen, sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen
Kombination.