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Dokumentenidentifikation DE10037382A1 21.02.2002
Titel Reheat-Blasmaschine und Verfahren zur Herstellung von Behältern mit der Reheat-Blasmaschine
Anmelder Bekum Maschinenfabriken GmbH, 12107 Berlin, DE
Erfinder Roos, Uwe Volker, 29389 Bad Bodenteich, DE
Vertreter Huss und Kollegen, 82467 Garmisch-Partenkirchen
DE-Anmeldedatum 01.08.2000
DE-Aktenzeichen 10037382
Offenlegungstag 21.02.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.02.2002
IPC-Hauptklasse B29C 49/64
IPC-Nebenklasse B29C 49/68   B29C 49/42   B65G 49/00   
Zusammenfassung Die zur Gattung der Linearmaschinen zuzuordnende Reheat-Blasmaschine hat n (n = 2, 3, 4, 5...) Abnahmetransporteinrichtungen, die quer zu der Ofentransporteinrichtung verlaufen und taktweise jeweils eine Vorformlingsträgereinheit von der Ofentransporteinrichtung übernehmen. Die Abnahmetransporteinrichtungen sind dabei um n Trägereinheit-Plätze voneinander beabstandet. Entlang der Abnahmetransporteinrichtungen ist jeweils eine Schließeinheit an Positionen angeordnet, die um einen Platz zueinander versetzt sind. Alle Vorformlinge durchlaufen bis zur Schließeinheit eine gleichlange Heiz- und Ausgleichszeit. Mit der nach einem Baukastenprinzip aufgebauten Reheat-Blasmaschine kann der Ausstoß erheblich erhöht werden, ohne daß die Anzahl der Ofentransporteinrichtungen und der Kavitäten der Schließeinheiten vergrößert werden muß.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Reheat-Blasmaschinensystem bei dem Vorformlinge in vorzugsweise zwei parallel angeordneten Heizlinien gezielt erwärmt, danach einem ortsfesten Formensystem zugeführt und dort zu Hohlkörpern verblasen werden.

Maschinen dieser Art werden technisch den sogenannten Linearsystemen zugeordnet. Im Gegensatz hierzu stehen Rundläufersysteme bei denen die gesamten Formensysteme während der Zuführung der erwähnten Vorformlinge, des Blasens und der Hohlkörperabfuhr auf einer kreisförmigen Bahn bewegt werden.

Die bisher üblichen Linearsysteme, die z. B. in der DE 30 08 219 und DE 42 12 248 beschrieben sind und auf die hinsichtlich einzelner konstruktiver Bestandteile hiermit ausdrücklich hingewiesen wird, ermöglichen eine exakte Aufheizung der Vorformlinge, jedoch ist durch die Anzahl der Heizlinien dieser bekannten Systeme auch die Anzahl von Kavitäten in einer Schließeinheit festgelegt. Um den Ausstoß zu erhöhen, sind bereits Anlagen mit 6 oder 8 Heizlinien aufgebaut worden, wobei die zugehörige Schließeinheit 6 oder 8 Kavitäten hat, die dann eine entsprechend große Schließkraft haben muß. Eine größere Schließkraft bedeutet aber mehr Gewicht in einer Schließeinheit, wodurch wiederum die in der Praxis machbare Arbeitsgeschwindkeit stark verringert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reheat-Maschine des Linearsystems so weiter zu entwickeln, daß sie einen erheblich höheren Ausstoß ermöglicht, ohne zwangsläufig die Anzahl der Heizlinien und der Kavitäten je Form zu erhöhen. Außerdem soll ein Verfahren zur Herstellung von Behältern mit dieser Reheat-Maschine angegeben werden.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 5 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung sieht vor, daß eine Mehrzahl n (n = 1, 2, 3, 4, 5 . . .) Abnahmetransporteinrichtungen quer zu der Ofentransporteinrichtung angeordnet sind, auf der Vorformlingsträgereinheiten taktweise entlang der Heizstrecke und der anschließenden Temperaturausgleichsstrecke vorgerückt werden und daß diese Abnahmetransporteinrichtungen jeweils an bestimmten Stellen eine Vorformlingsträgereinheit von der Ofentransporteinrichtung übernehmen. Dabei ist eine Abnahmetransporteinrichtung der letzten Zyklusposition der Ofentransporteinrichtung zugeordnet, d. h. sie übernimmt die in der letzten Position der Ofentransporteinrichtung angeordnete Vorformlingsträgereinheit. Alle Abnahmetransporteinrichtungen sind um eine solche Anzahl von Zykluspositionen oder Trägereinheit-Plätzen voneinander angeordnet, die der Gesamtzahl der Abnahmetransporteinrichtungen entspricht. Dies bedeutet, daß bei Anordnung von zwei Abnahmetransporteinrichtungen diese der letzten und der viertletzten Zyklusposition der Ofentransporteinrichtung zugeordnet bzw. diesen gegenüberliegend angeordnet sind und jeweils die dort positionierten Trägereinheiten übernehmen, die beispielsweise durch geeignete Schubeinrichtungen übergesetzt werden können. Wenn zur Erhöhung des Ausstosses drei Abnahmetransporteinrichtungen an der Temperaturausgleichsstrecke der Ofentransportrichtung vorgesehen sind, haben diese jeweils einen Abstand von drei Trägereinheit-Plätzen der Ofentransporteinrichtung, d. h. sie übernehmen jeweils Trägereinheiten - und zwar gleichzeitig - von der letzten, fünftletzten und neuntletzten Transportposition der Ofentransporteinrichtung.

Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß entlang der Abnahmetransporteinrichtungen jeweils eine Schließeinheit angeordnet ist, wobei die Schließeinheiten an ihren Abnahmetransporteinrichtungen um jeweils einen Trägereinheit-Platz zueinander versetzt sind. Dabei ist die Schließeinheit der Abnahmetransporteinrichtung, die die letzte Trägereinheit übernimmt, am nächsten zu der Ofentransporteinrichtung hin angeordnet, während die Strecke bis zur Schließeinheit der (in Laufrichtung der Ofentransporteinrichtung betrachtet) jeweils davorliegenden Abnahmetransporteinrichtungen jeweils um einen Trägereinheit-Platz länger ist.

Auf diese Weise ist erreicht, daß alle gleichzeitig in ihre Schließeinrichtung aufgenommenen Vorformlinge exakt gleich lang den Ofen bzw. die Heizeinrichtung und die Ausgleichsstrecke durchlaufen haben, wenn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Ofentransporteinrichtung in jedem Zyklus jeweils um soviel Schritte (Vorformlingsträgereinheiten) vorgerückt wird wie Abnahmetransporteinrichtungen angeordnet sind. D. h. wenn beispielsweise drei Abnahmetransporteinrichtungen quer zu der Ofentransporteinrichtung verlaufen, dann wird diese jeweils um 3 Schritte vorgetaktet, woraufhin die den jeweiligen Abnahmetransporteinrichtungen gegenüberliegenden Trägereinheiten gleichzeitig auf die Abnahmetransporteinrichtungen umgesetzt, beispielsweise auf diese hinübergeschoben werden. Zwischen den drei Schritten wird jeweils auf dem frei werdenden Eingangsplatz der Ofentransporteinrichtung eine über eine Rücktransporteinrichtung zurückgekehrte Trägereinheit umgesetzt, so daß alle Plätze auf der Ofentransporteinrichtung bis auf an bestimmten Stellen vorgesehene Leerplätze besetzt sind, die nachfolgend beschrieben werden.

Bei einem System mit zwei Abnahmetransporteinrichtungen befindet sich stets vor der Trägereinheit, die der in Laufrichtung der Ofenkette letzten Abnahmetransporteinrichtung zugeordnet ist, ein solcher Leerplatz der nie mit einer Vorformlingsträgereinheit besetzt wird. Bei einem System mit drei Abnahmetransporteinrichtungen befinden sich vor dem Übernahmeplatz der letzten Abnahmetransporteinrichtung zwei Leerplätze und vor dem davor liegenden Übernahmeplatz ein solcher Leerplatz. Bei einem System mit mehr Abnahmetransporteinrichtungen kommen entsprechende Leerplätze hinzu.

Mit der erfindungsgemäßen Anlage wird ein Baukastensystem vorgeschlagen, bei dem unter Beibehaltung der Grundkomponenten des herkömmlichen Linearsystems durch Multiplikation von gleichen oder sehr ähnlichen Grundkomponenten der Ausstoß nahezu beliebig erhöht werden kann. In allen Ausstoßgrößen ist die Heizung auf vorzugsweise zwei Linien begrenzt, wobei vorgesehen ist, daß die an jedem Strang verwendete Basisschließeinheit vorzugsweise zwei Kavitäten aufweist, so daß die zugehörige Schließkraft verhältnismäßig klein ist. Alle Vorformlinge im Prozeß haben die gleiche "Lebensgeschichte", d. h. sie sind exakt gleich lang durch die Heizzone und die Ausgleichszone bewegt worden. Es gibt keine Beschränkung der Ausstoßanzahl durch unterschiedliche Flaschenvolumina oder Geometrien, und das erfindungsgemäß System ermöglicht problemlos die Herstellung von Weithalsbehältern und von flachovalen Flaschen mit Preferential-Heating. Die Anlage ist auch für die Verarbeitung von Polypropylen geeignet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß für alle n Abnahmetransporteinrichtungen eine gemeinsame Rücktransporteinrichtung angeordnet ist, auf der die Trägereinheiten wieder der sogenannten Ofentransporteinrichtung zugeführt werden. An dieser Rücktransporteinrichtung ist zweckmäßigerweise die Behälterabnahmeeinrichtung angeordnet.

Weiter wird vorgeschlagen, daß jede Abnahmetransporteinrichtung in ihrem Übergabebereich zur Rücktransporteinrichtung eine Trägerdreheinrichtung hat, auf der die Trägereinheiten um etwa 90° gedreht werden. Die Trägereinheiten sind dann auf der Rücktransporteinrichtung in ihre Längsrichtung angeordnet, so wie sie taktweise auch auf den Abnahmetransporteinrichtungen vorrücken, während sie hierzu um 90° gedreht, d. h. in Querrichtung auf der Ofentransporteinrichtung angeordnet sind.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß zwei parallele Ofentransporteinrichtungen vorgesehen sein können, an die jeweils zugehörige Abnahmetransporteinrichtung mit Schließeinheiten etc. seitlich anschließen.

In weiteren Einzelheiten ist vorgesehen, daß die Trägereinheiten vorzugsweise mit einem oder zwei Vorformlingen befüllt werden, obwohl eine Befüllung mit mehr Vorformlingen im Rahmen der Erfindung liegt. Die Trägereinheiten werden gleichzeitig in die Abnahmetransporteinrichtungen verlagert, beispielsweise eingeschoben, und die Bewegungen der Schließeinheiten einer Seite erfolgen gleichzeitig, so daß die aufzublasenden Vorformlinge sich alle im gleichen Wärmezustand befindet. Auch die 90° Drehung der Trägereinheiten mit den fertigen Behältern erfolgt gleichzeitig.

Die erfindungsgemäße Maschine hat minimale Totzeiten bei einem hohen verbleibenden Arbeitsanteil und eine hohe Ausstoßflexibilität trotz festgeschriebener Kavitätenzahl und dadurch begrenzte Schließkräfte. Das erfindungsgemäße Linearsystem ist weit effizienter als die bisher bekannten Systeme dieser Art.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsformen näher beschrieben.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung der Arbeitsschritte 1 bis 4 einer Basisversion zur Erläuterung der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einseitenmaschine mit zwei Schließeinheiten;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einseitenmaschine mit drei Schließeinheiten;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einseitenmaschine mit fünf Schließeinheiten;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zweiseitenmaschine mit 2 × 3 Schließeinheiten;

Fig. 6A und 6B ein Ablaufdiagramm einer erfindungsgemäßen Zweiseitenmaschine mit 2 × 3 Schließeinheiten und

Fig. 7 eine Ablauflogik gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt systemhaft eine Grundversion mit lediglich einer Schließeinheit, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern. Auf einer Ofentransporteinrichtung 1, die beispielsweise durch eine Kette oder ein Laufband gebildet sein kann, werden Vorformlingsträger 2 in der Darstellung von oben nach unten taktweise vorgerückt, wobei die jeweils zu zweit auf den Vorformlingsträgern angeordneten Vorformlinge 3 an Heizungen, vorzugsweise Heizstrahlern 4, vorbeigeführt werden. Nach Durchlaufen der Heizstrecke durchlaufen die Vorformlinge noch eine gewisse Ausgleichsstrecke, in der sie meist sich selbst überlassen bleiben und sich ein Temperaturausgleich durch die Wandung der Vorformlinge hindurch einstellt, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Bei der Grundversion gemäß Fig. 1 ist quer zu der Ofenkette 1 verlaufend eine Abnahmetransporteinrichtung 5 angeordnet, die dem letzten Vorformlingsträgereinheit-Platz 6a der Ofenkette 1 gegenüberliegt. In einem festgelegten Zyklus wird jeweils die auf dem Platz 6a befindliche Trägereinheit auf die Abnahmekette 5 oder das Abnahmeband umgesetzt, wozu ein geeigneter Mechanismus vorgesehen ist. Entlang der Abnahmetransporteinheit 5 ist eine Schließeinheit 6 angeordnet, die beispielsweise zwei Kavitäten zum Aufblasen der beiden Vorformlinge hat. Hinter der Schließeinheit 7 ist eine Vorformlingsträgerdreheinheit 7 vorgesehen, die um 90° drehbar ist, um die darauf vorgerückte Trägereinheit um 90° zu drehen und auf eine Rückführtransporteinrichtung 8, die ebenfalls durch eine Kette oder ein Band gebildet sein kann, umzusetzen.

Während die Trägereinheiten 2 in Querrichtung auf der Ofenkette 1 angeordnet sind, werden sie auf der Abnahmetransporteinheit 5 und der Rückführtransporteinrichtung 8 in Längsrichtung vorwärts getaktet.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung ist die Schließeinheit gerade nach dem Blasen geöffnet und der Platz in der Trägerdreheinheit 7 frei. Daraufhin werden bei Schritt 1 die in der Darstellung unteren drei Vorformlingsträgereinheiten 2 um jeweils einen Takt vorgerückt, d. h. nach links verschoben. Sofort danach wird die Form wieder geschlossen. Hieraus ist erkennbar, daß die Totzeit der Maschine lediglich aus den drei Zeiten: Formöffnen, Vorformlingsträgereinheit verschieben und Formschließen besteht.

Anschließend taktet das Ofenband um einen Schritt weiter, so daß das freie Vorformlingsträgerfeld 9, daß durch den Schub geschaffen wurde, wieder gefüllt ist. Gleichzeitig wird der aus der Form geschobene Träger, der mit geblasenen Flaschen befüllt ist, um 90° gedreht (Schritt 2).

Direkt nach erledigtem Ofentakt werden die im linken Rückführstrang befindlichen Vorformlingsträgereinheiten um einen Schritt verschoben, so daß der Eingangsplatz 10 des linearen Ofendurchgangs wieder belegt ist (Schritt 3).

Die 90°-Drehung wird rückgängig gemacht, um auf einen neuerlichen Schub zu warten. Hier beginnt nach dem Verblasen der Flaschen und einem neuerlichen Öffnen der Form erneut Schritt 1.

In der Zwischenzeit werden die Flaschen von dem Träger entfernt und neue Vorformlinge auf den Träger aufgebracht.

Um den Ausstoß zu verdoppeln, wird gemäß Fig. 2 eine weitere Abnahmetransporteinrichtung 12 mit einer zugehörigen Schließeinheit angeordnet. Die beiden Abnahmetransporteinrichtungen 5 und 12 liegen dabei Trägereinheiten gegenüber, die um zwei Plätze voneinander beabstandet sind. Die mit Trägereinheiten besetzten Plätze sind in den Fig. 2 bis 5 numeriert, so daß der Durchlauf der zugehörigen Vorformlinge durch das System deutlich erkennbar ist.

Die den Abnahmetransporteinrichtungen 5 und 12 gegenüberliegenden Trägereinheiten auf der Ofenkette 1, in dem in Fig. 2 dargestellten Fall die Trägereinheiten Nr. 3 und Nr. 6, werden gleichzeitig auf die Abnahmetransporteinrichtungen 5 und 12 geschoben, wobei beide Schließeinheiten 6 und 13 zeitgleich arbeiten. Die beiden Trägereinheiten werden gleichzeitig um 90° gedreht.

Die Ofenkette 1 taktet anschließend zwei Takte nach vorn, unterbrochen jeweils von einem Takt des Rückführstrangs um die Länge eines Vorformlingsträgers. Durch diese Art der Taktung der Ofenkette 1 ist der Trägerplatz in Position "A" immer frei.

Die Schließeinheit 13 ist gegenüber der Schließeinheit 6 um einen Vorformlingsträgereinheit-Platz versetzt angeordnet, wodurch sichergestellt ist, daß die gleichzeitig in die Schließeinheiten aufgenommenen Vorformlinge die gleiche Ausgleichszeit nach dem Durchlaufen des Ofens erfahren haben.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform mit drei Abnahmetransporteinrichtungen 5, 12, 14 mit drei Schließeinheiten 6, 13 und 15 ist der Maschinenausstoß gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform um 50% erhöht. Bei diesem System bilden sich vor dem untersten Trägereinheit-Platz zwei Leerplätze "A" und vor dem mittleren Übernahmeplatz ein derartiger Leerplatz "A". Dieses System setzt sich bei größerer Anzahl von Abnahmetransporteinrichtungen fort, wie Fig. 4 für fünf derartige Trägerstränge zeigt.

Fig. 5 zeigt eine Zweiseitenmaschine, die zu beiden Seiten des Heizstrangs 3 Schließeinheiten enthält. Diese Maschine ist im Maschinenablaufdiagramm der Fig. 6A und 6B detailliert in ihren Maschinenfunktionen aufgezeigt, wozu auf die sich selbst erklärenden Einzelheiten dieser Figur hingewiesen wird.

Innerhalb des erfindungsgemäßen Systems liegt eine ausbaubare Ablauflogik, die Fig. 7 bis 5-fach aufgezeigt. Diese Logik läßt sich so zusammenfassen: bei gleichzeitiger Abnahme von zwei Vorformlingsträgereinheiten sind diese um zwei Zwischenplätze getrennt. Die Ofenkette wird um zwei Plätze vorwärts getaktet.

Hiermit ist ein System mit zwei oder zwei mal zwei Schließeinheiten machbar.

Bei gleichzeitiger Abnahme von drei Trägereinheiten sind diese um drei Zwischenplätze getrennt und die Ofenkette wird um drei Plätze vorwärts getaktet. Hiermit ist ein System mit drei oder zwei mal drei Schließeinheiten machbar.

Bei gleichzeitiger Abnahme von vier Trägereinheiten sind diese um vier Zwischenplätze getrennt, und die Ofenkette wird um vier Plätze vorwärts getaktet. Dies ergibt ein System mit vier oder zwei mal vier Schließeinheiten.

Bei gleichzeitiger Abnahme von fünf Trägereinheiten sind diese um fünf Zwischenplätze getrennt, und die Ofenkette wird um fünf Plätze vorwärts getaktet. Dies ergibt ein System mit fünf oder zwei mal fünf Schließeinheiten.

Dieses System ist theoretisch unbegrenzt fortführbar. Es kann auch mehr als zwei Heizlinien umfassen.


Anspruch[de]
  1. 1. Reheat-Blasmaschine mit wenigstens einer linearen Ofentransporteinrichtung, die Vorformlingsträgereinheiten taktweise entlang einer Heizstrecke und entlang einer anschließenden Ausgleichsstrecke vorrückt, gekennzeichnet durch n (n = 2, 3, 4, 5 . . .) Abnahmetransporteinrichtungen (5, 12, 14), die jeweils eine Vorformlingsträgereinheit (2) von der Ofentransporteinrichtung (1) übernehmen und an solchen Positionen quer zu der Ofentransporteinrichtung (1) angeordnet sind, daß eine Abnahmetransporteinrichtung (5) die ihr aktuell gegenüberliegende Vorformlingsträgereinheit (2') in Position (6a) von der Ofentransporteinrichtung (1) übernimmt und alle Abnahmetransporteinrichtungen um n Plätze voneinander beabstandet sind, wobei entlang der Abnahmetransporteinrichtungen (5, 12, 14 . . .) jeweils eine Schließeinheit (6, 13, 15) an solchen Positionen angeordnet sind, die um einen Platz zueinander versetzt sind, derart, daß alle Vorformlinge bis zur zugehörigen Schließeinheit (6, 13, 15 . . .) eine gleichlange Ausgleichszeit durchlaufen.
  2. 2. Reheat-Blasmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für alle n Abnahmetransporteinrichtungen (5, 12, 14 . . .) eine gemeinsame Rücktransporteinrichtung (8) angeordnet ist, auf der die Vorformlingsträgereinheiten (2) wieder der Ofentransporteinrichtung (1) zugeführt werden.
  3. 3. Reheat-Blasmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergabebereich zur Rückführtransporteinrichtung (8) jeweils eine Trägerdreheinheit (7) vorgesehen ist, mit der die Vorformlingsträgereinheiten (2''') um etwa 90° drehbar sind.
  4. 4. Reheat-Blasmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Rücktransporteinrichtung (8) eine Behälterabnahmeeinrichtung angeordnet ist.
  5. 5. Reheat-Blasmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise zwei parallele Ofentransporteinrichtungen (1) vorgesehen sind, an die jeweils zugehörige Abnahmetransporteinrichtungen seitlich anschließen.
  6. 6. Verfahren zur Herstellung von Behältern mit einer Reheat- Blasmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofentransporteinrichtung jeweils taktweise um n Schritte vorgerückt wird, wobei zwischen diesen Schritten jeweils eine Vorformlingsträgereinheit dem Eingang der Ofentransporteinrichtung zugeführt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlingsträgereinheiten vorzugsweise mit zwei Vorformlingen befüllt werden.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlingsträgereinheiten gleichzeitig auf die Abnahmetransporteinrichtungen geschoben werden.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen der Schließeinheiten einer Abnahmeseite gleichzeitig erfolgen.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die 90°-Drehung der Trägerdreheinrichtungen gleichzeitig erfolgt.






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