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容器升降裝置製造方法

2023-06-08 18:55:01

容器升降裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及在灌裝裝置內的容器(6)升降裝置(1),其包括缸體(20)和容置在該缸體(20)中的、且具有用於傳遞升降運動的活塞杆(24)的活塞(22)以及用於阻止活塞杆(24)相對於缸體(20)轉動的防轉動機構(4),其中,該防轉動機構(4)容置在缸體(20)中。
【專利說明】容器升降裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種灌裝裝置中的容器升降裝置。
【背景技術】
[0002]人們已經知道在灌裝裝置中設有容器升降裝置用於升降要用待灌裝物料灌充的容器,以執行不同的方法步驟。例如容器口須被送至當前的灌裝閥以灌裝物料。當灌裝碳酸飲料時,須基本氣密地將容器口緊壓到灌裝閥。
[0003]這種升降裝置的其它應用例如涉及將容器從一個部分圓轉交至下一個,或者在封口裝置區域內的升降過程。各容器升降裝置在其構型、驅動以及衛生實現方面是截然不同的。
[0004]在已知的容器升降裝置中,通常設有防轉動機構,其阻止相應裝置繞升降軸線轉動。該防轉動機構例如呈從外側延伸的叉的形式設置,該叉沿相應的導軌滑動。例如由EP1452480A1和EP1464613A2公開了相應的實施方式。
[0005]該防轉動機構一方面用於截住離心力,該離心力是在容器和/或整個容器升降裝置的重心未正好位於升降軸線上的情況下在該裝置被加速時出現的。這例如在迴轉式灌裝機中就總是這種情況。
[0006]另一方面,通過防轉動機構也支撐通過升降凸輪傳入的力矩。在某些實施方式中容器升降裝置通過相應的升降凸輪來控制,其中安裝在該裝置上的滾子在相應槽內導向移動。通過偏心輸入的摩擦力,相應力矩被施加到該裝置,力矩通過防轉動機構來支撐。相應的裝置例如由DE10025573A1公開。
[0007]由EP0402643A1公開了一種容器處理設備的升降裝置,其中,升降運動至少在下降運動範圍內通過凸輪滾子來強制引導。

【發明內容】

[0008]鑑於已知的現有技術,本發明的任務是提出一種容器升降裝置,其在灌裝裝置中的可應用性得到進一步改善。
[0009]該任務將通過具有權利要求1中的技術特徵的容器升降裝置來完成。由從屬權利要求得到有利的改進方案。
[0010]相應地在灌裝裝置內設置容器升降裝置,它具有缸體和容納在缸體內且具有用於傳遞升降運動的活塞杆的活塞以及阻止活塞杆相對於缸體轉動的防轉動機構。根據本發明,該防轉動機構容置在該缸體裡。
[0011]由於防轉動機構容置在缸體裡,所以可以完全放棄外設的防轉動機構。由此得到一種封閉的衛生單元,其可被有利地裝入灌裝裝置的內部區域內且尤其是無菌設備的淨室中。省掉單獨的防轉動機構造成待清理表面數量以及外置構件數量可以減少,結果,也相應降低清理成本和消毒成本。
[0012]另外,通過將防轉動機構容置在缸體內而得到結構體積的縮小,從而可以結構緊湊地構成該灌裝裝置,或者可以在一個部分圓上布置更多灌裝閥。
[0013]優選地,該活塞雙向作用地安置在缸體裡,從而可以相應地執行主動上升運動和主動下降運動。相應地,可以使活塞杆主動沿預定軌跡運動,從而得到在容器、升降機構和灌裝閥之間的閉合傳力路線。與常見的外置凸輪控制機構相比,由此還得到以下優點,即,可以不用大體積的升降凸輪,因而可以簡化構成灌裝機。尤其是可以放棄閥座或底座的加強結構,這是因為可以通過具有雙向作用活塞的升降缸的主動控制來直接控制預定位置。
[0014]在託頸式灌裝設備中,前置的容器升降裝置可以緊鄰灌裝閥布置,從而所施加的力可通過閥座的緊鄰部分來相互支撐。由此得到由容器升降裝置和並排設置的灌裝閥構成的結構緊湊的單元。常見的升降凸輪可被相應省掉並且用結構簡單許多的緊急凸輪來代替,所述緊急凸輪只在雙向作用活塞的控制裝置應停止工作時,強迫該容器升降裝置進入轉交位置。
[0015]通過省掉升降凸輪,在正常運行中也只有小許多的力矩作用於必須承受該力矩的防轉動機構上,這是因為消除了通過常見的升降凸輪和相應滾子所輸入的力矩。於是,所輸入的力矩在迴轉式灌裝機中僅為因重心相對於升降軸線偏心而帶來的力矩,該力矩與常見的力矩相比很小。相應地,該防轉動機構也可以設計成具有較小尺寸,這可造成結構體積的
進一步縮小。
[0016]在一個變型中,活塞如此安置在缸體內,即,它可利用回位機構優選彈簧回位機構簡單工作。通過這種方式也可獲得關於緊湊衛生的結構的上述優點。
[0017]容置在缸體內的防轉動機構優選具有在缸體和活塞之間的、關於活塞杆對稱軸線非旋轉對稱地構成的導向機構。通過關於活塞杆對稱軸線非旋轉對稱地構成該導向機構,可以相應獲得活塞杆相對於升降缸缸體的防轉動機構。
[0018]在一個優選實施方式中,防轉動機構包括關於活塞軸線偏心保持在缸體中的、且沿升降方向延伸的導杆,導杆在活塞內的形狀與之互補的孔中導向移動。通過偏心保持的導杆,可以相應避免活塞和進而活塞杆的轉動。
[0019]在一個變型中,防轉動機構可以包括關於活塞軸線偏心保持在活塞上且沿升降方向延伸的導杆,該導杆在缸體內的形狀與之互補的孔內導向移動。
[0020]在一個改進方案中,防轉動機構可以具有設於活塞上的且沿升降方向延伸的並具有非旋轉對稱橫截面且優選多邊形橫截面的導杆,該導杆在缸體內的形狀與之互補的孔中導向移動。如此構成的防轉動機構優選可以關於活塞杆居中布置,從而通過防轉動機構施加的摩擦力關於活塞軸線對稱地被輸入。通過這種方式,也可以減少活塞傾斜的出現並減小摩擦值。
[0021]在一個變型中,防轉動機構包括設於缸體上的具有非旋轉對稱橫截面優選是多邊形橫截面的導杆,該導杆沿升降方向延伸並且在活塞內的形狀與之互補的孔中導向移動。
[0022]非旋轉對稱地構成的導杆的多邊形橫截面此時例如可以具有三角形、四角形、五角形或六角形的橫截面,但或者也可以非旋轉對稱地以橢圓形或蛋形橫截面形式構成。非旋轉對稱的橫截面的作用是,相應的導杆無法在形狀與之互補的孔內轉動並且相應地能支撐所輸入的力矩。
[0023]在另一個有利的實施方式中,該防轉動機構包括安置在缸體上的滑塊,其在活塞內的沿升降方向延伸的槽內導向移動。在一個相應的變型中,設有安置在活塞上的滑塊,該滑塊在缸體內的沿升降方向延伸的槽內導向移動。
[0024]在另一個有利的實施方式中,防轉動機構包括設於活塞上的導杆上的、沿升降方向延伸的槽形結構(NutprofiI),其中,該槽形結構在缸體內的形狀與之互補的球封套內導向移動,其中,該球封套的球插入該導杆的該槽中。
[0025]在一個相應的變型中,防轉動機構具有設於缸體上的導杆上的、沿升降方向延伸的槽形結構,其中,該槽形結構在該活塞內的形狀與之互補的球封套中導向移動,其中,該球封套的球插入該導杆的槽。
[0026]在另一個有利的實施方式中,可以在防轉動機構的導杆和與該導杆形狀互補的孔之間存在流體連通。
[0027]容置在缸體內的防轉動機構的上述可能方式對於獲得相應結構緊湊且衛生的防轉動機構來說是有利的,該防轉動機構只佔小的結構體積並且被設計成允許該裝置可靠運行工作。
[0028]為了實現容器升降裝置的更好清理的結構,至少一個介質引導機構且優選所有的介質引導機構被集成在缸體裡。相應地,可以放棄用於活塞的相應工作介質例如氣壓或液壓工作介質的外部供應管路。由此,得到更少的待清理表面和單獨構件,這對在無菌灌裝機內的運行工作是有利的。
[0029]優選地,通過缸體在相應的閥座上的固定面,將介質供應至介質供應機構中,即,在這裡也未存在外設管路或軟管,而是可以進一步減少外置表面的數量以及待清理的單獨零件的數量。
[0030]優選地,在活塞杆伸出缸體和/或缸體蓋的出口處設有內密封圈和外密封圈,在內密封圈和外密封圈之間設有圍繞該活塞杆延伸的洩流槽,用於排出透過該內密封流出的工作介質。通過這種方式可以做到,可能穿過內密封圈透出的工作介質例如液壓工作介質或氣壓工作介質可通過該洩流槽和與之相連的洩流通道被排出,並且可以沒有相應流出到例如無菌灌裝區。由此獲得前述裝置的進一步改善的衛生效果。另外,在待灌裝容器的口嘴區域內避免對灌裝過程產生影響。
[0031]洩流通道優選在缸體端面上可與其它設備部件流體連通。通過這種方式,可以實現該裝置與其它設備部件的可靠衛生連接。
[0032]優選地,在遠離該缸體的活塞杆端部上,將用於保持容器的容器吊掛裝置與該活塞杆相連接,該容器吊掛裝置可相應地藉助活塞和活塞杆來升降。為了實現可靠運行,優選在容器吊掛裝置上設置用於接觸緊急凸輪的優選呈滾子狀的接合點,從而該容器吊掛裝置可在發生事故時通過緊急凸輪被移動至初始位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]通過以下【專利附圖】

【附圖說明】來詳述本發明的其它優選實施方式和方案,其中:
[0034]圖1以示意剖視圖示出包括偏心設置的導杆的容器升降裝置的第一實施方式;
[0035]圖2以示意剖視圖示出包括居中設置的四邊形導向機構的容器升降裝置的另一實施方式;
[0036]圖3以示意剖視圖示出包括槽和滑塊的另一容器升降裝置的第三實施方式;
[0037]圖4以示意剖視圖示出另一個容器升降裝置,其包括球封套和具有槽且居中設置的導杆;
[0038]圖5以示意側視透視圖示出帶有容器升降裝置和灌裝閥的灌裝閥座;和
[0039]圖6以示意剖視圖示出了圖5所示的灌裝閥座。
[0040]附圖標記列表
[0041]I容器升降裝置;100灌裝裝置;102灌裝閥;104衝掃、預充填和洩流閥;106物料供應管路;108流量計;110閥座;2升降缸;20缸體;22活塞;24活塞杆;26缸體蓋;28缸體端面;200活塞杆的對稱軸線;220密封;222密封;240內密封圈;242外密封圈;244刮環;30第一介質通道;32第二介質通道;34洩流通道;340環槽;4防轉動機構;400導杆;402導杆容納孔;420導杆容納孔;422導杆;440滑塊;442槽;460導杆;462槽;464球封套;466球;5容器吊掛裝置;50夾箍;52安裝部分;54用於緊急凸輪的接合點;540緊急凸輪;6容器。
【具體實施方式】
[0042]以下將結合附圖來描述優選實施例。此時,在不同附圖中的相同的、相似的或作用相同的零部件用相同附圖標記表示,並且在以下說明中有時省略了重複說明這些零部件,以免冗長。
[0043]圖1示出了在灌裝裝置內的容器升降裝置1,其中,設有升降缸2,它具有缸體20和容納在缸體裡的活塞22。通過相應工作介質的施加,活塞22在缸體20內可直線移動。在活塞22上安置有活塞杆24,該活塞杆24將相對於缸體20的相應直線升降運動傳遞至該附圖中未示出的容器吊掛裝置。這種具有缸體、活塞和活塞杆升降杆的結構本身是已知的。
[0044]相應的工作介質是通過直接開設於缸體20內的介質通道來輸送的。例如設有第一介質通道30,藉此可以給在活塞22和缸體20之間的如圖1所示的上腔室填充工作介質。例如在這裡可以將壓縮空氣輸入上腔室。第二介質通道32也開設於缸體20中並且用於給下腔室供應工作介質。圖1所示的升降缸2相應地是雙向作用缸,其中,處於壓力下的相應的工作介質可以交替地通過介質通道30被引入上腔室和通過介質通道32被引入下腔室,從而活塞22相應地向上或向下運動。這兩個腔室的相互密封是通過設於活塞22上的密封圈220、222來獲得的,所述密封圈實現活塞22相對於缸體20的密封。
[0045]另外,下腔室在活塞杆24穿過缸體20或缸體蓋26的區域內設有內密封圈240和外密封圈242。而且,還設有洩流通道34,它結束於環槽340,該環槽是在兩個密封圈240、242之間在活塞杆24穿過缸體20或缸體蓋26的通口處圍繞活塞杆24開設的。環槽340與洩流通道34 —起用於可靠地排出可能會透過內密封圈240溢出的工作介質如壓縮空氣或液壓油。相應地,外密封圈242隻需相對於環境壓力密封,從而在此能很可靠地避免工作介質從裝置I流出。洩流通道34和進而環槽340優選地相應處於在缸體20外所存在的壓力水平。另外在該通口的下端設有刮環244,它應阻止髒東西進入密封圈242、240。
[0046]為了阻止活塞杆24繞其對稱軸線200轉動,設有防轉動機構4。在如圖1所示的實施例中,防轉動機構4以呈偏心布置的導杆400的形式設置,該導杆400保持在缸體20中。導杆400是在活塞22內的形狀與導杆400互補的孔402中導向移動的。導杆400和形狀與之互補的孔402都如此在升降缸2的升降方向上延伸,即,在升降運動時,導杆400插入形狀與之互補的孔402。因為導杆400偏心且相應位於活塞杆24和活塞22的對稱軸線200之外,所以通過活塞杆24引入的力矩(例如由所保持的容器的離心力產生)可靠地通過導杆400上的孔402來支撐。孔402有利地未完全貫穿活塞22,從而在活塞22上下的兩個承受流體的腔室之間不存在流體連通。或者可行的是,孔402雖然穿過活塞22,但隨即在活塞22與該導杆400之間需要一個或多個合適的密封。
[0047]在圖1未示出的一個變型中,導杆400保持在活塞22中,並且該導杆在缸體20內的形狀與之互補的孔中導向移動。
[0048]在導杆400被插入孔402的實施方式中有利地注意下述情況:閉鎖在該孔內的流體可在插入過程中逸出並且在拔出過程中又回流入該孔。這例如通過沿孔402或沿導杆400的槽(未示出)來實現。例如也可行的是,偏心設置的導杆呈多邊形體的形式,孔的橫截面呈圓形。
[0049]優選地,介質通道30、32以及洩流通道34連接至缸體20的端面28。例如如以下在如圖5和6所示的實施例中所示,可以相應實現升降缸2的缸體20與閥座相互連接,從而外部介質供應機構不是必需的。相應地,可以做到所需零部件和待清理表面的減少。通過經端面28接入各介質,可以相應地獲得在灌裝裝置內的容器升降裝置I的非常衛生的構造。
[0050]圖2示出了另一個升降缸2,其結構與圖1所示的結構相似。在這裡,示出了防轉動機構4的一個變型。
[0051]為此,在活塞22上設置關於活塞杆24的轉動軸線200非旋轉對稱地構成的導杆422。在如圖2所示的實施例中,導杆422形成有多邊形橫截面且尤其是四邊形橫截面。相應地形成有四角形橫截面的且安裝在活塞22上的導杆422不可轉動地延伸於缸體20內的具有互補形狀的相應孔420內。相應地,導杆422在活塞22的升降運動時插入缸體20內的孔420並且在活塞22的下降運動時又從該孔抽出。通過相應地非旋轉對稱構成的導杆422橫截面,又獲得了有效的防轉動機構。
[0052]尤其是通過活塞杆24傳遞至活塞22的力矩可以通過具有多邊形橫截面的導杆422在缸體20的孔420的形狀互補的相應面上來支撐。
[0053]在一個變型中,關於活塞杆24的轉動軸線200非旋轉對稱地構成的相應導杆也可保持在缸體20上,該導杆於是在活塞22內的形狀與之互補的孔中導向移動。
[0054]在所述實施例的一個變型中,也有利地注意到,在孔420內沒有閉鎖流體,而是流體可以逸出和溢流。
[0055]圖3在另一個變型中示出了升降缸2的與先前變型相似的結構。
[0056]防轉動機構4按照保持在缸體20上的滑塊440的形式來設置,該滑塊在活塞22上的槽442內導向移動。在此相應地又出現了活塞杆24的關於其對稱軸線200的防轉動,因為滑塊440藉助槽442支撐可能會通過活塞杆24施加於活塞22的力矩。在此變型中也發生或許輸入的力矩的可靠支撐,因而得到有效的防轉動。
[0057]在一個變型中,滑塊440也可以由活塞22承載並且槽442能以形狀與之互補的方式相應形成在缸體20中。
[0058]有可能閉鎖在滑塊、缸體和活塞之間的流體也可以在此通過可能有的附加設置的流體連通機構(未示出)逸出到下方的缸腔並且又回流。
[0059]圖4示出了升降缸2的另一實施方式,其基本結構又與在之前的圖1-3中示出的升降缸相似。防轉動機構4是通過具有相應開設的槽462的導杆460來構成的,其中,導杆460插入相應的球封套464中。
[0060]在圖4所示的實施例中,帶有導槽462的導杆460被保持在活塞22上。導杆460插入該球封套464中,該球封套形成在升降缸2的缸體20內。此時,球封套464的多個球466插入導杆460的形狀與之互補的槽462中。相應地,通過活塞杆24輸入的力矩可通過導杆460及其槽462支撐在球封套464的相對於缸體20固定的球466上,從而又獲得了有效的防轉動。
[0061]在一個相應變型中,該導杆在此也是被保持在缸體上並且該球封套與之形狀互補地設置在活塞中。
[0062]在此實施方式中,閉鎖在球封套裡的流體可以在升降運動中例如通過多個槽462逸出到上方的缸腔中並且在下降運動中又流回。
[0063]也可以想到沿循上述示範實施例對防轉動機構加以改進。重要的是,防轉動機構安置在升降缸缸體內,以便相應獲得由升降缸和防轉動機構構成的結構體積的縮小,另一方面,減少外設構件的數量和待清理表面的數量,以獲得衛生的實施方式。
[0064]圖5以示意圖示出了容器升降裝置1,其中,它被併入灌裝裝置100中以便灌裝容器,該圖除了容器升降裝置I外還示出了灌裝閥102、相應的衝掃、預充填和洩流閥104、帶有流量計108的物料供應管路106以及閥座110。
[0065]容器升降裝置I包括呈例如參照圖1-圖4所示形式的升降缸2。而且設有容器吊掛裝置5,其包括相應的夾箍50用於在頸環區接納容器。在此情況下,它相應地是所謂的託頸式容器吊掛裝置。容器吊掛裝置5還包括具有用於安裝緊急凸輪的接合點54的安裝部分52。如以剖視圖示出如圖5所示的灌裝裝置100的圖6所示,容器6可被相應地保持在容器吊掛裝置5的夾箍50上。如此設置接合點54,即,其可以與相應示意所示的緊急凸輪540相互作用。
[0066]這些介質通道30、32和34通過缸體20的端面28直接與閥座110接合。
[0067]也如圖5所示,容器升降裝置I的結構體積小,因而它能很靠近灌裝閥102安放。由此得到整體系統的結構體積縮小,從而可以結構緊湊地設計整個灌裝裝置100,或者可以縮小機器區段劃分,從而可以設置更多的灌裝閥。另外也如圖5所示,容器升降裝置I的待清理表面被減小很多,從而允許簡單清理並且相應地可以被用在無菌灌裝機中。
[0068]只要適用,在多個實施例中描述的所有單獨特徵就可以相互組合和/或互換,而沒有離開本發明的範圍。
【權利要求】
1.一種在灌裝裝置內的容器(6)升降裝置(1),其包括: 缸體(20); 容置在該缸體(20)中的活塞(22),所述活塞(22)具有用於傳遞升降運動的活塞杆(24);以及 用於阻止該活塞杆(24)相對於該缸體(20)轉動的防轉動機構(4), 其特徵是, 該防轉動機構(4)容置在該缸體(20)中。
2.根據權利要求1所述的裝置(1),其特徵是,該活塞(22)是雙向作用地安置在該缸體(20)內的。
3.根據權利要求1所述的裝置(I),其特徵是,該活塞(22)利用回位機構優選是彈簧回位機構簡單工作地安置在該缸體(20)內。
4.根據前述權利要求之一所述的裝置(I),其特徵是,容置在該缸體(20)內的該防轉動機構(4)具有在該缸體(20)和該活塞(22)之間的導向機構,該導向機構是關於該活塞杆(24)的對稱軸線(200)非旋轉對稱地構成的。
5.根據前述權利要求之 一所述的裝置(I),其特徵是,該防轉動機構(4)包括導杆(400),該導杆(400)關於該對稱軸線(200)偏心安置在該缸體(20)內並且是在升降方向上延伸的,該導杆在該活塞(22)內的形狀與之互補的孔(402)中導向移動。
6.根據前述權利要求之一所述的裝置(I),其特徵是,該防轉動機構(4)包括導杆,該導杆關於該對稱軸線(200)偏心安置在該活塞上並且是在升降方向上延伸的,該導杆在該缸體內的形狀與之互補的孔中導向移動。
7.根據前述權利要求之一所述的裝置(I),其特徵是,該防轉動機構(4)包括導杆(422),該導杆設置在該活塞(22)上並且是在升降方向上延伸的,並且該導杆具有非旋轉對稱的橫截面,優選為多邊形橫截面,並且該導杆在該缸體(20)內的形狀與之互補的孔(420)中導向移動。
8.根據前述權利要求之一所述的裝置(I),其特徵在於,設有導杆,該導杆設置在該缸體上且具有非旋轉對稱橫截面,優選為多邊形橫截面,該導杆在升降方向上延伸並且在該活塞內的形狀與之互補的孔內導向移動。
9.根據前述權利要求之一所述的裝置(I),其特徵是,該防轉動機構包括保持在該缸體(20)上的滑塊(440),該滑塊在該活塞(22)內的沿升降方向延伸的槽(442)內導向移動。
10.根據前述權利要求之一所述的裝置(I),其特徵是,設有保持在該活塞上的滑塊,該滑塊在該缸體內的在升降方向上延伸的槽內導向移動。
11.根據前述權利要求之一所述的裝置(I),其特徵是,該防轉動機構具有設於該活塞(22)上的導杆(460)上的、沿升降方向延伸的槽形結構(462), 其中,該槽形結構(462)是在該缸體(20)內的形狀與之互補的球封套(464)內導向移動的,其中,該球封套(464)的多個球(466)插入該導杆(460)的槽(462)中。
12.根據前述權利要求之一所述的裝置(I),其特徵是,該防轉動機構具有設於該缸體上的導杆上的、沿升降方向上延伸的槽形結構, 其中,該槽形結構是在該活塞內的形狀與之互補的球封套中導向移動的,其中,該球封套的多個球插入該導杆的槽中。
13.根據前述權利要求之一所述的裝置(1),其特徵是,至少一個介質供應機構(30,32)是在該缸體(20)中延伸的。
14.根據權利要求13所述的裝置(I),其特徵是,至少一個介質供應機構(30,32)能夠通過該缸體(20)的端面(28)來直接接通。
15.根據前述權利要求之一所述的裝置(I),其特徵是,在該活塞杆(24)的伸出該缸體(20)和/或缸體蓋(26)的出口上,設有內密封圈(240)和外密封圈(242),在所述內密封圈與所述外密封圈之間設有圍繞該活塞杆(24)延伸的洩流通道(34),該洩流通道用於排出透過該內密封圈(240)的工作介質。
16.根據權利要求15所述的裝置(I),其特徵是,該洩流通道(34)能夠在該缸體(20)的端面(28)處與其它設備部件流體連通。
17.根據前述權利要求之一所述的裝置(I),其特徵是,在該活塞杆(24)的遠離該缸體(20)的端部上連接有容器吊掛裝置(5),該容器吊掛裝置(5)藉助該活塞杆(24)來保持容器(6)。
18.根據權利要求17所述的裝置(I),其特徵是,該容器吊掛裝置(5)配備有用於緊急凸輪(540)的接合點(54)。
【文檔編號】B67C3/24GK103449347SQ201310195023
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年5月23日 優先權日:2012年5月31日
【發明者】傑西弗·克諾特, 史蒂芬·珀斯爾 申請人:克羅內斯股份公司

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