DD153053A5

DD153053A5 - Verfahren und vorrichtung zur frischhaltung und konservierung von verderblichen produkten,insbesondere lebensmitteln

Info

Publication number: DD153053A5
Application number: DD80223983A
Authority: DD
Inventors: Heinrich Feiler; Roman Koch
Original assignee: Heinrich Feiler
Priority date: 1979-09-21
Filing date: 1980-09-18
Publication date: 1981-12-23
Also published as: SE8006565L; IT1133608B; RO80895B; DE3035460A1; GB2060851A; JPS5655184A; ZA805824B; IT8024746A0; PT71817B; ES495211A0; LU82776A1; HU178900B; FR2465973A1; FI802939A7; GR70256B; BR8005994A; AU6243180A; PT71817A; RO80895A; ES8105852A1

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Frischhaltung und Konservierung von verderblichen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, beschrieben, wobei verfluessigte Gase als Kuehlmittel zum Einsatz gelangen. Durch ununterbrochene Aufrechterhaltung einer bezueglich der Temperatur und der Zusammensetzung geregelten Atmosphaere, die jeweils auf die verschiedenen Produkte optimal eingestellt wird, behalten die unter solchen Bedingungen gelagerten und/oder transportierten, an sich leicht verderblichen Produkte ihren optimalen Zustand ueber laengere Zeitraeume praktisch unveraendert bei.

Description

Berlin, 23. 1. 1931 58 020/13

Verfahren und Vorrichtung zur Frischhaltung und Konservierung von verderblichen Produkten, Insbesondere Lebensmitteln

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Frischhaltung und Konservierung von verderblichen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, unter Verwendung verflüssigter Gase als Kühlmittel. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Frischhaltung und Konservierung von Früchten, Gemüse, Fleisch, Geflügel, llolkereiprodukten, Pflanzen, Blumen, Schokoladenwaren und ähnlichen Produkten, die unter dem Einfluß des Luftsauerstoffes, der herrschenden Umgebungstemperatur und/oder in den Produkten bzw, im umgebenden tledium enthaltener Mikroorganismen verderben können.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie auf eine mit dieser Vorrichtung zusammenwirkende Schleusenanlage,

Charakteristik dor bekannten technischen Lösungen

Ks ist bekannt, daß die in leicht verderblichen Lebensmitteln ablaufenden chemischen Prozesse, die beispielsweise bei lebenden Pflanzenteilen als Stoffwechsel in Erscheinung treten, sich um so mehr verzögern, je tiefer die Temperatur gesenkt wird. Da die optimale Temperatur für das Wachstum der meisten Kikroorganisnen zwischen 25 und 35 ⁰C liegt, kann durch Absenken der Temperatur bei Trensport und Lagerung von Lebensmitteln das 7/achstun der Ilikro Organismen weitgehend oder voll·" ständig unterbunden werden (Kühllagerung, Gefrierlagerung).

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Es ist ferner bekannt, mit Hilfe einer in geeigneter V/eise kontrollierten bzw. geregelten Atiiiotjphäre, insbesondere bei stark verminderten Sauerstoffgehalt, eine Haltbarkeit von in Kühlräumen gelagerten Fruchten oder anderen verderblichen Lebensmitteln über einen längeren Zeitraum, beispielsweise über mehrere Llonate, au erreichen. Bei Früchten v;ie Äpfel bleiben bekanntlich auch nach der Ernte die ЬеЬепя-funktionen erhalten, bei denen Sauerstoff verbraucht und Kohlendioxid gebildet wird. Je schneller diese Atmungsvorgänge verlaufen, um so schneller altern die Früchte. Die Intensität der Atmung kann nun vermindert imd dadurch die Haltbarkeit erhöht werden, wenn die Sauerstoffkonzentration der Lageratmosphäre gesenkt und die Kohlendioxidkonzentration erhöht wird. Von diesen bekannten Tatsachen wird beispielsweise bei der sogenannten Gackaltlagerung Gebrauch gemacht, die sich für kälteempfindliche Apfclsorten als besonders vorteilhaft erwiesen hat.

Die bisher bekannten Uetboden zur Frischhaltung und Konservierung von verderblichen Lebensmitteln und anderen verderblichen Produkten weisen jedoch gravierende Nachteile auf. Der Transport und die Lagerung verderblicher Produkte erfordern den Einsatz von Kühl- oder Gefrieraggregaten, die sehr hohe Anfangsinvestitionskosten bedingen und laufend sorgfältig gewartet v/erden müssen. Bei Ausfall eines Kühlaggregates, beispielsweise bei einem Kühltransportfahrzeug, wird häufig die gesamte Ladung in ihrer Güte so weit beeinträchtigt, daß sie unverkäuflich wird. Die stationären Kühlhäuser, insbesondere COp-Lager, können nur auf einmal beschickt bzw. entleert werden, so daß keine !.löslichkeit besteht, bestimmte unterschiedliche Waren zu verschiedenen Zeitpunkten auszulagern.

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile bekannter Verfahren zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Frischhaltung und Konservierung von verderblichen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, unter Einsatz von verflüssigten Gasen als Kühlmittel zur Verfügung zu stellen.

Es wurde nämlich gefunden, daß durch möglichst ununterbrochene Aufrechterhaltung einer bezüglich der Temperatur und der Zusammensetzung geregelten Atmosphäre die darin gelagerten und/oder transportierten, an sich leicht verderblichen Produkte ihren optimalen Zustand überraschenderweise über längere Zeiträume praktisch unverändert beibehalten«

Gegenstand der vorliegenden Srfindung ist somit ein Verfahren zur Frischhaltung und Konservierung von verderblichen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, unter Verwendung verflüssigter Gase als Kühlmittel, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die verderblichen Produkte, gegebenenfalls nach einer Vorlagerung unter geregelter Atmosphäre, in einen verschließbaren, voll isolierten Behälter einbringt und in dem geschlossenen Behälter durch gesteuertes Einblasen von verflüssigten Gasen eine hinsichtlich der Temperatur und der Zusammensetzung des Gasgemisches kontrollierte Atmosphäre aufrechterhält und erforderlichenfalls unter v/eiterer Aufrechterhaltung der kontrollierten Atmosphäre die Produkte einer ITachlagerung untersieht.

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Von wesentlicher Bedeutung ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die möglichst ununterbrochene Aufreehterhaltung der geregelten Atmosphäre und der Temperatur praktisch von der Ernte bzw. Einlagerung an während sämtlicher Transportvorgänge bis zur Auslagerung, mithin bis unmittelbar vor den Verbrauch der Ware durch den Konsumenten. Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß durch Einblasen von verflüssigten Gasen in den geschlossenen Behälter sowohl die für das im Behälter jeweils befindliche Gut optimale Temperatur als auch die für das betreffende Gut optimale Zusammensetzung des Gasgemisches eingestellt und kontinuierlich aufrechterhalten v/erden kann.

Иіг die praktische Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich eine Steuerung des Einblaoovorganges mittels in der ITähe des Behälterdaches und des Behälterbodens angeordneter Temperaturfühler und mittels eines den Sauerstoff- oder Gasgehalt messenden Sensors als besonders zweckmäßig herausgestellt. Die Temperatur der in den Behälter eingebrachten Produkte und der umgebenden Lageratmosphäre läßt sich solcherart in einfacher Y.'eise auf jeden gewünschten Wert in einem Bereich von vorzugsweise «10 bis +20 ⁰C einstellen. Besonders vorteilhaft ist die Anwendung von verflüssigtem Kohlendioxidgas, weil hierbei gleichzeitig die gewünschte Temperatur und eine dem Atmungsvorgang der eingebrachten Produkte entgegenwirkende geregelte Atmosphäre gezielt eingestellt v/erden können.

Je nach dem in den Behälter einzubringenden Produkt wird die Temperatur und die Gaszusammensetzung im Behälterraum unterschiedlich eingeregelt. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, zusätzlich zu der Regelung der Temperatur und der prozentualen Zusammensetzung der Lageratmosphäre auch die relative Luftfeuchtigkeit in Behälterraum auf den jeweils optimalen V/erten zu halten, um einen

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möglicherweise vorkommenden Gewichtsverlust und die Gefahr des Weikens oder Schrumpfens möglichst klein zu halten.

IJach dem erfindungsgenäßen Verfahren lassen sich insbesondere Früchte und Gemüse, beispielsweise Äpfel, Birnen, Erdbeeren, Kirschen, Pfirsiche, Südfrüchte, Bananen, Kartoffeln, Salat, Tomaten, Bohnen, Zwiebeln, Gurken, Frischfleisch, Fisch und Geflügel sowie andere verderbliche Landwirtschaftsprodukte, beispielsweise Eier, sowie Blumen über unerwartet lange Zeiträume frisch erhalten,

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sie einen verschließbaren, voll isolierten Behälter umfaßt, der in einem eigenen Abteil eine Batterie Flaschen mit verflüssigten Gassn und einen durch eine Raumteilung hiervon getrennten Lagerraum zur Aufnahme der verderblichen Produkte aufweist, und daß von den Gasflaschen Leitungen zu Sprühdüsen im Lagerraum in der !Jähe des Behälterdaches führen, in welchen Leitungen von in der blähe des Behälterdaches und in der Nähe des Eehälterbodens angeordneten Temperaturfühlern sowie in der ITähe des Behälterdaches angeordneten ?5—Fühlern gesteuerte Ventile vorgesehen sind.

Zur Aufrechterhaltung einer geregelten Lager- und Transportatmosphäre für die verderblichen Produkte hat sich im Zuge der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Anordnung einer Schleuse bei einem stationären Vor—, Zwischen- oder Endlager, in welchem gleichfalls die kontrollierte Atmosphäre aufrechterhalten wird, als besonders vorteilhaft erwiesen.

Sine solche Schleuse zeichnet sich orfindungsgemäS dadurch aus, daß sie eine gasdicht verschließbare EinfahrÖffnung für den vorstehend angeführten Behälter, der erforderlichenfalls

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auf einem fahrbaren Unterwagen angeordnet ist, eine in den angrenzenden Lagerraum mit kontrollierter Atmosphäre führende, gleichfalls gasdicht verschließbare Beschickungsöffnung sowie die zur Einstellung der kontrollierten Atmosphäre in der Schleuse erforderlichen Gasflaschen, Armaturen und Heß- und Regelungsorgane aufweist. Besonders zweckmäßig ist die zusätzliche Anordnung einer Brückenwaage in der Schleuse, um somit das Gewicht der eingebrachten oder entnommenen Produktbeschickung kontrollieren zu können.

Au sfuhr img sb e i s pi e 1

Unter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung und die nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung in der Folge näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Pig· 1: einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Behälter,

Fig. 2: eine Schleuse im Grundriß gemäß der Erfindung,

Gemäß Pig. 1 befindet sich in einem geschlossenen, vollisolierten Behälter 1 mit einem K-Y/ert von etwa 0,4 in einem eigenen Abteil 2 eine Batterie isolierter Flaschen 3i die beispielsweise mit verflüssigtem Stickstoff oder Kohlendioxid gefüllt sind, Hinter einer Raunteilung 4 erstreckt sich im Behälter 1 ein Lagerraum 5 von beispiels-

3 v/eise 60 m Inhalt, in welchem leicht verderbliche Produkte, wie Obst, Gemüse oder Fleisch, gelagert werden sollen. Von den Gasflaschen 3 führen mit den erforderlichen Armaturen versehene Leitungen 6 zu den in der Nähe des Behälterdaches im Lagerraum angeordneten Sprühdüsen 7. In der ITähe des Behälterdaches und in der ITähe des Behalterbodens sind Temperaturfühler 8 angeordnet, die zusammen mit einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Steuergerät und einer schematisch angedeuteten Stronquclle, z, B, einer Fahrzeugbatterie,

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ein elektromagnetisches Ventil 10 regeln. Parallel hierzu ist in einer weiteren Leitung 6 ein von einem fS-Regler 9 betätigtes Ventil 10 angeordnet.

Gewünschtenfalls kann in dem vollisolierten Behälter die Ausbildung getrennter Räume für die Plaschen und das Ladegut entfallen und statt dessen ein Aufbau gewählt v/erden, bei welchem Plaschen und Ladegut ohne Raumteilung im Behälter untergebracht sind oder aber die Plaschen außerhalb des isolierten Behälters, z. B. als eine gesonderte Batterie isolierter Plaschen, angeordnet werden.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß Pig. 1 ist folgende: Wird in den Lagerraum 5 zu lagerndes oder transportierendes Gut eingebracht, so wird nach dem Verschließen des Behälters über ein integriertes temperaturgesteuertes System, welches die Temperatur im Lagerraum über die Temperaturfühler 8 abnimmt, über ein elektromagnetisches Ventil 10 der Ausblaseprozeß von beispielsweise flüssigen Kohlendioxid so gesteuert, daß die eingestellte Temperatur im Laderaum erreicht v/ird. In Parallelschaltung zu dieser Temperaturregelung tritt der SS-Kegler 9 in Aktion, wodurch unter Ausnutzung der gasförmigen Phase des verflüssigten Gases die gewünschte Lageratmosphäre, beispielsweise ein bestimmter CO^-Gehalt in der Lageratmosphäre, eingestellt wird.

Die gemäß Pig, 2 ausgebildete Schleuse 15 weist eine gasdicht verschließbare DinfahrÖffnung 11 für den Behälter 1 auf, der erforderlichenfalls auf einer, verfahrbaren Unterwagen angeordnet ist, ',Venn der Behälter 1 als Container oder LICJ-Sattelauflieger ausgebildet ist, kann gegebenenfalls der gance LK¹J-ZUg in die Schleuse eingefahren werden. Aus der Schleuse 15 führt eine gleichfalls gasdicht verschließbare Beschickungsöffnung 13 in einen an die Schleuse anschließenden Lagerraum 12, beispielsweise ein stationäres CO^-Iagcr,

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Zur Kontrolle der Be- und Entladung kann in der Schleuse eine Brückenwaage 14 vorgesehen sein.

Die dargestellte Schleuse dient zum Be- und Entladen der erfindungsgenäß ausgebildeten Behälter unter Aufrechterhaltung der geregelten Lageratmosphäre, insbesondere zur Überstellung von beispielsweise in einem als Container ausgebildeten Behälter transportierten verderblichen Produkten in ein ortsfestes Lager mit gleichfalls geregelter Lageratmosphäre. ITach dem Einfahren dos Containers in die Schleuse wird in dieser die jeweils erforderliche kontrollierte Atmosphäre hergestellt, wozu in der Zeichnung nicht dargestellte Gasvorratsflaschen, Armaturen und Heß- und Regelungsorgane vorgesehen sind, liach Erreichen der gleichen kontrollierten Atmosphäre in der Schleuse wie im anschließenden Lagerraum kann der Container gefüllt bzw. entleert werden, worauf nach beendetem Ladevorgang die Beschickungsöffnung geschlossen, die normale Atmosphäre in der Schleuse wiederhergestellt und der Container aus der Schleuse gefahren wird.

Bei einer. Anordnung von vier isolierten 40-1-Gasvorrateflaschen, gefüllt mit verflüssigtem C0_?, läßt sich ein voll isolierter Lagerraum von ca. 60 m-3 Fassungsvermögen etwa 14 Tage lang auf einer Innentemperatur von 0 bis 3 ⁰C und einer COp-Konzentration der Lageratmosphäre von etwa 5 /S halten.

Beispiel 1

In einen Uormcontainer, der in einem eigenen Abteil eine Batterie isolierter Vorratsflaschen, gefüllt mit verflüssigtem Stickstoff bzw. Kohlendioxid, aufweist, v/erden erntefrischc Apfel eingebracht, ITach dem Verschließen des

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Containers wird über ein integriertes teroperaturgesteuertes System, welches die Temperatur an der Decke und am Boden des Containers abnimmt, Stickstoff in flüssiger Fliase über die am Behälterdach angeordneten Sprühdüsen in den Lagerraun eingeblasen. Die Temperatur im Lagerraum wird hierdurch auf knapp über 0 ⁰C, beispielsweise 0,5 C, abgesenkt und hierauf kontinuierlich durch weiteres gesteuertes Einblasen von CO₂ in einem Bereich bis zu 4 ⁰C gehalten. In Parallelschaltung zur Temperaturregelung ist ein Op-Sa-Ileßgerät angeordnet, welches unter Ausnutzung der gasförmigen Phase des verflüssigten Kohlendioxids den COp-Anteil in der Lageratmosphäre kontinuierlich auf etwa 5 Vol.-5« einregelt. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90 bis 95 % weisen die Äpfel bei Entnahme aus den Container nach einer Lagerzeit von 12 Monaten hervorragende Qualität, insbesondere hinsichtlich I'arbe, Festigkeit, Vitamingehalt und Geschmack, auf.

Beispiel 2

Die in Beispiel 1 angegebenen LIaßnahmen v/erden unter Verwendung von Birnen wiederholt. Die Temperatur wird auf 0,5 C gehalten, die COp-Konzentration in der Lageratmosphäre wird auf etwa 5 Vol.-^ eingestellt. Nach 12monatiger Lagerung bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85 bis 90 JS weist das Obst eine unverändert gute Qualität auf.

Beispiel 3

Unter Einhaltung der in Beispiel 1 angegebenen LIaßnahmen werden Pfirsiche eingelagert. Die Temperatur wird in einen Bereich von 0,5 bis 4 ⁰C gehalten, die COp-Konzentration in der Lageratmosphäre wird auf etwa 5 Vol.-^ eingestellt. Bei Aufrechterhaltung einer Luftfeuchtigkeit von etwa SO bis 95 Г^ kann dieses Obst ohne Verminderung seiner Qualität über einen

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Zeitraum von 2 bis 4 Monaten gelagert werden.

Beispiel 4

!lach der in Beispiel 1 angeführten Methode werden Kartoffeln in einen Behälter eingebracht. Die Temperatur im Lagerraum wird durch Einblasen von flüssigem Stickstoff auf 4 bis 7 °C abgesenkt und hierauf kontinuierlich in diesem Bereich gehalten. Die COp-Konzentration der Lageratmosphäre wird auf etwa 5 Vol·-^ eingestellt. Bei Einhaltung dieser Temperatur— und COp-Koiizentrations-AYerte und einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 90 % kann ohne weiteres eine Lagerdauer von 10 bis 20 Monaten erreicht werden.

Claims

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1, Verfahren zur Frischhaltung und Konservierung von verderblichen Produkten, insbesondere Lebensmitteln, unter Verwendung verflüssigter Gase als Kühlmittel, gekennzeichnet dadurch, daß man die verderblichen Produkte, gegebenenfalls nach einer Vorlagerung unter geregelter Atmosphäre, in einen verschließbaren, voll isolierten Behälter einbringt und in dem geschlossenen Behälter durch gesteuertes Einblasen von verflüssigten Gasen eine hinsichtlich der Temperatur und der Zusammensetzung des Gasgemisches kontrollierte Atmosphäre aufrechterhält und erfürderlichenfalls unter weiterer Aufrechterhaltung der kontrollierten Atmosphäre die Produkte einer Nachlagerung unterzieht.

2, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß man den Einblasevorgang mittels in der llähe des Behälterdaches und des Behälterbodens angeordneter Temperaturfühler und mittels eines den Sauerstoff- und/oder Gasgehalt messenden Gerätes steuer

t.

3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß man die Temperatur in einem Bereich von -10 bis +20 ⁰C hält,

4. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß man verflüssigtes Industriegas zum Kühlen sowie Kohlendioxid, Sauerstoff oder andere Schutzgase sun Einstellen der kontrollierten Atmosphäre einsetzt.

5. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß man zusätzlich die Luftfeuchtigkeit im Behälterraum auf einen vorbestimmten V.'ert einstellt.

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6, Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß man Obst oder Gemüse in den Behälter einbringt und in diesem die gewünschte Temperatur und kontrollierte Atmosphäre einstellt und aufrechterhält.

7» Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß man Fleisch, Fisch oder Geflügel in den Behälter einbringt und in diesem die gewünschte Temperatur und kontrollierte Atmosphäre einstellt und aufrechterhält.

8. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß man Pflanzen, insbesondere Blumen, in den Behälter einbringt und in diesem die geramschte Temperatur und kontrollierte Atmosphäre einstellt und aufrechterhält.

9» Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Punkte 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen verschließbaren, voll isolierten Behälter umfaßt, der in einem eigenen Abteil eine Batterie Flaschen mit verflüssigten Gasen und einen durch eine Raumteilung hiervon getrennten Lagerraum zur Aufnahne der verderblichen Produkte auf-./eist, und daß von den Gasflaschen Leitungen zu Sprühdüsen im Lagerraum in der llähe des Behälterdaches führen, in welchen Leitungen von in der ITähe des Behalterdaches und in der ITähe des Behälterbodens angeordneten Temperaturfühlern sowie in der ITähe des Behälterdaches angeordneten ^Fühlern gesteuerte Ventile vorgesehen sind.

10, Schleuse zur Durchführung des Verfahrens nach einem der runktc 1 bis 3 in Verbindung mit einen Behälter gemäß Punkt 9» gekennzeichnet durch eine gasdicht verschließbare EinTahröffmmg für den Bebälter gemäß Punkt 9» der

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erforderlichenfalls auf einem fahrbaren Unterwagen angeordnet ist, eine in einen angrenzenden Lagerraum führende, gleichfalls gasdicht verschließbare Beschickungsöffnung sowie durch zur Einstellung einer kontrollierten Atmosphäre in der Schleuse erforderliche Gasflaschen, Arnaturen und Meß- und Regelungsorgane.

11, Schleuse nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß sie zusätzlich eine V/iegeeinrichtung zur Kontrolle der Beladung des Behälters aufweist.

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