DE29804941U1 - Arbeitseinrichtung, insbesondere Sicherheitswerkbank - Google Patents
Arbeitseinrichtung, insbesondere SicherheitswerkbankInfo
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Description
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• ·
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Arbeitseinrichtung, insbesondere eine Sicherheitswerkbank oder Kühltheke, mit
einem Arbeitsraum, der wenigstens eine verschließbare Zugriff soff nung aufweist, und einer Lüftungsvorrichtung, die
dem Arbeitsraum frische und/oder gereinigte Luft zuführt und aus dem Arbeitsraum Luft durch einen Strömungskanal abführt.
Sicherheitswerkbänke (SWB) werden in vielen mikrobiologischen und biotechnologischen Laboratorien eingesetzt, um sowohl
die damit arbeitenden Personen als auch die Produkte vor Kontamination zu schützen. Ihre drei wesentlichen Funktionen
sind dabei
- der Schutz von Personen vor gefährlichen und gesundheitsschädigenden
Substanzen und Keimen,
- die in einer Sicherheitswerkbank verarbeiteten Substanzen im Arbeitsraum vor Kontamination durch Verunreinigungen
der Umgebungsluft zu schützen und
- die Verschleppung von Substanzen innerhalb des Arbeitsraums zu verhindern.
Die bekannten Sicherheitswerkbänke arbeiten nach dem gleichen Grundprinzip, daß die im Arbeitsraum enthaltene Luft
kontinuierlich abgesaugt und in einer Filtereinrichtung gereinigt wird, bevor sie als Umlauf wieder dem Arbeitsraum
zugeführt oder als Teilstrom nach Passage eines Filters in die Umgebung entlassen wird.
Je nach Anwendungsbereich und Gefahrenklassen werden unterschiedlich
konstruierte Sicherheitswerkbänke benötigt, die in drei Klassen eingeteilt sind.
Bei Sicherheitswerkbänken der Klasse 1 wird Raumluft ohne Filterung angesaugt und durch einen Hochleistungsschwebstoffilter,
auch HOSCH-Filter oder HEPA-Filter genannt, oben in den Raum entlassen. Bei dieser Ausführungsform ist die
Frontscheibe des Arbeitsraums im Betrieb unter Bildung einer Zugriffsöffnung teilweise geöffnet. Für viele Arbeiten,
z. B. das Arbeiten unter sterilen Bedingungen, sind diese Sicherheitswerkbänke jedoch nicht geeignet.
z. B. das Arbeiten unter sterilen Bedingungen, sind diese Sicherheitswerkbänke jedoch nicht geeignet.
Sicherheitswerkbänke der Klasse 2 werden am häufigsten verwendet. Hier herrscht im Arbeitsraum eine vertikale, von
oben nach unten geführte turbulenzarme Verdrängsluftströ-
mung. Bei dieser Ausführungsform werden sowohl die in den
Arbeitsraum eintretende Zuluft als auch die Abluft durch einen HOSCH-Filter gereinigt. Auch hier ist die Frontscheibe
im Betrieb teilweise offen, wobei sich unterhalb der Sichtscheibe die Zugriffsöffnung befindet.
Sicherheitswerkbänke der Klasse 3 sind für Arbeiten mit Organismen
und Viren der Sicherheitsstufe L4 bzw. P4 vorgeschrieben. Es handelt sich dabei um einen geschlossenen Arbeitsraum
mit mindestens einer Materialschleuse, in dem ein niedrigerer Druck als in der Umgebung herrscht. Die Zuluft
wird durch einen, die Abluft durch mindestens zwei HOSCH-Filter gereingt, ehe sie durch ein Fortluftsystem ins Freie
gelangt. Im Arbeitsraum kann nur entweder mit luftdicht eingesetzten,
armlangen Handschuhen oder mit Manipulatoren gearbeitet werden.
Bei den bekannten Sicherheitswerkbänken besteht übereinstimmend das Problem, daß die Filter sich nach einiger Zeit zusetzen
und ausgewechselt werden müssen. Zum einen sind die HOSCH-Filter sehr teuer, und zum anderen stellt das Auswechseln
eine sehr aufwendige Prozedur dar. Vor dem Filterwechsel muß nämlich das Gerät dekontaminiert werden, und außerdem
nimmt der Ein- und Ausbau der Filter sehr viel Zeit in Anspruch, weil mit hoher Sorgfalt darauf geachtet werden
muß, daß die Dichtungen im Gerät sauber sind und richtig sitzen. Schließlich müssen nach jedem Filterwechsel die Laminarluftgeschwindigkeit,
die Ausgangsgeschwindigkeit und die Filtereffiktivität überprüft und nach DIN 12 950 Teil 10
getestet werden.
Ein weiteres Problem ist außerdem, daß die gebrauchten HOSCH-Filter Sondermüll darstellen und entsprechend auf teure
Weise entsorgt werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Arbeitseinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Wartungsintervalle
deutlich verlängert sind.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
Bestrahlungseinrichtung mit wenigstens einem UVC-Strahler
vorgesehen ist, um die vom Arbeitsraum kommende Abluft mit UVC-Strahlung zu behandeln und so in der Strömung enthaltene
Mikroorganismen zumindest teilweise abzutöten, daß die Bestrahlungseinrichtung eine modulartig ausgebildete und insbesondere
von der Arbeitseinrichtung lösbare Baueinheit bildet und daß die Gehäuseinnenwand im Bereich des Gehäuseeinlasses
und des Gehäuseauslasses eine UVC-Strahlung absorbierende Oberfläche aufweist.
Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, die in der Abluft enthaltenen Bakterien, Pilze, Sporen, Viren und dergleichen
abzutöten, bevor sie beispielsweise in die Filter von Sicherheitswerkbänken eintreten, so daß in den Filtern
kaum noch biologisch aktive Organismen oder Substanzen vorhanden sind. Hierdurch kann zum einen die Standzeit der Filter
erheblich erhöht werden. Dies ist dadurch zu erklären, daß eine Vermehrung von Mikroorganismen in den Filtern, die
bei den herkömmlichen Sicherheitswerkbänken aufgrund der
biologischen Restaktivität von Mikroorganismen noch auftritt, vermieden werden kann.
Im übrigen bietet die UVC-Behandlung der Luft eine zusätzliche
Sicherheit, die etwa bei undichten oder kontaminierten HOSCH-Filtern zum Tragen kommt.
Des weiteren hat sich gezeigt, daß auch die Haltbarkeit von in Kühltheken aufbewahrten Frischwaren deutlich gesteigert
werden kann, wenn man die im ümluftbetrieb umgewälzte Luft vor dem Eintritt in die Kühltheke mit UVC-Strahlung bestrahlt
und hierdurch in der Luft enthaltene Keime abtötet.
Dadurch daß die Bestrahlungseinrichtung eine modulartige Baueinheit bildet, kann sie auch nachträglich an bereits
vorhandenen Sicherheitswerkbänken angebracht werden und bei Defekten komplett ausgetauscht werden.
Im übrigen wird ein Austritt von UVC-Strahlung aus dem Gehäuse verhindert, indem die Gehäuseinnenwand im Bereich des
Gehäuseeinlasses und des Gehäuseauslasses mit einer UVC-Strahlung absorbierenden Oberfläche versehen ist. Außerdem
können im Bereich des Gehäuseeinlasses und/oder des Gehäuseauslasses des Gehäuses Blenden vorgesehen sein, um aus dem
Gehäuse austretende UVC-Strahlung abzuschatten.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Bestrahlungseinrichtung so leistungsstark auszubilden, daß in der Abluft
enthaltene Mikroorganismen wenigstens zu 99,9 % abgetötet werden. Bei einer Sicherheitswerkbank mit einer Abluftmenge
von 600 mVh müssen hierzu UVC-Niederdruckstrahler mit einer
Gesamtleistung von wenigstens 90 W vorgesehen sein.
In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bestrahlungseinrichtung
ausschließlich ozonfreie UVC-Strahler aufweist. Ozonfreie Strahler haben gegenüber ozonbildenden
Strahlern den Vorteil, daß kein Ozon innerhalb und außerhalb der Arbeitseinrichtung auftritt, durch welche Edelstahl etc.
Angegriffen werden können.
In bevorzugter Weise weist die Bestrahlungseinrichtung ein von der Abluft durchströmtes und gegen Austritt von UVC-Strahlen
abgeschirmtes Gehäuse auf, wodurch verhindert wird, daß die agressiven UVC-Strahlen andere Komponenten der Sicherheitswerkbank
angreifen. Das Gehäuse kann fester Bestandteil der Sicherheitswerkbank sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Gehäuseinnenwand
im Bereich der Bestrahlungsstrecke, in der die Abluft an den UVC-Strahlern vorbeigeführt wird, eine die UVC-Strahlung
reflektierende Oberfläche auf. Hierdurch kann die Effektivität der UVC-Strahler wesentlich gesteigert werden.
Ein solches UVC-Strahlung reflektierendes Material ist beispielsweise
Aluminium.
Um einen hohen Sicherheitsstandard zu erhalten, ist erfindungsgemäß
eine Kontrolleinrichtung zur Überwachung der Funktion der Bestrahlungseinrichtung vorgesehen. Diese Kontrolleinrichtung
kann eine optische oder akustische Alarmeinrichtung aufweisen, die Fehlfunktionen, insbesondere
Ausfälle der UVC-Strahler, anzeigt. Außerdem kann die Kontrolleinrichtung
auch so ausgebildet sein, daß sie die Sicherheitswerkbank bei bestimmten Fehlfunktionen automatisch
abschaltet und/oder ein Einschalten von ihr verhindert.
Um einen einwandfreien Betrieb der Sicherheitswerkbank auch dann zu gewährleisten, wenn einer der UVC-Strahler ausfällt,
ist in bevorzugter Weise ein Ersatz-UVC-Strahler vorgesehen, der von der Kontrolleinrichtung zugeschaltet wird, wenn einer
der regulären UVC-Strahler ausfällt.
Zweckmäßigerweise ist die Bestrahlungseinrichtung an der Rückseite des Arbeitsraums angeordnet, wo auch bei schon
vorhandenen Sicherheitswerkbänken ein ausreichender Raum zur Verfugung steht.
Im übrigen kann die erfindungsgemäß vorgesehene Bestrahlungseinrichtung
für alle bekannten Konstruktionen von Sicherheitswerkbänken verwendet werden.
Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende
Erläuterung eines Ausfuhrungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung
zeigt:
Figur 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitswerkbank
in schematischer Seitenansicht und
Figur 2 die Bestrahlungseinrichtung der Sicherheitswerkbank aus Figur 1 in vergrößerter Darstellung.
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Sicherheitswerkbank 1 dargestellt. Es handelt sich um eine typische Sicherheitswerkbank
der Klasse 2, die insbesondere zum Einsatz in mikrobiologischen und biotechnologischen Laboratorien bestimmt
ist. Die Sicherheitswerkbank 1 umfaßt ein Gestell 2, das ein Werkbankgehäuse 3 trägt. In dem Werkbankgehäuse 3 ist ein
Arbeitsraum 4 vorgesehen, der ringsum abdichtend verschlossen ist und an seiner Vorderseite ein Schiebefenster 5 aufweist,
das in der dargestellten geöffneten Stellung eine Zugriff söffnung 6 im unteren Bereich des Arbeitsraums 4 freigibt.
Der Boden 7 des Arbeitsraums 4 ist zumindest bereichsweise gitterartig ausgebildet, so daß die im Arbeitsraum 4 enthaltene
Luft durch eine nicht dargestellte Lüftungsvorrichtung, beispielsweise ein Gebläse oder eine Pumpe, aus dem Arbeitsraum
4 in einen im Werkbankgehäuse 3 ausgebildeten Strömungskanal 8 gesaugt werden kann, der die angesaugte Abluft
einer oberhalb des Arbeitraums 4 vorgesehenen Filtereinrichtung 9 zuführt und sich entlang der Rückseite des Arbeitsraums
4 erstreckt. Der Strömungskanal 8 teilt sich unmittelbar vor dem Eintritt in die Filtereinrichtung 9, um die Abluft
in einen Umluftstrom, der dem Arbeitsraum 4 über einen ersten Filter 9a zurückgeführt wird, und einen Fortluftstrom,
der über einen zweiten Filter 9b an die Umgebung ab-
gegeben wird, zu trennen. Bei beiden Filtern 9a, 9b handelt es sich um Hochleistungsschwebstoffilter.
Zwischen dem Arbeitsraum 4 und der Filtereinrichtung 9 ist im Strömungskanal 8 eine Bestrahlungseinrichtung 10 vorgesehen,
um die vom Arbeitsraum 4 kommende Abluft vor dem Eintritt in die Filtereinrichtung 9 mit UVC-Strahlung zu bestrahlen
und so in der Abluft enthaltene Mikroorganismen zumindest zu 99,9 % abzutöten.
Wie in Figur 2 dargestellt ist, umfaßt die Bestrahlungseinrichtung
10 mehrere, im dargestellten Ausführungsbeispiel drei, ozonfreie UVC-Strahler 11, die in einem Gehäuse 12 angeordnet
sind, und bildet eine eigenständige, modulartige Einheit, so daß sie auch in bereits bestehende Sicherheitswerkbänke
nachgerüstet werden kann.
Das Gehäuse 12 besteht im wesentlichen aus Aluminium, d. h. einem Material, daß gegen UVC-Strahlen resistent ist und
insbesondere auch UVC-Strahlen reflektiert, wodurch die Bestrahlung im Bereich der Bestrahlungsstrecke, in der die Abluft
an den UVC-Strahlern 11 vorbeigeführt wird, besonders effektiv erfolgen kann. Im übrigen ist das Gehäuse 12 gegen
den Austritt von UVC-Strahlen abgeschirmt, wobei am Gehäuseeinlaß 13 und am Gehäuseauslaß 14 jeweils Blenden 15 vorgesehen
sind, welche den Abluftstrom um 90° umlenken und an der Gehäuseinnenseite 12b eine UVC-Strahlen absorbierende
Schicht aufweisen, beispielsweise schwarz angestrichen sind.
Im Betrieb wird durch die Lüftungsvorrichtung kontaminierte Luft aus dem Arbeitsraum 4 durch die Gitterbereiche des Bodens
7 in den Strömungskanal 8 gesaugt, wobei zum Teil durch die Zugriffsöffnung 6 auch Umgebungsluft angesaugt wird, wodurch
sicher verhindert wird, daß kontaminierte Luft durch die Zugriffsöffnung 6 nach außen gelangt. Die Abluft tritt
dann in das Gehäuse 12 der Bestrahlungseinrichtung 10 ein, wo sie von den uvc-Strahlern 11 mit UVC-Strahlung behandelt
wird. Die Strahlerleistung ist so ausgelegt, daß die in der Abluft enthaltenen Bakterien, Pilze, Sporen, Viren und dgl.
Zu 99,9 % abgetötet weden. Bei einer Abluftmenge von 600 mVh ist hierzu eine Strahlerleistung von insgesamt 90 W erforderlich.
Dadurch, daß die Gehäuseinnenwand 12a im Bereich der Bestrahlungsstrecke die UVC-Strahlung reflektiert, wird
hierbei eine besonders hohe Effektivität erzielt. Gleichzeitig wird durch die UVC-Strahlen absorbierende Beschichtung
im Bereich von Gehäuseeinlaß 13 und Gehäuseauslaß 14 verhindert, daß die agressive UVC-Strahlung aus dem Gehäuse 12
austritt und andere Bauteile aus Kunststoff oder Edelstahl schädigt.
Die aus dem Gehäuse 12 austretende und praktisch nur noch „totes" Material enthaltende Abluft wird anschließend in an
sich bekannter Weise zum Teil als Fortluft über den zweiten Filter 9b aus dem Werkbankgehäuse 3 an die Umgebung abgeführt
und zum Teil als Umluft über den ersten Filter 9a in den Arbeitsraum 4 über dessen Oberseite zurückgeführt.
Zusätzlich weist die dargestellte Sicherheitswerkbank 1 eine Kontrolleinrichtung zur Überwachung der Funktion der Be-
Strahlungseinrichtung 10 auf. Diese Kontrolleinrichtung umfaßt eine optische doer akustische Alarmeinrichtung 16, die
in Figur 1 schematisch als Warnblinkleuchte 16 angedeutet ist, um Fehlfunktionen der Bestrahlungseinrichtung 10, insbesondere
Strahlerausfälle, anzuzeigen. Die Kontrolleinrichtung ist weiterhin mit der Steuerung der Sicherheitswerkbank
gekoppelt, um die Sicherheitswerkbank 1 automatisch abzuschalten, wenn ein kritischer Betriebszustand der Bestrahlungseinrichtung
10 durch entsprechende Sensoren der Kontrolleinrichtung festgestellt wird.
In der Zeichnung nicht dargestellt ist, daß die Bestrahlungseinrichtung
10 einen Ersatz-UVC-Strahler aufweist, der von der Kontrolleinrichtung zugeschaltet wird, wenn einer
der regulären UVC-Strahler 11 ausfällt.
In der vorstehenden Beschreibung wurde die Erfindung anhand einer als Sicherheitswerkbank ausgebildeten Arbeitseinrichtung
exemplarisch dargestellt. Die Erfindung ist jedoch in gleicher Weise für andere Arbeitseinrichtungen wie beispielsweise
PCR-Werkbänke, Werkbänke für Zellkulturen und auch Kühltheken geeignet, wenn es darum geht, die im Arbeitsraum
der Arbeitseinrichtung enthaltene Luft zu entkeimen.
Claims (16)
1. Arbeitseinrichtung, insbesondere Sicherheitswerkbank oder Kühltheke, mit einem Arbeitsraum (4), der eine Zugriff
soff nung (6) aufweist, und einer Lüftungsvorrichtung,
die dem Arbeitsraum (4) frische und/oder gereinigte Luft zuführt und aus dem Arbeitsraum (4) Luft durch
einen Strömungskanal (8) abführt, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungskanal (8) eine Bestrahlungeinrichtung
(10) mit wenigstens einem UVC-Strahler (11) vorgesehen ist, um die vom Arbeitsraum (4) kommende Abluft
mit UVC-Strahlung zu behandeln und so in der Strömung enthaltene Mikroorganismen zumindest teilweise abzutöten,
daß die Bestrahlungseinrichtung (10) eine modulartig ausgebildete und insbesondere von der Arbeitseinrichtung
lösbare Baueinheit bildet und daß die Gehäuseinnenwand (12b) im Bereich des Gehäuseeinlasses
(13) und des Gehäuseauslasses (14) eine UVC-Strahlung absorbierende Oberfläche aufweist.
2. Arbeitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinrichtung (10) ausschließlich
ozonfreie UVC-Strahler (11) aufweist.
3. Arbeitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bestrahlungseinrichtung (10) eine solche Bestrahlungsdosis erzeugt, daß in der Abluft enthaltene
Mikroorganismen zu mindestens 99,9% abgetötet werden.
4. Arbeitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Filtereinrichtung (9) vorgesehen ist, um aus dem Arbeitsraum (4) kommende Abluft zu filtern, und
daß die Bestrahlungseinrichtung (10) im Strömungskanal (8) zwischen Arbeitsraum (4) und Filtereinrichtung (9)
vorgesehen ist.
5. Arbeitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinrichtung (10) ein von der Abluft durchströmtes und gegen Austritt
von UVC-Strahlen abgeschirmtes Gehäuse (12) aufweist.
6. Arbeitseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gehäuseinnenwand (12b) im Bereich der Bestrahlungsstrecke, in der die Abluft an den UVC-Strahlern
(11) vorbeigeführt wird, eine die UVC-Strahlung reflektierende Oberfläche aufweist.
7. Arbeitseinrichtun nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) zumindest im wesentlichen aus
Aluminium besteht.
8. Arbeitseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich des Gehäuseeinlasses (13) und/oder des Gehäuseauslasses (14) Blenden (15)
vorgesehen sind, um aus dem Gehäuse (12) austretende UVC-Strahlung abzuschatten.
9. Arbeitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontrolleinrichtung
zur Überwachung der Funktion der Bestrahlungseinrichtung (10) vorgesehen ist.
10. Arbeitseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontrolleinrichtung eine optische oder akustische Alarmeinrichtung (16) zur Anzeige von Fehlfunktionen,
insbesondere zur Anzeige von Strahlerausfällen, aufweist.
11. Arbeitseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontrolleinrichtung die Arbeitseinrichtung (1) bei vorgegebenen Fehlfunktionen automatisch
abschaltet und/oder ein Einschalten verhindert.
12. Arbeitseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinrichtung
(10) wenigstens einen Ersatz-UVC-Strahler aufweist, der von der Kontrolleinrichtung zugeschaltet wird, wenn einer
der regulären UVC-Strahler (11) ausfällt.
13. Arbeitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinrichtung (10) an der Rückseite des Arbeitsraums (4) angeordnet
ist.
14. Arbeitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Strömungskanal (8)
stromabwärts von der Bestrahlungseinrichtung (10) teilt, um die Abluft in einen Umluftstrom, der in den Arbeitsraum
(4) zurückgeführt wird, und einen Fortluftstrom, der an die Umgebung abgegeben wird, zu trennen.
15. Arbeitseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Strömungskanal (8) zwischen Bestrahlungseinrichtung (10) und einer Filtereinrichtung
(9) teilt, um die Abluft vor dem Eintreten in die Filtereinrichtung (9) zu trennen, und daß dem Umluftstrom
und dem Fortluftstrom jeweils separate Filter (9a, 9b) der Filtereinrichtung (9) zugeordnet ist, um die Teilströme
getrennt voneinander zu filtern.
16. Arbeitseinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Umluftstrom dem Arbeitsraum (4) an seiner Oberseite zugeführt und die Abluft dem Arbeitsraum
(4) an seiner Unterseite entnommen wird, wobei der Fortluftstrom durch Umgebungsluft, die durch die Zugriff
soff nung (6) einströmt, kompensiert wird.
&ogr; Arbeitseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung (9) wenigstens einen Hochleistungs-Schwebstoffilter (9a, 9b)
aufweist.
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| DE29804941U DE29804941U1 (de) | 1997-05-15 | 1998-03-19 | Arbeitseinrichtung, insbesondere Sicherheitswerkbank |
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| DE19720328 | 1997-05-15 | ||
| DE29804941U DE29804941U1 (de) | 1997-05-15 | 1998-03-19 | Arbeitseinrichtung, insbesondere Sicherheitswerkbank |
Publications (1)
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| DE29804941U1 true DE29804941U1 (de) | 1998-08-27 |
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Family Applications (1)
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