DE102010042914B4 - Measuring device and method for detecting combustion air constituents - Google Patents
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Abstract
Messvorrichtung zum Erfassen von Verbrennungsluftbestandteilen, die einen Messsensor mit einer Messsonde, einen elektrischen Schwingkreis und mindestens eine Spannungsquelle (46) aufweist, wobei eine Messzone (43) zur Erfassung der Verbrennungsluftbestandteile in einem Abluftkanal (80) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Messsensor als Messsonde einen kapazitiven Sensor aufweist und die Messvorrichtung (40) eine Vorrichtung zur Frequenzmodulierung (48) und/oder zur Amplitudenmodulierung enthält.Measuring device for detecting combustion air components, which has a measuring sensor with a measuring probe, an electrical resonant circuit and at least one voltage source (46), a measuring zone (43) for detecting the combustion air components being arranged in an exhaust air duct (80), characterized in that the measuring sensor has a capacitive sensor as a measuring probe and the measuring device (40) contains a device for frequency modulation (48) and / or for amplitude modulation.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung von Verbrennungsluftbestandteilen.The present invention relates to a measuring device and a method for detecting combustion air components.
Zur Einhaltung strenger werdender Umweltvorschriften wird eine Reduktion der Feinstaubpartikel in Rauchgasen immer wichtiger.To comply with stricter environmental regulations, a reduction of particulate matter in flue gases is becoming increasingly important.
Große Aufmerksamkeit hat die Feinstaubpartikelemission in den letzten Jahren insbesondere in der KFZ-Industrie gewonnen. Jedoch auch in industriellen Großanlagen bzw. bei prinzipiell jedem Verbrennungsprozess, bei dem Verbrennungsrückstände zurück bleiben, kann eine Feinstaubpartikelemission verursacht werden.The particulate matter emission has gained a lot of attention in recent years, especially in the automotive industry. However, even in large industrial plants or in principle every combustion process in which combustion residues remain, a fine dust particle emission can be caused.
Daher wurden Messverfahren entwickelt, die eine Erfassung der Feinstaubbelastung in Verbrennungsgasen erfassen können. Beispielsweise sind aus dem Stand der Technik Messverfahren bekannt zur Ermittlung der Feinstaubbelastung in Rauchgas, wie z. B. die Messung der Restsauerstoffkonzentration in einem Rauchgas mittels einer so genannten Lambda-Sonde.Therefore, measuring methods have been developed that can detect the detection of particulate matter in combustion gases. For example, measuring methods are known from the prior art for determining the particulate matter pollution in flue gas, such. As the measurement of the residual oxygen concentration in a flue gas by means of a so-called lambda probe.
Die „Lambda-Sonden Regelung” hat aus heutiger Sicht folgende Nachteile: Die Sauerstoffkonzentration sagt nur indirekt bzw. nur bedingt etwas über die Vollständigkeit der Verbrennung aus. Das heißt, bei gleicher Sauerstoffkonzentration kann beispielsweise einmal mehr und einmal weniger Kohlenmonoxid im Rauchgas sein, abhängig von z. B. der Leistung oder dem Wassergehalt des Brennstoffs. Der Sollwert der Sauerstoffregelung muss daher immer so hoch gewählt werden, dass auch bei ungünstigen Randbedingungen ein hinreichend guter Ausbrand gewährleistet ist. Bei günstigen Randbedingungen (trockener Brennstoff, Nennlast) ergeben sich damit unnötige Verluste.The "lambda probes regulation" has the following disadvantages from today's point of view: The oxygen concentration says only indirectly or only partially about the completeness of the combustion. That is, at the same oxygen concentration, for example, once more and once less carbon monoxide in the flue gas, depending on z. As the power or the water content of the fuel. The setpoint of the oxygen control must therefore always be selected so high that a sufficiently good burnout is ensured even under unfavorable boundary conditions. With favorable boundary conditions (dry fuel, rated load), this results in unnecessary losses.
Die Lambda Sonden werden dabei in einem Messbereich betrieben, in dem die Empfindlichkeit sehr klein ist. Das Signal einer Lambda-Sonde muss somit erheblich verstärkt werden, damit es für die Regelung beispielsweise einer Biomassefeuerung eingesetzt werden kann. Dabei werden aber auch die Signalfluktuationen mit verstärkt und der Zusammenhang zwischen dem Signal der Lambda-Sonde und der tatsächlichen Sauerstoffkonzentration ist mit einer großen Streubreite behaftet.The lambda probes are operated in a measuring range in which the sensitivity is very small. The signal of a lambda probe must therefore be significantly increased so that it can be used for the control of, for example, a biomass combustion. In this case, however, the signal fluctuations are also amplified and the relationship between the signal of the lambda probe and the actual oxygen concentration is subject to a wide range.
Zudem ist ein optisches Partikelzählverfahren bekannt. Bei dem Messverfahren mit einem optischen Partikelzähler ist die Messgenauigkeit jedoch stark abhängig von der Sauberkeit der optischen Bauelemente (Linsen). Diese können zum einen durch die Staubpartikel im Messmedium (Rauchgas) verschmutzt werden, zum anderen kann es durch Kondensatbildung auf der Messoptik zu einer Änderung des Brechungsindexes kommen, was in der Auswerteelektronik zu falschen Messwerten und damit verbunden zu einer falschen Regelung der Verbrennung führt.In addition, an optical particle counting method is known. In the measurement method with an optical particle counter, however, the measurement accuracy is highly dependent on the cleanliness of the optical components (lenses). On the one hand, these can be contaminated by the dust particles in the measuring medium (flue gas), on the other hand, condensate formation on the measuring optics can lead to a change in the refractive index, which leads to incorrect measured values in the evaluation electronics and thus to incorrect regulation of the combustion.
Aus der
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, den Stand der Technik zu verbessern und eine Messvorrichtung sowie ein Messverfahren zur Verfügung zu stellen, das eine bessere Verbrennung in einer Heizvorrichtung ermöglicht.It is therefore the object of the invention to improve the state of the art and to provide a measuring device and a measuring method which enables a better combustion in a heating device.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie einem Verfahren gemäß Anspruch 10. Vor- teilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with a device according to claim 1 and a method according to claim 10. Advantageous developments are subject of the dependent claims.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile können insbesondere in den folgenden Aspekten bestehen:
Ein Vorteil kann in der Tatsache liegen, dass ein Messsensor verwendet wird, der Teil eines frequenzmodulierten elektrischen Schwingkreises ist. So kann erreicht werden, dass es im Extremfall nur zu geringen Messfehlern durch Verschmutzung oder elektrische Signalstörungen kommen kann. Zudem kann durch eine Frequenzmodulierung des Messsignals eine höhere Genauigkeit des Sensors erreicht werden.The advantages achieved by the invention may consist in particular in the following aspects:
An advantage may lie in the fact that a measuring sensor is used, which is part of a frequency-modulated electrical oscillating circuit. Thus, it can be achieved that in extreme cases only small measurement errors can occur due to contamination or electrical signal interference. In addition, by a frequency modulation of the measurement signal, a higher accuracy of the sensor can be achieved.
Folglich kann es ein weiterer Vorteil der Erfindung sein, dass eine hohe Messempfindlichkeit für unterschiedliche Feststoffpartikel erreicht wird. Es kann zudem ein Vorteil sein, dass durch die hohe Messempfindlichkeit auch fluid-artige, beispielsweise gasförmige, Bestandteile in der Verbrennungsluft erfasst werden.Consequently, it may be a further advantage of the invention that a high measuring sensitivity for different solid particles is achieved. It may also be an advantage that due to the high measuring sensitivity, fluid-like, for example gaseous, components are detected in the combustion air.
Vorteilhafterweise kann so auch eine repräsentative Messung der Feinstaubkonzentration beispielsweise in Rauchgasen erreicht werden.Advantageously, a representative measurement of the fine dust concentration, for example in flue gases, can thus also be achieved.
Es kann ein weiterer Vorteil der Erfindung sein, dass in der Messvorrichtung eine Abschirmelektrode vorgesehen ist. So kann eine weitere Erhöhung der Genauigkeit der Messvorrichtung erreicht werden, da Störeinflüsse unterdrückt werden können. Dies kann insbesondere das Signal/Rausch-Verhältnis verbessern.It may be a further advantage of the invention that a shielding electrode is provided in the measuring device. Thus, a further increase in the accuracy of the measuring device can be achieved because interference can be suppressed. This can in particular improve the signal-to-noise ratio.
Weiterhin kann es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung sein, dass zusätzlich zu der Frequenzmodulierung eine Amplitudenmodulierung vorgenommen werden kann. Dadurch kann die Genauigkeit der Messvorrichtung weiter erhöht werden.Furthermore, it may be an advantage of the present invention that amplitude modulation can be made in addition to the frequency modulation. Thereby, the accuracy of the measuring device can be further increased.
Vorteilhaft können zudem auch die Langzeitstabilität und die einfache Handhabung der Erfindung sein.Also advantageous may be the long-term stability and ease of use of the invention.
Weiterhin kann es ein Vorteil sein, dass die Messvorrichtung mit einer Steuervorrichtung verbunden ist, welche basierend auf den Messwerten der Messvorrichtung Verbrennungsparameter steuern und/oder regeln kann. Durch entsprechendes Anpassen der Parameter kann so eine möglichst rückstandsfreie Verbrennung ermöglicht werden.Furthermore, it can be an advantage that the measuring device is connected to a control device, which can control and / or regulate combustion parameters based on the measured values of the measuring device. By appropriate adaptation of the parameters, a residue-free combustion can thus be made possible.
Eine Messvorrichtung zum Erfassen von Verbrennungsrückständen weist eine Messsonde, einen elektrischen Schwingkreis, mindestens eine Spannungsquelle, eine Vorrichtung zur Frequenzmodulierung sowie ein Auswertemittel auf. Die Messvorrichtung kann in einem Abluftkanal einer Verbrennungsvorrichtung vorgesehen sein. Mit der Messvorrichtung kann insbesondere ein Feinstaubanteil der Verbrennungsluft erfasst werden. Dazu wird in der Messvorrichtung ein wechselndes elektrisches Feld (Wechselfeld) erzeugt.A measuring device for detecting combustion residues has a measuring probe, an electrical oscillating circuit, at least one voltage source, a device for frequency modulation and an evaluation means. The measuring device may be provided in an exhaust duct of a combustion device. In particular, a fine dust component of the combustion air can be detected with the measuring device. For this purpose, a changing electric field (alternating field) is generated in the measuring device.
Zur Messung wird der Effekt ausgenutzt, dass sich die Dielektrizitätskonstanten von Luft und von Asche-/bzw. Staubpartikeln unterscheiden. Das in der Messsonde erzeugte elektrische Feld ist abhängig von dem (dielektrischen) Medium, das sich in dem Kondensator befindet. Ändert sich das Medium, beispielsweise wenn Asche-/bzw. Staubpartikel durch das Feld treten, so ändert sich auch das elektrische Feld bzw. die Kapazität C des Kondensators. Diese Änderung kann, wenn sie groß genug ist, erfasst werden. Dabei ist es prinzipiell unerheblich, was für ein Material die Änderung der Dielektrizitätskonstante in einem Messbereich verursacht. Dies können somit, wie oben beschrieben, Aschepartikel sein, aber auch ein sonstiger Stoff, der eine andere Dielektrizitätskonstante besitzt als Luft, oder, wie in dem vorliegenden Fall, eine andere Dielektrizitätskonstante als die Verbrennungsluft bei einer idealen Verbrennung.For the measurement, the effect is exploited that the dielectric constants of air and of ash / resp. Distinguish dust particles. The electric field generated in the probe depends on the (dielectric) medium that is in the capacitor. If the medium changes, for example when ash / resp. As dust particles pass through the field, so does the electric field or the capacitance C of the capacitor. This change, if large enough, can be detected. In principle, it does not matter which material causes the change in the dielectric constant in a measuring range. Thus, as described above, these may be ash particles, but also any other material having a dielectric constant other than air or, as in the present case, a dielectric constant other than the combustion air in an ideal combustion.
Ein Kondensator in einem elektrischen Schwingkreis besitzt eine Resonanzfrequenz. Diese Resonanzfrequenz ist wiederum abhängig von der Kapazität des Kondensators. Ändert sich das Medium wie oben beschrieben, so ändert sich folglich auch die Resonanzfrequenz des Kondensators. Diese Änderung kann ebenfalls erfasst werden.A capacitor in an electrical resonant circuit has a resonant frequency. This resonant frequency is in turn dependent on the capacitance of the capacitor. If the medium changes as described above, then the resonant frequency of the capacitor also changes. This change can also be recorded.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Messvorrichtung zur Erfassung einer solchen Änderung des elektrischen Feldes, also zur Erfassung von Bestandteilen der Verbrennungsluft, zwei Elektroden auf, die den Kondensator bilden. Der Kondensator ist Teil eines elektrischen Schwingkreises, der in dieser Ausführungsform durch einen Oszillator mit einer hochfrequenten Wechselspannung (beispielsweise im Bereich von 1–10 MHz) getrieben wird. In anderen Ausführungsformen kann die Wechselspannung auch in anderen Frequenzbereichen angesiedelt sein.In a preferred embodiment of the invention, the measuring device for detecting such a change in the electric field, ie for detecting components of the combustion air, two electrodes which form the capacitor. The capacitor is part of an electrical resonant circuit, which in this embodiment is driven by an oscillator with a high-frequency AC voltage (for example in the range of 1-10 MHz). In other embodiments, the AC voltage may also be located in other frequency ranges.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine dritte Elektrode (Abschirmelektrode) vorgesehen, aufgrund derer ein Signal-Rausch-Verhältnis verbessert werden kann. Zudem wird so die effektive Kapazität Ceff des Kondensators unabhängig von der Kapazität C der gesamten Messvorrichtung.In a development of the invention, a third electrode (shielding electrode) is provided, on the basis of which a signal-to-noise ratio can be improved. In addition, the effective capacitance C eff of the capacitor thus becomes independent of the capacitance C of the entire measuring device.
Durch die so erreichte Genauigkeit der Messvorrichtung ist es nicht nur möglich, zu erfassen, ob Verbrennungsrückstände in der Abluft enthalten sind. Vielmehr ist es möglich, die Konzentration beispielsweise von Feinstaubpartikeln zu bestimmen, und damit eine Zählung der Partikel vorzunehmen. Dies kann analog auch für andere Bestandteile der Verbrennungsluft (des Rauchgases) durchgeführt werden.By the thus achieved accuracy of the measuring device, it is not only possible to detect whether combustion residues are contained in the exhaust air. Rather, it is possible to determine the concentration, for example, of particulate matter, and thus make a count of the particles. This can be done analogously for other components of the combustion air (the flue gas).
In einer Ausführungsform der Erfindung wird zudem die zu vermessende Luft nicht oder nicht ausschließlich aus einem Brenner zugeführt.In one embodiment of the invention, moreover, the air to be measured is not or not exclusively supplied from a burner.
Das Auswertemittel ist in der bevorzugten Ausführungsform als ein Frequenz-Digital-Wandler ausgebildet. Es sind jedoch auch andere Ausführungsformen denkbar, in denen das Feldsignal nicht frequenzmoduliert ist. So kann das Signal entweder nur oder zusätzlich auch amplitudenmoduliert sein. Das Auswertemittel müsste dann derart ausgebildet sein, dass es auch die Amplitudenmodulation auswerten kann, beispielsweise in Form eines Amplituden-Digital-Wandlers.The evaluation means is formed in the preferred embodiment as a frequency-to-digital converter. However, other embodiments are conceivable in which the field signal is not frequency-modulated. Thus, the signal can be either amplitude-modulated only or in addition. The evaluation means would then have to be designed such that it can also evaluate the amplitude modulation, for example in the form of an amplitude-to-digital converter.
Auch ragt in der bevorzugten Ausführungsform die Messsonde in den Abluftkanal der Verbrennungsvorrichtung und kommt so in direkten Kontakt mit den Verbrennungsgasen. In alternativen Ausführungsformen kann die Messsonde jedoch auch derart ausgebildet sein, dass sie außerhalb des Abluftkanals angeordnet ist, wobei sich das elektrische Feld trotzdem in den Abluftkanal erstreckt. So könnten beispielsweise die den Kondensator bildenden Elektroden an gegenüberliegenden Seiten des Abluftkanals angeordnet sein. Es muss dabei lediglich sichergestellt sein, dass die Abluft das elektrische Feld durchläuft und die Empfindlichkeit der Vorrichtung hoch genug ist, um eine Störung des elektrischen Feldes zu erfassen. So ist insbesondere denkbar, dass ein Teil der Abluft durch einen schmalen Seitenarm aus dem Abluftkanal abgeführt wird, wo dann die Messung vorgenommen wird.Also protrudes in the preferred embodiment, the probe into the exhaust duct of the combustion device and comes into direct contact with the combustion gases. In alternative embodiments, however, the measuring probe can also be designed such that it is arranged outside the exhaust air duct, wherein the electric field nevertheless extends into the exhaust air duct. For example, the electrodes forming the capacitor could be arranged on opposite sides of the exhaust air duct. It only has to be ensured that the exhaust air passes through the electric field and the sensitivity of the device is high enough to detect a disturbance of the electric field. Thus, it is particularly conceivable that a portion of the exhaust air is discharged through a narrow side arm of the exhaust duct, where then the measurement is made.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Mehrzahl von Sensoren in dem Abluftkanal vorgesehen. So kann durch Messung der Partikelanteile in der Abluft erfasst werden, ob es in einem bestimmten Abschnitt des Abluftkanals zu einer erhöhten Ablagerung von Partikeln kommt.In a further embodiment of the invention, a plurality of sensors are provided in the exhaust duct. Thus, by measuring the proportions of particles in the exhaust air, it can be detected whether there is an increased deposition of particles in a certain section of the exhaust air duct.
Es ist auch denkbar, dass sich in einer Fortbildung der Erfindung zusätzlich ein oder mehrere Drucksensoren in dem Abluftkanal befinden. In Kombination mit der Messung der Partikelbestandteile ist so eine genaue Diagnose der Abluftströmung möglich und gegebenenfalls auftretende Verstopfung, Leckagen oder ähnliche Störungen können unmittelbar lokalisiert werden.It is also conceivable that in a further development of the invention additionally one or more pressure sensors are located in the exhaust air duct. In combination with the measurement of the particle components, an accurate diagnosis of the exhaust air flow is possible and any occlusion, leaks or similar disturbances which may occur can be localized directly.
Auch ist es in einer weiteren Fortbildung der Erfindung denkbar, dass ein derartiger Sensor in einem Wärmetauscher, beispielsweise einem Wärmetauscher für Rauchgas, verwendet wird. Auf diese Weise kann wie beschreiben die Staubemission reduziert werden. Somit kann die Gefahr von Asche-Ablagerungen in den Leitungen eines Wärmetauschers (sog. Fouling-Effekt) vermieden oder zumindest reduziert werden. Dies wiederum hat den Effekt, dass die thermische Leistung des Wärmetauschers und der im Pfad der Rauchgasseite eingebundenen Komponenten (z. B. Öfen) möglichst wenig beeinträchtigt wird.It is also conceivable in a further development of the invention that such a sensor is used in a heat exchanger, for example a heat exchanger for flue gas. In this way, as described, the dust emission can be reduced. Thus, the risk of ash deposits in the pipes of a heat exchanger (so-called fouling effect) can be avoided or at least reduced. This in turn has the effect that the thermal performance of the heat exchanger and the components integrated in the path of the flue gas side (eg furnaces) is impaired as little as possible.
Einzelheiten, Vorteile und zusätzliche Weiterentwicklungen der Erfindung werden anhand des Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.Details, advantages and additional developments of the invention will be explained with reference to the embodiment with reference to the drawings.
Dabei zeigt:Showing:
Der Brenner
Die in dem Brenner
In der in
Die Heizvorrichtung weist in der bevorzugten Ausführungsform zudem eine Messvorrichtung
Die oben erwähnte Messvorrichtung
In anderen Ausführungsformen können die Elektroden auch andere Formen haben. Insbesondere können die Elektroden auch als Platten ausgebildet sein, oder die Zentrumselektrode wird nur teilweise von der Erdungselektrode umschlossen.In other embodiments, the electrodes may also have other shapes. In particular, the electrodes may also be formed as plates, or the center electrode is only partially enclosed by the ground electrode.
In der bevorzugten, in
Das elektrische Feld, das dadurch zwischen der Zentrumselektrode
Zwischen den Elektroden
Die Elektroden
Die so gebildete Messsonde ist eine Komponente eines elektrischen Schwingkreises. Der Schwingkreis wird über einen Oszillator (Spannungsquelle
Der Messsensor wird, wie in
Es ist in anderen Ausführungsformen auch denkbar, dass die Messvorrichtung
Die Messvorrichtung
Im Folgenden wird das Messprinzip der vorliegenden Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsform beschrieben.The measuring principle of the present invention will be described below with reference to the preferred embodiment.
Das Messprinzip der in der gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Messvorrichtung beruht auf der Störung des elektrischen Feldes durch Feinstaub-beladenes Rauchgas
Zwischen der Zentrumselektrode
Der Schwingkreis wird über einen Oszillator mit einer hochfrequenten Wechselspannung im Bereich von 1 bis 10 MHz gespeist. Sowohl die Amplitude als auch die Resonanzfrequenz des Signals in dem Schwingkreis wird abhängig von der Dielektrizitätsänderung verstimmt. In dem Begrenzerverstärker wird das Spannungssignal in einen ausschließlich frequenzabhängigen Rechteckimpulsverlauf umgewandelt (Frequenzmodulation des Signals) und in einem anschließenden Frequenz-Digital-Wandler in digitale Spannungswerte umgesetzt.The resonant circuit is fed via an oscillator with a high-frequency AC voltage in the range of 1 to 10 MHz. Both the amplitude and the resonant frequency of the signal in the resonant circuit are detuned depending on the dielectric change. In the limiter amplifier, the voltage signal is converted into an exclusively frequency-dependent rectangular pulse course (frequency modulation of the signal) and converted into digital voltage values in a subsequent frequency-to-digital converter.
Durch die Frequenzmodulation wird das eigentliche Messsignal von äußeren Störeinflüssen (Verschmutzung, elektrische äußere Störeinflüsse) unabhängig. Darüber hinaus wird durch die Speisung des Schwingkreises mit einer hochfrequenten Oszillatorspannung eine entsprechend hohe Sensitivität der Messsonde gegenüber nur geringen Dielektrizitätsänderungen (Luft ε1 = 1, Aschepartikel ε2 = 2) erreicht und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis eingestellt.Due to the frequency modulation, the actual measurement signal of external disturbances (pollution, electrical external interference) is independent. In addition, by supplying the oscillating circuit with a high-frequency oscillator voltage, a correspondingly high sensitivity of the measuring probe with respect to only low dielectric changes (air ε1 = 1, ash particle ε2 = 2) is achieved and a high signal-to-noise ratio is set.
Die Messvorrichtung
Die in dem Rauchgas
Ein hoher Anteil an Feinstaubpartikeln
Es ist dabei auch denkbar, dass ein zeitlicher Verlauf der gemessenen Dielektrizitätswerte zur Regelung herangezogen wird, um die Steuerparameter des Brenners
Es ist zudem denkbar, dass mit demselben Prinzip wie es oben beschrieben wurde eine unvollständige Verbrennung von nicht-festen Brennstoffen erfasst werden kann. Beispielsweise kann es durch entsprechende Eichung der Messvorrichtung
Die oben beschriebene Messvorrichtung eignet sich insbesondere für Rauchgasöfen. Die vorherigen Beschreibungen der bevorzugten Ausführungsform sind dabei jedoch nicht auf diesen Verwendungszweck reduziert und haben nur einen beispielhaften Charakter. Auch sind Kombinationen der alternativen Ausführungsformen denkbar, ohne dass sich von dem Erfindungsgedanken entfernt wird.The measuring device described above is particularly suitable for flue gas furnaces. However, the previous descriptions of the preferred embodiment are not reduced to this purpose and have only an exemplary character. Also, combinations of the alternative embodiments are conceivable without departing from the spirit of the invention.
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