DE8913943U1 - Vertical mill for crushing rock etc. - Google Patents
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Description
Die Neuerung betrifft eine Vertikalmühle für die Zerkleinerung von Gestein u. dgl., mit einem um eine Vertikalachse umlaufenden Rotor, der das ihm über eine zentrale obere Einlaßöffnung zugeführte Brechgut über Leiteinrichtungen zu an seinem Umfang vorgesehenen Austrittsöffnungen fördert und in einen ihn umgebenden, von einem Außengehäuse der Mühle umschlossenen Brechraum schleudert, in dem durch radiale Trennwände und/oder vieleckige Querschnittsausbildung zum Rotor offene Materialtaschen gebildet sind, wobei das zerkleinerte Material zwischen dem Umfang einer kreisförmigen Bodenplatte des Rotors und dem Rand einer Bodenöffnung des Außengehäuses austritt.The innovation relates to a vertical mill for crushing rock and the like, with a rotor rotating around a vertical axis, which conveys the crushed material fed to it via a central upper inlet opening via guide devices to outlet openings provided on its circumference and throws it into a crushing chamber surrounding it, enclosed by an outer housing of the mill, in which open material pockets are formed by radial partition walls and/or polygonal cross-sections towards the rotor, with the crushed material emerging between the circumference of a circular base plate of the rotor and the edge of a base opening in the outer housing.
Vertikalmühlen dieser Art werden für die Zerkleinerung von Gestein zu Sand, Splitt und Schotter und für das Zerkleinern und sogenannte Kubisieren von Kies verwendet. Bei dem sogenannten Kubisieren, das insbesondere bei für Oberflächenbeläge, z. B. Straßenbeläge oder Betonestriche bestimmten Material eingesetzt wird, wird angestrebt, in ihrer Grundform würfelförmige oder quaderförmige Brechstücke zu erhalten, um beim Walzen oder Pressen des jeweiligen Belages ebene Oberflächen zu erzielen und das bei anderen Grundformen des Füllmaterials leicht mögliche Ausbrechen von an der Oberfläche liegenden Teilen zu verhindern bzw. herabzusetzen.Vertical mills of this type are used for crushing rock into sand, grit and gravel and for crushing and so-called cubizing of gravel. In so-called cubizing, which is used in particular for material intended for surface coverings, e.g. road surfaces or concrete screeds, the aim is to obtain cube-shaped or cuboid-shaped pieces in their basic form in order to achieve flat surfaces when rolling or pressing the respective covering and to prevent or reduce the break-off of parts lying on the surface, which is easily possible with other basic forms of the filling material.
sen Durchsatzleistungen gebau* werden, wobei Rotordurchmesser von 1 m bei einer Rotordrehzahl von 1400 U/min, bei einer Antriebsleistung von 200 kw möglich sind und Durchsatzleistungen in der Größenordnung von 160 t/h erzielt werden. In den Materialtaschen des Brechraumes sammelt sich vom Rotor ausgeschleudertes Material an, gegen das der Rotor das nachher zugeförderte Material schleudert, so daß die Zerkleinerung des Materials im wesentlichen durch das Aufschlagen des abgeschleuderten Materials auf das Material in den Materialtaschen bewirkt wird, wodurch ein Verschleiß des Außengehäuses selbst vermieden wird. Durch das angewendete Zerkleinerungsprinzip werden auch die hohen Durchsatzleistungen ermöglicht. Die angestrebte Kubisierung wird ebenfalls durch dieses Zerkleinerungsprinzip begünstigt.High throughput rates can be built, with rotor diameters of 1 m possible at a rotor speed of 1400 rpm and a drive power of 200 kW, and throughput rates of around 160 t/h achieved. Material thrown out by the rotor collects in the material pockets of the crushing chamber, against which the rotor throws the material subsequently fed in, so that the material is essentially crushed by the thrown-out material hitting the material in the material pockets, which prevents wear on the outer casing itself. The crushing principle used also enables high throughput rates. The desired cubization is also promoted by this crushing principle.
Bei den bekannten Vertikalmühlen der gegenständlichen Art besitzt der Rotor die Grundform einer Trommel, in deren Mantel mit Abständen voneinander die Austrittsöffnungen vorgesehen sind. Durch das rückpraliende und das sich vor dem Verlassen der Mühle durch den Spalt zwischen Rotor-Bodenplatte und Rand der Bodenöffnung des Gehäuses haufenförmig ansammelnde Zerkleinerungsgut unterliegt der Mantel des Rotors starken Verschleißerscheinungen, insbesondere einem starken Abrieb, der zu einem muldenförmigen Abtragen des Rotormantels führt. Ein weiterer starker Verschleiß tritt an den Rändern der Austrittsöffnungen des Rotors auf. Es ist üblich, den Rotormantel von Haus aus zur Minderung des Verschleißes und nach auftretenden Verschleißerscheinungen zur Ausbesserung mit Auftragsschweißungen zu versehen. Dies erfordert bei der Reparatur einen Ausbau des Rotors und nach Durchführung der Auftragsschweißungen ein oft langwieriges Auswuchten, so daß sich lange Standzeiten der Mühle und relativ hohe Kosten für die Rotorinstandsetzung ergeben.In the known vertical mills of the type in question, the rotor has the basic shape of a drum, in the casing of which the outlet openings are provided at intervals from one another. Due to the rebounding material and the material to be shredded accumulating in a heap before leaving the mill through the gap between the rotor base plate and the edge of the bottom opening of the housing, the casing of the rotor is subject to severe wear, in particular severe abrasion, which leads to a trough-shaped wear of the rotor casing. Further severe wear occurs at the edges of the rotor outlet openings. It is usual to provide the rotor casing with build-up welds to reduce wear and to repair any signs of wear. This requires the rotor to be removed for repair and, after the build-up welds have been carried out, often a lengthy balancing process, which results in long downtimes for the mill and relatively high costs for rotor repair.
der genannten Art, bei der die Verschleißerscheinungen am . Rotor wesentlich verringert und Instandsetzungen nach auftretendem Verschleiß rasch sowie ohne Ausbau des Rotors und ohne nachträgliche Auswuchtung durchgeführt werden können und bei der der Zerkleinerungswirkungsgrad verbessert wird.of the type mentioned, in which the signs of wear on the rotor are significantly reduced and repairs can be carried out quickly after wear occurs, without removing the rotor and without subsequent balancing, and in which the shredding efficiency is improved.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Leiteinrichtungen des Rotors als stehend angebrachte Leitschaufeln ausgebildet und von der durch ihr Innenende gehenden Rotor-Radialebene in Drehrichtung voreilend geneigt angebracht sind, und daß wenigstens die in Drehrichtung den Austrittsöffnungen nacheilenden Wandungsteile des Rotorumfanges im &ngr; Sinne der Bildung von Freiflächen von den zugeordneten Öffnungsrändern einspringend vorgesehen und vorzugsweise wenigstens zum Teil aus den Außenseiten der Leitschaufeln gebildet sind.The stated object is achieved in that the guide devices of the rotor are designed as vertically mounted guide vanes and are mounted in a leading position in the direction of rotation from the rotor radial plane passing through their inner end, and in that at least the wall parts of the rotor circumference which trail the outlet openings in the direction of rotation are provided in a protruding manner from the associated opening edges in the sense of forming free surfaces and are preferably formed at least in part from the outer sides of the guide vanes.
Durch die geneigte Anordnung der Leitschaufeln in der beschriebenen Art wird erreicht, daß das Material unter dem Druck der Fliehkraft an den Leitschaufeln anliegt, so daß es über die ganze Länge der Leitschaufeln zunehmend und gleichmäßig beschleunigt wird, wobei überdies eine Vorzerkleinerung stattfindet, da sich die Materialteile unter Abwälzung aneinander reiben. Der bisher auftretende Verschleiß am Ro-(' torumfang wird einfach dadurch vermieden, daß dort keineThe inclined arrangement of the guide vanes in the manner described ensures that the material rests against the guide vanes under the pressure of centrifugal force, so that it is accelerated increasingly and evenly over the entire length of the guide vanes, whereby a pre-crushing process also takes place, since the material parts rub against each other while rolling. The wear that previously occurred on the rotor circumference is simply avoided by the fact that there are no
Rotorwandungen mehr vorhanden sind und die auf die Öffnungsränder folgenden Flächen Freiflächen bilden. Das Material wird nach seiner Beschleunigung an den Leitschaufeln etwa radial abgeschleudert, wobei ein Teil des Materials zurückprallt. Durch Abstimmung der erwähnten Neigung der Leitschaufeln, des Rotordurchmessers, der durchschnittlichen Tiefe bzw. Form des Brechraumes, der Drehzahl und der Anzahl der Austrittsöffnungen aufeinander und gegebenenfalls auf die durchschnittliche Dichte bzw. Stückgröße des Materials kann erreicht werden, daß wenigstens der größte Teil des zurückprallenden Materials gegen den aus der folgendenrotor walls are no longer present and the surfaces following the opening edges form free surfaces. The material is thrown off the guide vanes after it has been accelerated, whereby part of the material rebounds. By coordinating the above-mentioned inclination of the guide vanes, the rotor diameter, the average depth or shape of the crushing chamber, the speed and the number of outlet openings with one another and, if necessary, with the average density or piece size of the material, it can be achieved that at least the largest part of the rebounding material is deflected against the material resulting from the following
Austrittsöffnung abgeschleuderten Materialstrom prallt, wodurch nicht nur Verschleißerscheinungen am Rotor weiter verringert werden, sondern auch, da wieder Stein auf Stein trifft, der Zerkleinerungsgrad und die erzielbare Form der zerkleinerten Teile (Kubisierung) verbessert wird.The material stream thrown out of the outlet opening not only further reduces wear on the rotor, but also, as stone hits stone again, improves the degree of crushing and the achievable shape of the crushed parts (cubization).
Nach einer Weiterbildung des Neuerungsgegenstandes können an die einspringenden, aus den Außenseiten der Leitschaufeln gebildeten Wandungsteile mit Abstand vom Außenende in der entgegengesetzten Richtung geneigte Wände anschließen, die als Prallwände dienen und rückprallendes Gut, also den geringen Gutanteil der nicht in den Materialstrom der folgenden Austrittsöffnung rückgeschleudert wird unter Umleitung abschleudern.According to a further development of the innovation, walls inclined in the opposite direction can be connected to the re-entrant wall parts formed from the outer sides of the guide vanes at a distance from the outer end, which serve as impact walls and throw off rebounding material, i.e. the small proportion of material that is not thrown back into the material flow of the following outlet opening, by diversion.
Eine besonders günstige Form ergibt sich, wenn die Leitschaufeln im Inneren, z. B. an einen Verteilerkegel des Rotors anschließenden Endbereich, einen etwa radial verlaufenden Ansatz und im äußeren Endbereich einen mit flachem Freistellwinkel in Drehrichtung vorspringenden Ansatz aufweisen.A particularly favourable shape is obtained when the guide vanes have an approximately radially extending shoulder in the interior, e.g. in the end region adjacent to a distributor cone of the rotor, and a shoulder in the outer end region that projects in the direction of rotation with a flat clearance angle.
Durch den Ansatz im äußeren Endbereich der Leitschaufeln wird das Material leicht zurückgehalten, so daß die Leitschaufeln selbst Materialtaschen bilden, deren Wände durch angelagertes Material vor einem unmittelbaren Aufprall von radial abgeschleudertem Material geschützt werden und durch die die Vorzerkleinerung begünstigt wird sowie eine Vergleichmäßigung des an der Öffnung austretenden Materialstromes bei Ungleichmäßigkeiten in der Mühlenbeschickung auftritt. Der Ansatz am äußeren Endbereich der Schaufeln bildet mit seinem Außenrand eine Abrißkante für das Material und ist in seinem äußeren Flächenbereich wegen der Anordnung im Freistellwinkel vor Abrieb von außen her geschützt. Es können vorwiegend geradflächige Leitschaufeln verwendet werden, die sich leicht herstellen lassen.The attachment at the outer end of the guide vanes slightly holds back the material, so that the guide vanes themselves form material pockets, the walls of which are protected by the material deposited on them from direct impact by radially thrown-off material, which promotes pre-crushing and evens out the flow of material exiting the opening in the event of irregularities in the mill feed. The attachment at the outer end of the vanes forms a tear-off edge for the material with its outer edge, and its outer surface area is protected from abrasion from the outside due to its arrangement at a clearance angle. Mainly straight-faced guide vanes can be used, which are easy to manufacture.
Bei den Leitschaufeln unterliegt vor allem der in Drehrichtung vorspringende Ansatz einer erhöhten Beanspruchung. Es ist deshalb möglich und sinnvoll, ihn wenigstens an der Innenseite durch eine auswechselbare Verschleißleiste zu verstärken, wobei die Verschleißleiste die Abrißkante für den Materialstrom bildet. Diese Abrißkante kann durch Einlagen aus Hartmetall armiert sein, so daß sie lange Standzeiten beim Betrieb hat. Alle als Prallwände dienenden Rotorteile können auswechselbare Verschleißauflagen tragen. Diese Verschleißauflagen sind ebenso wie die Verschleißleisten bei eingebaut bleibendem Rotor auswechselbar und gegeneinander austauschbar.In the case of the guide vanes, the projection that protrudes in the direction of rotation is subject to increased stress. It is therefore possible and sensible to reinforce it at least on the inside with a replaceable wear strip, whereby the wear strip forms the separation edge for the material flow. This separation edge can be reinforced with hard metal inserts so that it has a long service life during operation. All rotor parts that serve as impact walls can have replaceable wear pads. These wear pads, like the wear strips, can be replaced and interchanged with one another while the rotor remains installed.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Neuerungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung.Further details and advantages of the innovation can be found in the following drawing description.
In der Zeichnung ist der Neuerungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigenThe drawing shows the innovation object, for example.
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vertikalmühle in vereinfachter Darstellungsweise im Vertikalschnitt, wobei die Antriebsanordnung, Abstützung und Materialableitung nur schematisch angedeutete wurden undFig. 1 shows a vertical mill according to the invention in a simplified representation in vertical section, whereby the drive arrangement, support and material discharge are only indicated schematically and
Fig. 2 die Mühle nach Fig. 1 teilweise im Horizontalquerschnitt und teilweise in Draufsicht.Fig. 2 the mill according to Fig. 1 partly in horizontal cross section and partly in plan view.
Die Vertikalmühle 1 kann nach Fig. 1 in einem Stützträgerring 2 gehalten sein, der in eine z. B. auf einem Fahrgestell angebrachte Arbeitsplattform versenkt ist, wobei die Plattform auch einen Antriebsmotor 3 abstützt, der als Elektromotor dargestellt wurde, in seiner Drehzahl regelbar ist und die Mühle 1 über einen Keilriementrieb 4 antreibt.According to Fig. 1, the vertical mill 1 can be held in a support ring 2 which is sunk into a work platform mounted on a chassis, for example, whereby the platform also supports a drive motor 3 which is shown as an electric motor, whose speed can be regulated and which drives the mill 1 via a V-belt drive 4.
Die Mühle 1 besitzt ein einen Brechraum 5 umschließendes Außengehäuse 6, das beim Ausführungsbeispiel eine achteckige Grundform aufweist, von ebenen, auswechselbaren Platten umschlossen ist und in dem zusätzlich radial in den BrechraumThe mill 1 has an outer casing 6 which encloses a crushing chamber 5 and which, in the embodiment, has an octagonal basic shape, is surrounded by flat, replaceable plates and in which, in addition, radially into the crushing chamber
einragende Trennwände 7 vorgesehen sind, um gegen einen Rotor 8 zu offene Materialtaschen zu bilden. Ein Boden 9 des Außengehäuses 6 besitzt eine Mittelöffnung 10, durch die zentral ein Lager 11 für die Antriebswelle des Rotors 8 hindurchführt und an die ein Auswurfschacht 12 mit zu einer Schute 13 führender Auslaßöffnung anschließt. Das über die Schute 13 austretende Material kann durch ein Förderband I^ abgenommen werden.protruding partition walls 7 are provided to form material pockets that are open towards a rotor 8. A base 9 of the outer housing 6 has a central opening 10 through which a bearing 11 for the drive shaft of the rotor 8 passes centrally and to which an ejection chute 12 with an outlet opening leading to a chute 13 is connected. The material emerging via the chute 13 can be removed by a conveyor belt 1^.
Die Decke 15 des Brechraumes besitzt ebenfalls eine Mittelöffnung, an die ein doppelwandiger Schacht 16, 17 anschließt, wobei der Außenschacht 17 als Lufteinlaß und der Innenschacht 16 als Materialeinlaß dient, dem über eine Mittelöffnung 18 eines Schachtdeckels 19 das Brechgut zugeführt wird. Dieses Brechgut fällt in einen Verteilerschacht 20, der oben im Rotor 8 mündet. Der Rotor 8 selbst besitzt einen kreisförmigen Boden 21, eine ebenfalls kreisförmige Decke 22, Leitschaufeln 23 und an die Außenseite der Leitschaufeln 23 anschließende Prallwände 7k. Boden 21 und DeckeThe ceiling 15 of the crushing chamber also has a central opening, to which a double-walled shaft 16, 17 is connected, whereby the outer shaft 17 serves as an air inlet and the inner shaft 16 as a material inlet, to which the crushed material is fed via a central opening 18 of a shaft cover 19. This crushed material falls into a distribution shaft 20, which opens into the top of the rotor 8. The rotor 8 itself has a circular base 21, a likewise circular ceiling 22, guide vanes 23 and impact walls 7k connected to the outside of the guide vanes 23. Base 21 and ceiling
22 sind miteinander verbunden, der Rotor wird von der Welle angetrieben und besitzt unter dem Verteilerschacht 20 einen Verteilerkegel 25. Beim Ausführungsbeispiel besitzt der Rotor 8 insgesamt drei Leitschaufeln 23. Diese Leitschaufeln22 are connected to each other, the rotor is driven by the shaft and has a distribution cone 25 under the distribution shaft 20. In the embodiment, the rotor 8 has a total of three guide vanes 23. These guide vanes
23 sind von einem inneren, etwa radial verlaufenden Ansatz 26 an in Drehrichtung gegenüber der Radialebene voreilend geneigt angeordnet und aus mehreren auswechselbaren Platten zusammengesetzt. Am Außenrand besitzt jede Leitschaufel 23 einen mit geringem Freistellwinkel gegenüber dem Außenkreis in Drehrichtung weisenden Ansatz 27, an dem außen ein auswechselbares Verschleißblech 28 befestigt ist und der innen eine Verschleißleiste 29 trägt, deren über den Ansatz 27 vorstehender, verstärkter Rand 30 eine Abrißkante iür den Materialstrom bildet und eine Hartmetalieinlage 31 aufnimmt.23 are arranged from an inner, approximately radially extending extension 26 in the direction of rotation inclined in relation to the radial plane and are composed of several replaceable plates. On the outer edge, each guide vane 23 has an extension 27 pointing in the direction of rotation with a small clearance angle in relation to the outer circle, to which an exchangeable wear plate 28 is attached on the outside and which carries a wear strip 29 on the inside, the reinforced edge 30 of which protrudes over the extension 27 forms a tear-off edge for the material flow and accommodates a hard metal insert 31.
Die Prallwände 24 tragen ebenfalls auswechselbare Verschleißauflagen 32. Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, sind die Prall-The impact walls 24 also carry replaceable wear pads 32. As shown in particular in Fig. 1, the impact
wände 2&PSgr; mit ihren Veri-chleißauflagen 32 etwa gegengleich zum Mittelbereich der Leitschaufeln 23 geneigt, so daß sie mit den überstehenden Teilen der Leitschaufeln 23 einspringende, von Freiflächen der Leitschaufeln 23 und den Verschleißauflagen 32 begrenzte Vertiefungen 33 einschließen. Zwischen dem Außenrand der Prailwände 2&Iacgr;- und dem inneren Ansatz 26 der Leitschaufeln 23 sind Abdeckbleche 3&PSgr; vorgesehen. walls 2Ω with their wear pads 32 are inclined approximately in the opposite direction to the central region of the guide vanes 23, so that they enclose, with the protruding parts of the guide vanes 23, recesses 33 which are delimited by the free surfaces of the guide vanes 23 and the wear pads 32. Cover plates 3Ω are provided between the outer edge of the guide walls 2Ω and the inner extension 26 of the guide vanes 23.
Die Decke 15 ist mit dem Außenschacht 17 durch die Festigkeit erhöhende Stehbleche 35 verbunden, in der Decke 15 sind durch Deckel 36 verschlossene Montageöfinungen vorhanden. Im Außenschacht 17 können mit dem Rotor 8 umlaufende Lüfterschaufeln 37 vorgesehen sein. Ferner ist der Rotor 8 über nicht dargestellte Montageöffnungen im Gehäuse 6 bzw. in der Decke 15, gegebenenfalls auch im Bodenbereich des Schachtes 16 zugänglich.The ceiling 15 is connected to the outer shaft 17 by means of standing plates 35 which increase the strength, and in the ceiling 15 there are assembly openings closed by covers 36. In the outer shaft 17, fan blades 37 which rotate with the rotor 8 can be provided. The rotor 8 is also accessible via assembly openings (not shown) in the housing 6 or in the ceiling 15, and if necessary also in the floor area of the shaft 16.
Beim Betrieb wird das über den Einwurf 20 zugeführte Material über den Kegel 25 des Rotors 8 auf die zwischen den Leitschaufelansätzen 26 abgeteilten Räume verteilt. Da die Leitschaufeln 23 im größten Teil ihrer Länge in Drehrichtung voreilend geneigt sind, legt sich das Material, auch unter der Rückhaltewirkung der Ansätze 27 an die Innenseiten der Leitschaufeln 23 an und wandert schließlich über die Verschleißleiste 29 zu der durch die Hartmetalleinlage 31 verstärkten Abrißkante, von der aus es durch die Fliehkraftwirkung in Radialrichtung nach außen in die im Brechraum 5 gebildeten Taschen geschleudert wird. In den Außentaschen sammelt sich Material an, auf das das neu abgeschleuderte Material auftrifft, wobei hier im Laufe der Zeit das ursprüngliche angesammelte Material durch neu zugeführtes Material ersetzt wird. Rückprallendes Material trifft zum großen Teil auf den an der Abrißkante der nächsten Leitschaufeln abgeschleuderten Materialstrom und nur zu einem ganz geringen Teil in die Vertiefungen 33 des Rotors 8, wird auch hierDuring operation, the material fed in via the inlet 20 is distributed via the cone 25 of the rotor 8 into the spaces divided between the guide vane attachments 26. Since the guide vanes 23 are inclined in the direction of rotation for most of their length, the material, also under the retention effect of the attachments 27, adheres to the inner sides of the guide vanes 23 and finally migrates via the wear strip 29 to the tear-off edge reinforced by the hard metal insert 31, from where it is thrown outwards in a radial direction into the pockets formed in the crushing chamber 5 by the centrifugal force. Material accumulates in the outer pockets, onto which the newly thrown-off material hits, whereby over time the originally accumulated material is replaced by newly fed material. The rebounding material largely hits the material flow thrown off the separation edge of the next guide vanes and only a very small part hits the recesses 33 of the rotor 8, and here too
abgelenkt bzw. trifft mit vorher abgelenktem Material zusammen und wird wieder nach außen geschleudert. Das zerkleinerte Material gelangt in die Schute 13 und wird über das Förderband 1&PSgr; abgegeben. Der erwünschte Zerkleinerungsgrad wird materialabhängig durch Regelung der Drehzahl des Antriebsmotors 3 bestimmt.deflected or collides with previously deflected material and is thrown out again. The shredded material enters the chute 13 and is discharged via the conveyor belt 1Ω. The desired degree of shredding is determined depending on the material by regulating the speed of the drive motor 3.
- Schutzansprüche -- Protection claims -
Claims (6)
Patentanwalt(W. Maucher)
Patent Attorney
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Cited By (1)
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-
1989
- 1989-11-27 DE DE8913943U patent/DE8913943U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998022221A1 (en) | 1996-11-20 | 1998-05-28 | Christian Pfeiffer Maschinenfabrik Gmbh | Impact crusher |
| AT403998B (en) * | 1996-11-20 | 1998-07-27 | Mfl Mahltechnik Liezen Ges M B | IMPACT MILL |
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