EP0497932B1 - Schlitzdüse, insbesondere für einen doppelsiebformer - Google Patents

Schlitzdüse, insbesondere für einen doppelsiebformer Download PDF

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EP0497932B1
EP0497932B1 EP91913352A EP91913352A EP0497932B1 EP 0497932 B1 EP0497932 B1 EP 0497932B1 EP 91913352 A EP91913352 A EP 91913352A EP 91913352 A EP91913352 A EP 91913352A EP 0497932 B1 EP0497932 B1 EP 0497932B1
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EP
European Patent Office
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wire
twin
former
slot
section
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EP91913352A
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English (en)
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EP0497932A1 (de
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Alfred Bubik
Otto Hildebrand
Karl Müller
Jörg Walter
Helmut Störr
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Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Original Assignee
Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/48—Suction apparatus
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type

Definitions

  • the invention relates to a twin wire former of a paper or board machine according to the preamble of claim 1.
  • the twin-wire former of the type mentioned above has a slot nozzle, sometimes also called an autoslice, for removing the white water emerging through the top wire from the suspension layer to be dewatered and formed between the screens. While the white water is relatively easy to drain down from the lower sieve, using gravity, the white water has to be drained from the upper sieve against gravity, essentially vertically upwards. With the kinetic energy of the water moving at the speed of the sieves, the water rises along a wall in the way of the slot nozzle and can be skimmed off and removed from the upper sieve, possibly using a vacuum.
  • EP 0 373 133 A2 shows a generic twin wire former with a slot nozzle with two walls running across the width of the wire and transverse to the wire. The rear of these walls touches the top sieve and has a fixed position.
  • twin wire formers and their use are known, for example, from the following publications:
  • twin wire former according to EP 0 289 445, a long shoe is first arranged on the lower wire.
  • the upstream white water cannot be removed directly from the top sieve by the downstream slot nozzle.
  • the formation of the upper side of the suspension is not improved by pressure pulses.
  • DE-PS 11 16 967 shows water-removing guide elements and pacifiers, which remove the white water upwards, but are not suitable for controlling the formation.
  • a primary and a secondary autoslice are present, which are set rigidly with respect to the top sieve, and the suspension layer to be formed can be crushed and damaged.
  • the distance between the slot nozzles and the top sieve is considerable, which can lead to undesirable fog formation.
  • the object of the invention is to provide a twin wire former which has an upwardly clean and reliably functioning slot nozzle, with which it is possible to exert several pressure impulses which support a good formation and act on the surface of the suspension, whereby the adjustment of the slot nozzle to the top sieve, ie can be automatically adjusted simultaneously to its position at different thicknesses of the suspension layer between the sieves.
  • the adjustment of the slot nozzle to the top sieve ie can be automatically adjusted simultaneously to its position at different thicknesses of the suspension layer between the sieves.
  • the slot nozzle should also be used to advantage in the production of so-called heavy types of paper or cardboard (e.g. liner board, corrugated material, etc.).
  • the slot nozzle 1 which is used in a twin wire former 2 of a paper or board machine, is primarily intended for removing the white water from the upper wire 3 of the twin wire former. It has a water-carrying space 4, which is formed between two walls 5 and 6 running across the entire width of the sieve 3.
  • the front wall 5 in the running direction of the screen is shorter in the direction of the screen 3 than the rear wall 6, which in its operating position extends to the screen 3, with a between the lower edge of the shorter front wall 5 and the screen 3 Gap 7 exists.
  • the rear wall 6 has two horizontally extending parts 8 and 9.
  • the upper part 8 is fixed in the operating position and the lower part 9, which faces the sieve 3, is designed and arranged as a diaphragm which is displaceable along the upper part and partially overlapping it.
  • This part 9 is adjustable both in the direction of the screen 3 and in the direction away from the screen 3. In the respectively set position, the part 9 is elastically supported in the direction against the sieve 3 on the upper, fixed part 8.
  • the servomotor according to the exemplary embodiment shown here has two pressure chambers, an upper pressure chamber 22, which is provided for the movement of the lower part 9 upwards, and a lower pressure chamber 23, which for the movement of the lower part 9 downwards in the direction of the screen 3 is provided.
  • the rooms 22 and 23 are lined with tight but elastic hoses that can be pressurized with a medium.
  • the pressure is supported elastically so that the lower edge 25 of the lower part 9 facing the screen 3, which is provided with a wear-resistant material layer 24, can follow a changing position of the screen 3. This position changes during operation when the thickness of the suspension layer changes.
  • the adjustment is done automatically.
  • the white water rises through the water-carrying space 4 and flows into a collecting space 26, from which it flows out through an opening 27.
  • the collecting room can be created in front of or behind room 4.
  • a compact dewatering unit can be put together from the individual slot nozzles, which can also be adjusted as a whole unit relative to the screen.
  • FIG. 2 shows an example of a twin wire former 2 with slot nozzles 1 according to the invention. It has a support plane which is defined by the arrangement and shape of support elements 11 to 13 or 14 to 17. These support elements are of a known type and serve both to discharge the white water downwards and to introduce pressure pulses onto the lower side of the suspension layer to be formed between the upper sieve 3 and the lower sieve 18, which run along the support plane.
  • a number of slot nozzles 1, in operation the upper sieve 3 is arranged in contact, in each case one slot nozzle on the section which is delimited by the respectively adjacent support elements 11 and 12, or 12 and 13 is, in each case in the wire running direction behind the support element 11, or 12, or 13.
  • the section equipped with the support nozzles 1 is followed by a section equipped with a press shoe 19 of known type, in which 18 additional support elements 14 to 15 in the area on the bottom wire of the press shoe 19 are arranged.
  • the suspension is injected between the screens at the location between the breast rolls 20 and 21 through a headbox nozzle 28.
  • the upper breast roll 20 is a full roll
  • the lower breast roll 21 is an open roll which receives and removes white water.
  • FIG. 3 Another possible arrangement of the jet region is shown in FIG. 3 with a headbox 28 'essentially forming a jet upwards on a breast roller 21', in the centrifugal region of which the first suction nozzle is effective.
  • twin-wire former which, in contrast to the previously described in the running direction of the wires, first arranged a press shoe (like 19) on the top wire, which section is followed by a section equipped with a few slot nozzles (like 1).
  • a support structure 29 is advantageous, to which the individual elements can be attached or moved.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Sheet Holders (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Doppelsiebformer einer Papier- oder Kartonmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Der Doppelsiebformer der oben genannten Art weist eine Schlitzdüse auf, gelegentlich auch Autoslice genannt, zum Abführen des durch das Obersieb heraus aus der zwischen den Sieben zu entwässernden und zu formierenden Suspensionsschicht austretenden Siebwassers. Während dabei das Siebwasser von dem unteren Sieb nach unten, schon unter Ausnützung der Schwerkraft, relativ leicht abzuführen ist, muß das Siebwasser von dem Obersieb gegen die Schwerkraft, im wesentlichen vertikal nach oben abgeführt werden. Mit der kinetischen Energie des mit der Geschwindigkeit der Siebe sich bewegenden Wassers steigt das Wasser entlang einer im Wege stehenden Wand der Schlitzdüse und kann, eventuell unter Vakuumeinsatz, von dem Obersieb abgeschöpft und abgeführt werden.
  • Die EP 0 373 133 A2 zeigt einen gattungsgemäßen Doppelsiebformer mit einer Schlitzdüse mit zwei quer zu dem Sieb über die Breite des Siebes verlaufenden Wänden. Die hintere dieser Wände berührt das Obersieb und hat dabei eine feste Position.
  • In der US 4,648,943 wird ein Doppelsiebformer dargestellt mit Formierschuhen im Ober- und Untersieb, welche in eine Vibrationsbewegung versetzt werden können. Dabei bildet der im Obersieb liegende Vibrationsschuh zwar die Rückwand einer Schlitzdüse, das Nachgeben dieser so gestalteten Rückwand in Richtung von dem Sieb weg ist aber nicht vorgesehen.
  • Verschiedene andere Formen von Doppelsiebformern und ihre Anwendung sind z.B. aus folgenden Druckschriften bekannt:
  • Bei dem Doppelsiebformer gemäß EP 0 289 445 ist zuerst ein langer Schuh am Untersieb angeordnet. Das nach oben anstehende Siebwasser kann durch die nachgeschaltete Schlitzdüse nicht unmittelbar vom Obersieb entfernt werden. Außerdem wird die Formation der Suspensions-Oberseite nicht durch Druckimpulse verbessert.
  • Die DE-PS 11 16 967 zeigt wasserabführende Leitelemente und Schnabelsauger, welche das Siebwasser nach oben entfernen, nicht aber geeignet sind, die Formation zu kontrollieren.
  • Gemäß EP 0 136 000 sind ein Primär- und ein Sekundär-Autoslice vorhanden, die starr zum Obersieb eingestellt sind, wobei die zu formierende Suspensionsschicht zerquetscht und geschädigt werden kann. Außerdem ist der Abstand der Schlitzdüsen zum Obersieb erheblich, was zu unerwünschter Nebelbildung führen kann.
  • In der PCT/FI 86/00012 ist ein Doppelsiebformer mit Schlitzdüsen, die in das Sieb eindrücken. Auch bei dieser Form und Fahrweise besteht die Gefahr des möglichen Verdrückens der zu formierenden Faserschicht.
  • Bei solchem Stand der Technik ist die Aufgabe der Erfindung, einen Doppelsiebformer zu schaffen, der eine nach oben sauber und verläßlich funktionierende Schlitzdüse aufweist , mit dem es möglich ist, mehrere, eine gute Formation unterstützende, auf die Oberfläche der Suspension wirkende Druckimpulse auszuüben, wobei sich die Einstellung der Schlitzdüse zum Obersieb, d.h. zu dessen Lage bei verschiedenen Dicken der Suspensionsschicht zwischen den Sieben gleichzeitig automatisch anpassen läßt. Dazu soll es möglich sein, eine Langsiebpartie einer Papiermaschine zu einer Doppelsiebpartie relativ einfach umzurüsten. Die Schlitzdüse soll auch bei Herstellung von sogenannten schweren Papier- oder Kartonsorten (z.B. Linerboard, Wellenstoff usw.) mit Vorteil einsetzbar sein.
  • Diese Aufgaben werden mit dem erfindungsgemäßen Doppelsiebformer gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 erfüllt.
  • In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schlitzdüse angegeben. In anderen Unteransprüchen sind Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schlitzdüse beschrieben.
  • Im weiteren wird der Erfindungsgegenstand und die mit ihm erzielbaren Vorteile näher beschrieben und erklärt. Die Beschreibung bezieht sich auf eine Zeichnung, in der schematisch zeigen:
    • Fig. 1
    ein Ausführungsbeispiel der Schlitzdüse in größerem Maßstab, und
    Fig. 2
    ein Beispiel eines Doppelsiebformers mit erfindungsgemäßen Schlitzdüsen
    Fig. 3
    ein weiteres Beispiel mit variierter Anordnung des Stoffauflaufes.
  • Die Schlitzdüse 1, die in einem Doppelsiebformer 2 einer Papier- oder Kartonmaschine ihre Anwendung findet, ist vornehmlich zum Abführen des Siebwassers von dem Obersieb 3 des Doppelsiebformers vorgesehen. Sie weist einen wasserführenden Raum 4 auf, der zwischen zwei quer zu dem Sieb 3 über die ganze Breite des Siebes verlaufenden Wänden 5 und 6 gebildet ist. Die in der Laufrichtung des Siebes vordere Wand 5 ist hier in Richtung zu dem Sieb 3 kürzer als die hintere Wand 6, welche in ihrer Betriebsposition bis zu dem Sieb 3 reicht, wobei zwischen der unteren Kante der kürzeren vorderen Wand 5 und dem Sieb 3 ein Spalt 7 besteht. Die hintere Wand 6 weist zwei horizontal verlaufende Teile 8 und 9 auf. Der obere Teil 8 steht in der Betriebsposition fest und der untere, zu dem Sieb 3 weisende Teil 9 ist als eine entlang dem oberen Teil als ein zu ihm verschiebbare, ihn teilweise überlappende Blende ausgebildet und angeordnet. Dieser Teil 9 ist sowohl in Richtung zu dem Sieb 3 wie auch in Richtung von dem Sieb 3 weg einstellbar verschiebbar. In der jeweils eingestellten Position ist der Teil 9 in Richtung gegen das Sieb 3 an dem oberen, feststehenden Teil 8 elastisch abgestützt.
  • Zum Verschieben und elastischen Abstützen des unteren Teils 9 ist ein zwischen dem oberen Teil 8 und dem unteren Teil 9 angeordneter Stellmotor 10 vorgesehen. Der Stellmotor nach dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel hat zwei Druckräume, einen oberen Druckraum 22, der für die Bewegung des unteren Teils 9 nach oben vorgesehen ist, und einen unteren Druckraum 23, der für die Bewegung des unteren Teils 9 nach unten in Richtung zum Sieb 3 hin vorgesehen ist. Die Räume 22 und 23 sind mit dichten, aber elastischen Schläuchen ausgekleidet, die mit einem Medium unter Druck beaufschlagbar sind. Der Drurck ist elastisch abgestützt, so daß die untere, dem Sieb 3 zugewandte Kante 25 des unteren Teils 9, die mit einer verschleißfesten Materialschicht 24 versehen ist, einer sich ändernden Lage des Siebes 3 folgen kann. Diese Lage ändert sich beim Betrieb, wenn sich die Dicke der Suspensionsschicht ändert.
  • Die Anpassung erfolgt automatisch.
  • Das Siebwasser steigt durch den wasserführenden Raum 4 nach oben und fließt in einen Sammelraum 26, aus welchem es durch eine Öffnung 27 ausfließt. Je nach Platzverhältnissen kann der Sammelraum vor oder hinter dem Raum 4 angelegt sein.
  • Aus den einzelnen Schlitzdüsen läßt sich im Bedarfsfall eine kompakte Entwässerungseinheit zusammenstellen, die auch als ganze Einheit relativ zu dem Sieb verstellbar sein kann.
  • Anhand der Fig. 2 ist ein Beispiel eines Doppeisiebformers 2 mit erfindungsgemäßen Schlitzdüsen 1 gezeigt. Er weist eine Stützebene auf, welche durch die Anordnung und Form von Stützelementen 11 bis 13, bzw. 14 bis 17 definiert ist. Diese Stützelemente sind bekannter Art und dienen sowohl der Abführung des Siebwassers nach unten als auch zum Einbringen von Druckimpulsen autdie untere Seite der zu formierenden Suspensionsschicht zwischen dem Obersieb 3 und dem Untersieb 18, die entlang der Stützebene umlaufen. In Laufrichtung der Siebe 3 und 18 am Anfang der Formationsstrecke ist eine Anzahl der Schlitzdüsen 1, beim Betrieb das Obersieb 3 berührend angeordnet, dabei jeweils eine Schlitzdüse an dem Abschnitt, der von den jeweils benachbarten Stützelementen 11 und 12, bzw. 12 und 13 begrenzt ist, und zwar jeweils in Sieblaufrichtung hinter dem Stützelement 11, bzw. 12, bzw. 13. Dem mit den Stützdüsen 1 bestückten Abschnitt folgt ein mit einem Preßschuh 19 bekannter Art bestückter Abschnitt, in dem am Untersieb 18 weitere Stützelemente 14 bis 15 im Bereich des Preßschuhs 19 angeordnet sind. Die Suspension wird zwischen die Siebe an der Stelle zwischen den Brustwalzen 20 und 21 durch eine Düse 28 eines Stoffauflaufs eingespritzt. Die obere Brustwalze 20 ist eine Vollwalze, die untere Brustwalze 21 ist eine offene Walze, die Siebwasser aufnimmt und abführt.
  • Eine andere mögliche Anordnung des Strahlbereiches zeigt Fig. 3 mit einem im wesentlichen einen Strahl nach oben bildenden Stoffauflauf 28' an einer Brustwalze 21', in deren Schleuderbereich die erste Saugdüse wirksam wird.
  • Die Anordnung der das Siebwasser abführenden oder Druckimpulse ausübenden Elemente, Schlitzdüsen, Preßschuhe, Stützelemente, Leisten usw. ist im Bereich der Entscheidung des Fachmanns. Verschiedene Kombinationen der Anordnung sowie Auswahl dieser Elemente sind in konkret zu lösendem Fall möglich und notwendig und dementsprechend vorteilhaft. Das gleiche gilt für die Wahl der Stützebene, ob sie gerade, wellenartig steigend oder sinkend sein soll.
  • So ist z.B. ein Doppelsiebformer vorstellbar, der im Unterschied zum vorher beschriebenen in Laufrichtung der Siebe zuerst einen Preßschuh (wie 19) am Obersieb angeordnet hat, welchem Abschnitt ein mit einigen Schlitzdüsen (wie 1) bestückter Abschnitt folgt.
  • Um solche vorteilhaften Kombinationen schneller realisieren zu können, z.B. eine Umrüstung, ist eine Trägerkonstruktion 29 vorteilhaft, an der die einzelnen Elemente jeweils zu befestigen oder verschiebbar sind.

Claims (10)

  1. Doppelsiebformer (2) einer Papier- oder Kartonmaschine, mit einem Obersieb (3), einem Untersieb (18) und einer Schlitzdüse (1) zum Abführen des Siebwassers von dem Obersieb (3) des Formers, die einen wasserführenden Raum (4) aufweist, welcher zwischen zwei quer zu dem Sieb (3) über die Breite des Siebes verlaufenden Wänden (5 und 6) gebildet ist, wobei die in der Laufrichtung des Siebes vordere Wand (5) einen Abstand zu dem Sieb aufweist, so daß zwischen der unteren Kante der vorderen Wand (5) und dem Sieb ein Spalt (7) besteht, wobei die hintere Wand (6) in ihrer Betriebsposition bis zu dem Sieb reicht, und wobei auf der der Schlitzdüse gegenüberliegenden Seite der Siebe ( 3, 18) eine Führungsfläche vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Wand (6) in der eingestellten Position jeweils in der Richtung gegen das Sieb elastisch abgestützt ist und zwei im wesentlichen übereinander angeordnete und gegeneinander bewegbare Teile (8 und 9) aufweist, wobei der obere Teil (8) in der Betriebsposition feststeht und der untere, zu dem Sieb weisende Teil (9) entlang dem oberen als eine zu ihn verschiebbare, ihn teilweise überlappende Blende ausgebildet und angeordnet ist, und sowohl in Richtung zu dem Sieb wie auch in Richtung von dem Sieb weg einstellbar verschiebbar ist.
  2. Doppelsiebformer (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche elastisch ausgebildet ist.
  3. Doppelsiebformer (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelung für die Position der Siebe zwischen der elastischen Schlitzdüse und der elastischen Führungsfläche vorhanden ist.
  4. Doppelsiebformer (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschieben und elastischen Abstützen des unteren Teils (9) angeordneter Stellmotor (10) vorgesehen ist.
  5. Doppelsiebformer (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere, zu dem Sieb weisende Kante (25) des unteren Teils (9) mit einer verschleißfesten Materialschicht (24) versehen ist.
  6. Doppelsiebformer (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer durch Anordnung und Form von Stützelementen (11, 12, 13 und 14, 15, 16, 17) vorbestimmten Stützfläche, entlang der die Siebe, das Obersieb (3) und Untersieb (18), mit der zu formierenden und zu entwässernden Suspensionsschicht geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl der Schlitzdüsen (1) in Laufrichtung am Anfang der Formierstrecke, jeweils das Obersieb (3) berührend angeordnet sind, wobei jeweils eine Schlitzdüse (1) an dem Siebabschnitt zwischen zwei benachbarten, mindestens einen Teil der Führungsfläche bildenden Stützelementen (11 und 12, bzw. 12 und 13), bzw. in Laufrichtung jeweils hinter dem Stützelement (11, bzw. 12, bzw. 13) gestellt ist, wobei dem mit den Schlitzdüsen bestückten Abschnitt ein mit einem Preßschuh (19) bestückter Abschnitt folgt, indem am Untersieb (18) weitere Stützelemente (14, 15, 16 und 17) im Bereich des Preßschuhs (19) angeordnet sind.
  7. Doppelsiebformer (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer durch Anordnung und Form von Stützelementen (11, 12, 13 und 14, 15, 16, 17) vorbestimmten Stützfläche, entlang der die Siebe, das Obersieb (3) und Untersieb (18), mit der zu formierenden und zu entwässernden Suspensionsschicht geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in Laufrichtung am Anfang der Formierstrecke ein mit einem Preßschuh (19) bestückter Abschnitt angeordnet ist, indem am Untersieb (18) Stützelemente (14, 15, 16 und 17) im Bereich des Preßschuhs (19) vorhanden sind, wobei diesem Abschnitt eine Anzahl der Schlitzdüsen (1) folgt, die jeweils das Obersieb (3) berührend angeordnet sind, wobei jeweils eine Schlitzdüse (1) an dem Siebabschnitt zwischen zwei benachbarten, mindestens einen Teil der Führungsfläche bildenden weiteren Stützelementen (11 und 12, bzw. 12 und 13), bzw. in Laufrichtung jeweils hinter dem Stützelement (11, bzw. 12, bzw. 13) gestellt ist.
  8. Doppelsiebformer (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem mit den Schlitzdüsen (1) bestückten Abschnitt Brustwalzen (20 und 21) vorgelagert sind, deren die obere (20) eine Vollwalze und die untere (21) eine offene, Siebwasser abführende Walze ist.
  9. Doppelsiebformer (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (10) zwei Druckräume (22, 23) aufweist, die mit Schläuchen aus elastischem Material dichtend ausgekleidet sind, welche Schläuche mit einem Druckmedium beaufschlagbar sind.
  10. Doppelsiebformer in einer Papier- oder Kartonmaschine mit mehreren Schlitzdüsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Schlitzdüsen (1) in einer baulichen Einheit zusammengefaßt gegen das von ihnen berührte Sieb verstellbar sind.
EP91913352A 1990-09-05 1991-07-30 Schlitzdüse, insbesondere für einen doppelsiebformer Expired - Lifetime EP0497932B1 (de)

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DE4028126A DE4028126C2 (de) 1990-09-05 1990-09-05 Schlitzdüse, insbesondere für einen Doppelsiebformer und deren Verwendung in einem Doppelsiebformer
DE4028126 1990-09-05
PCT/DE1991/000611 WO1992004500A1 (de) 1990-09-05 1991-07-30 Schlitzdüse, insbesondere für einen doppelsiebformer

Publications (2)

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EP0497932A1 EP0497932A1 (de) 1992-08-12
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AT (1) ATE134233T1 (de)
CA (1) CA2050647A1 (de)
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