EP0642917A1 - Doppelbandpresse mit hydrostatischer Bandstütze - Google Patents

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EP0642917A1
EP0642917A1 EP94113602A EP94113602A EP0642917A1 EP 0642917 A1 EP0642917 A1 EP 0642917A1 EP 94113602 A EP94113602 A EP 94113602A EP 94113602 A EP94113602 A EP 94113602A EP 0642917 A1 EP0642917 A1 EP 0642917A1
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EP
European Patent Office
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press
pressure
belts
belt
band
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EP94113602A
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English (en)
French (fr)
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EP0642917B1 (de
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Wilfried Dipl.-Ing. Blauhut
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Borealis AG
Original Assignee
DANUBIA PETROCHEM POLYMERE
PCD Polymere GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/24—Moulding or pressing characterised by using continuously acting presses having endless belts or chains moved within the compression zone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B5/00—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups
    • B30B5/04—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of an endless band
    • B30B5/06—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of an endless band co-operating with another endless band
    • B30B5/062—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of an endless band co-operating with another endless band urged by directly-acting fluid pressure

Definitions

  • the invention relates to a double belt press with a hydrostatic belt support, in which the press belts are supported by support strips.
  • Continuous double belt presses are known for example from EP-A-544645. They are used in particular for the production of webs or plates made of materials that are completely or partially flowable when they pass through the double belt press. As materials come in particular plastics, such as. B. Thermoplastics or thermoplastic phases passing thermos into question, which may contain fillers or reinforcing fibers. It is also possible to run a reinforcement web into the double belt press, to which the materials are applied before entering the double belt press, as is the case, for example, in the production of thermoplastics reinforced with glass fiber mats.
  • the materials are generally fed to the entry point of the double belt press without pressure. Pressure is only exerted on the material web in the gap between the press belts.
  • the pressure is in isobaric presses by a fluid pressure medium, such as. B. hydraulic liquids or compressed air, in pressure chambers on the side of the press belts facing away from the material.
  • the pressure chambers are formed from one side of the pressure plates, the respective press belt and annular seals between the pressure plate and the press belt.
  • the hydrostatic pressure of the pressure medium thus acts directly on the respective press belt, which transmits this pressure as a membrane directly to the material web in the press nip, which in turn is supported on the opposite press belt.
  • the opposite pressure chambers of both press belts must therefore be subjected to the same pressure.
  • the material web thus begins its passage through the press without pressure, reaches zones of the respectively set pressures in the press zone and leaves the press again without pressure.
  • the material web in the double belt press is in a flowable state, then it wants to flow according to the pressure gradient. For the part of the press that lies before the zone of higher pressure in the belt running direction, this means that the flowable material wants to flow back against the belt running direction.
  • This can only be counteracted by toughness forces, whereby in the area of pressure build-up there is a relative speed between the material and press belts against the direction of transport, by means of which the pressure in the material is built up and which ensures that pressure prevails before the respective pressure zone is reached.
  • This is in contradiction to the principle of the isobaric press, in which the same pressure should prevail everywhere in a pressure zone. Due to the premature build-up of pressure, the press belts attach to the pressure chamber walls, seals or heat transfer bridges. This is particularly disadvantageous because the machine parts mentioned are not designed for sliding under high pressure and are subject to excessive wear.
  • the invention accordingly relates to a double belt press for the continuous production of material webs (23), in the production of which the material passes through a flowable state, with a rigid press frame, with deflection drums (2.2 ', 5.5') rotatably mounted in the press frame with a upper and a lower, endless press belt (1,1 ') guided over the deflection drums, the press zone being formed between the mutually opposite outer sides of the press belts (1,1'), in which the material web is guided and pressed under surface pressure, as well as with pressure chambers (14, 14 ', 15, 15'), the pressure plates (7, 7 ', 10, 10') fixed in the press frame in the vertical direction and the inside of the press belts (1, 1 ') in the horizontal direction bounded by an inner (9,9 ', 12,12') and optionally an outer (8,8 ', 11,11') ring-shaped sliding surface seal, between which an annular space (13,13 ') is formed s Ind and for generating the surface pressure
  • the support strips extend across the entire width of the press belt.
  • the number of support strips and their width in the belt running direction is chosen so that the entire zone of the retroactive product pressure is supported. It depends on the type of product and the respective operating conditions, in particular on the transport speed of the press belts.
  • the volume flow of the pressure medium is adjusted independently of the pressure in such a way that there is a constant flow of the pressure medium from the supporting pressure chamber (20) between the press belt (1) and the side limit (19) into the surrounding pressure chamber (14) or into the surrounding annular space (13) . This causes the press belts to slide with only slight friction on the fluid pressure medium and not on solid elements.
  • the pressure medium flowing into the annular space (13) can, for example, be suctioned off and returned to the pressure medium circuit.
  • the gap between the press belt (1) and the side boundary (19) which arises due to the slight lifting of the press belt (1) when the fluid flow introduced into the supporting pressure chambers flows over it is of the order of magnitude of approximately a few hundredths of a millimeter.
  • the support strips are preferably designed at the same time as heat transfer strips, which enable heating or cooling of the material web via the press belts.
  • the support strips preferably contain either holes with electrical heating elements, such as. B. heating elements, or channels that are flowed through with a heat transfer medium.
  • FIG. 1 A possible arrangement of the support strips according to the invention in a double belt press with two pressure plate pairs arranged one behind the other in the running direction is shown by way of example in FIG. 1.
  • the direction of work is indicated by the arrow.
  • the press is operated in such a way that a higher fluid pressure prevails in the pressure chambers 15, 15 'of the second pressure plate pair 10, 10' than in the pressure chambers 14, 14 'of the first pressure plate pair 7, 7'.
  • FIG. 1 A possible arrangement of the support strips according to the invention in a double belt press with two pressure plate pairs arranged one behind the other in the running direction is shown by way of example in FIG. 1.
  • the direction of work is indicated by the arrow.
  • the press is operated in such a way that a higher fluid pressure prevails in the pressure chambers 15, 15 'of the second pressure plate pair 10, 10' than in the pressure chambers 14, 14 'of the first pressure plate pair 7, 7'.
  • FIG. 1 A possible arrangement of the support strips according to the invention in a double belt press
  • 1, 1 denotes the upper, 1 'the lower press belt, 2.2' upper and lower inlet-side deflection drums, 3.3 'their respective bearings, 4.4' their belt tensioning devices, 5.5 'the outlet-side deflection drums, 6, 6 'their storage, 7.7' the first pressure plate pair, 8.8 'the outer of the two annular seals of the first pressure plate pair, 9.9' the corresponding inner seals, 10.10 'the second pressure plate pair, 11.11' the outer of each of the two annular seals of the second pressure plate pair, 12, 12 'the corresponding inner seals, 13, 13' the annular spaces between the inner and outer seals, first pressure plate and press belt, 14, 14 'the pressure chambers filled with fluid pressure medium of the first pressure plate pair , 15, 15 'the pressure chambers filled with fluid pressure medium of the second pair of pressure plates, 16, 16' support strips in the inlet part of the annular spaces 13, 13 'and 17, 17' support strips on the second press plate e 10, 10 '
  • Figure 2 shows a section through the lower support bar 17 '. 1 'is the lower press belt, 7' is the lower first pressure plate, 14 'is the pressure chamber, 18' is the surface facing the press belt 1 ', 19' is the projecting side boundary of this surface, 20 'is that of 1', 18 'and 19' limited support pressure chamber of the band support strip 17 ', 21' the supply channel for the pressure medium and 22 'channels for heating elements or fluid heat transfer media.

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Abstract

Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffbahnen, bei der die Preßbänder durch mit fluiden Druckmitteln beaufschlagten Stützleisten abgestützt sind. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Doppelbandpresse mit hydrostatischer Bandstütze, bei der die Preßbänder durch Stützleisten abgestützt sind.
  • Kontinuierliche Doppelbandpressen sind beispielsweise aus der EP-A-544645 bekannt. Sie werden insbesondere zur Herstellung von Bahnen oder Platten aus Werkstoffen eingesetzt, die beim Durchgang durch die Doppelbandpresse ganz oder teilweise fließfähig sind. Als Werkstoffe kommen insbesondere Kunststoffe, wie z. B. Thermoplaste oder thermoplastische Phasen durchlaufende Duromere in Frage, die gegebenenfalls Füllstoffe oder Verstärkungsfasern enhalten können. Es ist auch möglich, eine Verstärkungsbahn in die Doppelbandpresse einlaufen zu lassen, auf die die Werkstoffe vor dem Einlauf in die Doppelbandpresse aufgebracht werden, wie dies beispielsweise bei der Herstellung von mit Glasfasermatten verstärkten Thermoplasten der Fall ist.
  • Die Werkstoffe werden der Einlaufstelle der Doppelbandpresse im allgemeinen drucklos zugeführt. Erst im Spalt zwischen den Preßbändern wird auf die Werkstoffbahn ein Druck ausgeübt. Der Druck wird bei isobaren Pressen durch ein fluides Druckmittel, wie z. B. hydraulische Flüssigkeiten oder Druckluft, in Druckkammern auf der dem Werkstoff abgewandten Seite der Preßbänder ausgeübt. Dabei werden die Druckkammern aus einer Seite der Druckplatten, dem jeweiligen Preßband sowie ringförmigen Dichtungen zwischen Druckplatte und Preßband gebildet. Der hydrostatische Druck des Druckmittels wirkt somit direkt auf das jeweilige Preßband, das diesen Druck als Membran unmittelbar auf die Werkstoffbahn im Preßspalt überträgt, die sich ihrerseits auf das gegenüberliegende Preßband abstützt. Die einander gegenüberliegenden Druckkammern beider Preßbänder müssen daher mit dem gleichen Druck beaufschlagt sein. Die Werkstoffbahn beginnt somit ihren Durchlauf durch die Presse drucklos, gelangt in der Preßzone in Zonen der jeweils eingestellten Drücke und verläßt die Presse wieder drucklos.
  • Ist die Werkstoffbahn in der Doppelbandpresse in fließfähigem Zustand, dann will sie gemäß dem Druckgradienten fließen. Für den Teil der Presse, der in Bandlaufrichtung vor der Zone eines höheren Druckes liegt, bedeutet das, daß der fließfähige Werkstoff entgegen der Bandlaufrichtung zurückströmen möchte. Dem kann nur durch Zähigkeitskräfte entgegengewirkt werden, wobei es im Bereich des Druckaufbaues eine Relativgeschwindigkeit zwischen Werkstoff und Preßbändern entgegen der Transportrichtung gibt, mittels derer der Druck im Werkstoff aufgebaut wird und die dafür sorgt, daß ein Druck schon vor dem Erreichen der jeweiligen Druckzone herrscht. Dies steht im Widerspruch zum Prinzip der isobaren Presse, bei der in einer Druckzone überall gleicher Druck herrschen soll. Durch den vorzeitigen Druckaufbau legen sich die Preßbänder an Druckkammerwände, Dichtungen oder Wärmeübertragungsbrücken an. Dies ist insbesondere deshalb nachteilig, da die genannten Maschinenteile nicht für Gleitung unter hohem Druck ausgelegt sind und dabei überhöhtem Verschleiß unterliegen.
  • Zur Lösung des Problems wird in EP-A-544.645 vorgeschlagen, die Preßbänder mit je einem Rollenbett abzustützen. Da jedoch auf der Werkstoffseite eine flächenhafte Kraft herrscht, auf der Stützseite aber nur ein Liniendruck über die Drucklinien zwischen Band und Stützrollen übertragen wird, setzt die sich in diesen Berührungslinien ergebende Hertzsche Pressung diesem Prinzip sehr enge Grenzen. Sowohl die Bandoberflächen, als auch die Stützrollen werden durch die Hertzsche Pressung in den Berührungslinien ständig wechselnd bis nahe an die Streckgrenzen beansprucht, was insbesonders bei den Preßbändern alsbald zu Ermüdungserscheinungen führt. Darüber hinaus unterliegen die Preßbänder beim Lauf über die Stützrollen einer hohen Biegebeanspruchung, was zu erhöhtem Verschleiß der Preßbänder führt.
  • Es stellte sich demnach die Aufgabe, die Preßbänder derart abzustützen, daß die genannten Nachteile bei der Abstützung mittels Stützrollen vermieden werden. Die Aufgabe konnte dadurch gelöst werden, daß die Preßbänder mit flächenförmigen Stützleisten, die mit fluiden Druckmitteln beaufschlagt sind, abgestützt werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist demnach eine Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffbahnen (23), bei deren Herstellung der Werkstoff einen fließfähigen Zustand durchläuft, mit einem starren Pressengestell, mit im Pressengestell drehbar gelagerten Umlenktrommeln (2,2', 5,5') mit einem oberen und einem unteren, über die Umlenktrommeln geführten, endlosen Preßband (1,1'), wobei zwischen den einander gegenüberliegenden Außenseiten der Preßbänder (1,1') die Preßzone gebildet wird, in der die Werkstoffbahn geführt und unter einem Flächendruck verpreßt wird, sowie mit Druckkammern (14,14', 15,15'), die in vertikaler Richtung von im Pressengestell befestigten Druckplatten (7,7', 10,10') und den Innenseiten der Preßbänder (1,1'), in horizontaler Richtung durch eine innere (9,9', 12,12') und gegebenenfalls eine äußere (8,8', 11,11') jeweils ringförmig in sich geschlossene Gleitflächendichtung, zwischen denen ein Ringraum (13,13') gebildet wird, begrenzt sind und zur Erzeugung des Flächendruckes auf die Preßbänder mit fluiden Druckmitteln beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in denjenigen Druckkammern, die mit einem niedrigeren Druck betrieben werden als die in Laufrichtung der Preßbänder jeweils folgende, sowie gegebenenfalls in dem dem Presseeinlauf zugewandten Teil des Ringraumes (13,13') vor der in Laufrichtung der Preßbänder ersten Druckkammer, Bandstützleisten (16,16', 17,17') angeordnet sind, die gegen die Druckplatte abgestützt sind und die mit ihrer dem Band zugewandten Fläche (18'), vorspringenden Seitenbegrenzungen (19') dieser Fläche und dem Band zusätzliche Stütz-Druckkammern (20') bilden, die mit einem konstanten Mengenstrom desselben fluiden Druckmittels beaufschlagt werden wie die Druckkammer in bzw. vor der sie angeordnet sind.
  • Die Stützleisten erstrecken sich über die gesamte Breite des Preßbandes. Die Anzahl der Stützleisten und ihre Breite in Bandlaufrichtung wird so gewählt, daß die gesamte Zone des zurückwirkenden Produktdruckes abgestützt wird. Sie ist von der Produktart sowie von den jeweiligen Betriebsbedingungen abhängig, insbesondere von der Transportgeschwindigkeit der Preßbänder.
    Der Mengenstrom des Druckmittels wird druckunabhängig derart eingestellt, daß ein ständiger Fluß des Druckmittels aus der Stütz-Druckkammer (20) zwischen Preßband (1) und Seitenbegrenzung (19) in die umgebende Druckkammer (14) bzw. in den umgebenden Ringraum (13) erfolgt. Dadurch gleiten die Preßbänder mit nur geringer Reibung auf dem fluiden Druckmittel und nicht auf festen Elementen. Das in den Ringraum (13) überfließende Druckmittel kann beispielsweise abgesaugt und in den Druckmittelkreislauf rückgeführt werden. Der durch das geringe Abheben des Preßbandes (1) beim Überströmen des in die Stütz-Druckkammern eingebrachten Fluidstroms entstehende Spalt zwischen Preßband (1) und Seitenbegrenzung (19) liegt in der Größenordnung von etwa einigen Hundertstel mm.
  • Die Stützleisten sind bevorzugt gleichzeitig als Wärmeübertragungsleisten ausgebildet, die über die Preßbänder eine Beheizung oder Kühlung der Werkstoffbahn ermöglichen. Die Stützleisten enthalten dazu bevorzugt entweder Bohrungen mit elektrischen Heizelementen, wie z. B. Heizstäben, oder Kanäle, die mit einem Wärmeträgermedium durchströmt sind.
  • Eine mögliche Anordnung der erfindungsgemäßen Stützleisten in einer Doppelbandpresse mit zwei in Laufrichtung hintereinander angeordneten Druckplattenpaaren ist beispielhaft in Figur 1 dargestellt. Die Arbeitsrichtung ist durch den Pfeil gekennzeichnet. Die Presse wird so betrieben, daß in den Druckkammern 15,15' des 2. Druckplattenpaares 10,10' ein höherer Fluiddruck herrscht als in den Druckkammern 14,14' des ersten Druckplattenpaares 7,7'. In Fig. 1 bedeuten 1 das obere, 1' das untere Preßband, 2,2' obere und untere einlaufseitige Umlenktrommel, 3,3' deren jeweilige Lagerung, 4,4' deren Bandspanneinrichtung, 5,5' die auslaufseitigen Umlenktrommeln, 6,6' deren Lagerung, 7,7' das erste Druckplattenpaar, 8,8' die äußeren der jeweils beiden ringförmigen Dichtungen des ersten Druckplattenpaares, 9,9' die entsprechenden inneren Dichtungen, 10,10' das zweite Druckplattenpaar, 11,11' die äußeren der jeweils beiden ringförmigen Dichtungen des zweiten Druckplattenpaares, 12,12' die entsprechenden inneren Dichtungen, 13,13' die Ringräume zwischen jeweils innerer und äußerer Dichtung, erster Druckplatte und Preßband, 14,14' die mit fluidem Druckmittel gefüllten Druckkammern des ersten Druckplattenpaares, 15,15' die mit fluidem Druckmittel gefüllten Druckkammern des zweiten Druckplattenpaares, 16,16' Stützleisten im jeweils einlaufseitigen Teil der Ringräume 13,13' und 17,17' Stützleisten an der der zweiten Preßplatte 10,10' zugewandten Seite der Druckkammern 14,14'.
  • Figur 2 zeigt einen Schnitt durch die untere Stützleiste 17'. Es bedeuten 1' das untere Preßband, 7' die untere erste Druckplatte, 14' die Druckkammer, 18' die dem Preßband 1' zugewandte Fläche, 19' die vorspringende Seitenbegrenzung dieser Fläche, 20' die von 1', 18' und 19' begrenzte Stütz-Druckkammer der Bandstützleiste 17', 21' den Zuführkanal für das Druckmittel und 22' Kanäle für Heizelemente oder fluide Wärmeträger.

Claims (4)

  1. Doppelbandpresse zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffbahnen (23), bei deren Herstellung der Werkstoff einen fließfähigen Zustand durchläuft, mit einem starren Pressengestell, mit im Pressengestell drehbar gelagerten Umlenktrommeln (2,2', 5,5') mit einem oberen und einem unteren, über die Umlenktrommeln geführten, endlosen Preßband (1,1'), wobei zwischen den einander gegenüberliegenden Außenseiten der Preßbänder (1,1') die Preßzone gebildet wird, in der die Werkstoffbahn geführt und unter einem Flächendruck verpreßt wird, sowie mit Druckkammern (14,14', 15,15'), die in vertikaler Richtung von im Pressengestell befestigten Druckplatten (7,7', 10,10') und den Innenseiten der Preßbänder (1,1'), in horizontaler Richtung durch eine innere (9,9', 12,12') und gegebenenfalls eine äußere (8,8', 11,11') jeweils ringförmig in sich geschlossene Gleitflächendichtung, zwischen denen ein Ringraum (13,13') gebildet wird, begrenzt sind und zur Erzeugung des Flächendruckes auf die Preßbänder mit fluiden Druckmitteln beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in denjenigen Druckkammern, die mit einem niedrigeren Druck betrieben werden als die in Laufrichtung der Preßbänder jeweils folgende, sowie gegebenenfalls in dem dem Presseeinlauf zugewandten Teil des Ringraumes (13,13') vor der in Laufrichtung der Preßbänder ersten Druckkammer, Bandstutzleisten (16,16', 17,17') angeordnet sind, die gegen die Druckplatte abgestützt sind und die mit ihrer dem Band zugewandten Fläche (18'), vorspringenden Seitenbegrenzungen (19') dieser Fläche und dem Band zusätzliche Stütz-Druckkammern (20') bilden, die mit einem konstanten Mengenstrom desselben fluiden Druckmittels beaufschlagt werden wie die Druckkammer in bzw. vor der sie angeordnet sind.
  2. Doppelbandpresse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützleisten gleichzeitig als Wärmeübertragungsleisten ausgebildet sind.
  3. Doppelbandpresse gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützleisten in Bohrungen elektrische Heizstäbe enthalten.
  4. Doppelbandpresse gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützleisten Kanäle enthalten, die mit einem Wärmeträgermedium durchströmt werden.
EP94113602A 1993-09-14 1994-08-31 Doppelbandpresse mit hydrostatischer Bandstütze Expired - Lifetime EP0642917B1 (de)

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SI9430184T SI0642917T1 (en) 1993-09-14 1994-08-31 Double-band press with hydrostatic support for the band

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AT0185093A ATA185093A (de) 1993-09-14 1993-09-14 Doppelbandpresse mit hydrostatischer bandstütze

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EP0642917A1 true EP0642917A1 (de) 1995-03-15
EP0642917B1 EP0642917B1 (de) 1998-09-23

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EP94113602A Expired - Lifetime EP0642917B1 (de) 1993-09-14 1994-08-31 Doppelbandpresse mit hydrostatischer Bandstütze

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US (1) US5592874A (de)
EP (1) EP0642917B1 (de)
AT (2) ATA185093A (de)
CZ (1) CZ284211B6 (de)
DE (1) DE59406963D1 (de)
DK (1) DK0642917T3 (de)
ES (1) ES2122112T3 (de)
FI (1) FI944218A (de)
HU (1) HU213719B (de)
NO (1) NO307504B1 (de)
SI (1) SI0642917T1 (de)
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