DE19821820A1 - Wet stack calender for processing cardboard web - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device according to the preamble of Claim 1.
Bei der Herstellung von Materialbahnen aus Papier oder Karton wird zumeist die Bahn zwecks Oberflächenveredelung geglättet (auch als Kalandrieren bezeichnet). Dabei ist es Ziel, Dickenunterschiede innerhalb der Bahn auszugleichen und eine bestimmte Glätte zu erreichen, um beispielsweise die spätere Bedruckbarkeit der Bahn zu verbessern.The web is mostly used in the production of paper or cardboard webs smoothed for surface finishing (also known as calendering). It is the goal is to compensate for differences in thickness within the web and a specific one Smoothness to achieve, for example, the later printability of the web improve.
In vielen Maschinen zur Herstellung von Kartonbahnen wird die erforderliche Glätte, meist vor dem Streichvorgang, in einem sogenannten "Wet-stack-Kalander" erzeugt. Dies ist ein nach der Trockenpartie eingebautes Glättwerk mit üblicherweise 6 bis 8 harten Walzen, wobei an einigen davon (häufig an 3) sogenannte Wasserschaber angebracht sind. Diese Wasserschaber sind als Rinnen mit einer Abdichtung gegen die Walzenoberfläche ausgebildet und z. B. mit einer Mischung aus Wasser und Stärke, Polyvinylalkohol oder anderen Flüssigkeiten gefüllt. Der Flüssigkeitsspiegel dieser Wasserschaber liegt so hoch, daß er über der Abdichtung liegt und die Flüssigkeit mit der Walzenoberfläche in Berührung kommt. Dadurch wird sie mit letzterer mitgenommen und in den nächsten darüberliegenden Preßspalt transportiert. Dort befeuchtet sie die Bahnoberfläche, um die Glättwirkung zu verbessern und gleichzeitig die Fasern in die Oberfläche der Kartonbahn einzubinden.In many machines for the production of cardboard webs, the required smoothness, usually before the coating process, in a so-called "wet stack calender". This is a smoothing unit installed after the dryer section, usually 6 to 8 hard rollers, some of which (often 3) have so-called water scrapers are attached. These water scrapers are designed as gutters with a seal against the Roll surface formed and z. B. with a mixture of water and starch, Filled with polyvinyl alcohol or other liquids. The liquid level of this Water scraper is so high that it lies over the seal and the liquid with it comes into contact with the roller surface. This will make her with the latter taken and transported to the next press nip above. There it moistens the web surface to improve the smoothing effect and at the same time bind the fibers into the surface of the cardboard web.
Ein derartiger Wet-stack ist mit erheblichen Unzulänglichkeiten behaftet. Such a wet stack has considerable inadequacies.
Das äußert sich im folgenden:
This is expressed in the following:
- - Die aufgetragene Filmdicke kann nur sehr ungenau, z. B. durch Veränderung der Höhe des Flüssigkeitsspiegels oder durch die Viskosität des Auftragsmediums beeinflußt werden.- The applied film thickness can only be very imprecise, e.g. B. by changing the Height of the liquid level or by the viscosity of the application medium to be influenced.
- - Bei Abrissen kann die Materialbahn an der Walzenoberfläche des Wett-stack haften bleiben und zum "Einwickeln" einer oder mehrerer Walzen führen.- If torn off, the material web can adhere to the roller surface of the betting stack remain and lead to the "wrapping" of one or more rollers.
- - Die Einrichtung ist störanfällig und wartungsaufwendig.- The device is susceptible to faults and requires a lot of maintenance.
- - Wegen Korrosionsgefahr müssen Walzenlegierungen verwendet werden, die Nachteile, z. B. hinsichtlich der Standzeit haben.- Due to the risk of corrosion, roller alloys must be used Disadvantages, e.g. B. in terms of tool life.
- - Infolge der Anordnung aller Walzen übereinander sind die in den einzelnen Spalten wirkenden Linienkräfte teilweise abhängig vom Walzengewicht und können nicht immer so gewählt werden, wie es für den Glättprozeß hinsichtlich Glätteentwicklung und Minimierung des Verlustes an Biegesteifigkeit der Bahn wünschenswert wäre.- As a result of the arrangement of all the rollers one above the other, they are in the individual columns acting line forces partly dependent on the roll weight and cannot always be chosen as it is for the smoothing process with regard to smoothness development and minimizing the loss of bending stiffness of the web would be desirable.
- - Dadurch, daß die Materialbahn während des Laufes durch das Wet-stack-Glättwerk immer wieder wechselseitig gekrümmt wird, geht Biegesteifigkeit verloren.- Because the material web during the run through the wet-stack smoothing unit is always mutually curved, bending rigidity is lost.
Ein Vorschlag zum Ersatz eines solchen Wet-stack ist in der DE-297 10 804 U1 offenbart. Hierbei ist vorgesehen, daß einem Kalander-Walzenpaar zum Kalandrieren einer Kartonbahn in Maschinenrichtung unmittelbar vor dem Kalanderspalt eine Filmpresse vorgeschaltet ist. Im Filmpreßspalt wird eine Flüssigkeit auf die Oberfläche der Kartonbahn übertragen und die Kartonbahn dadurch befeuchtet, wodurch die Glättewirkung verbessert wird. A proposal to replace such a wet stack is in DE-297 10 804 U1 disclosed. It is provided that a pair of calenders rollers for calendering a cardboard web in the machine direction immediately before the calender gap Film press is connected upstream. A liquid is applied to the surface in the film press nip transferred to the cardboard web and thereby moistens the cardboard web, causing the Smoothing effect is improved.
Als Kalanderwalzen sind harte Walzen (harter Preßspalt) vorgesehen.Hard rolls (hard press nip) are provided as calender rolls.
Durch den harten Kalanderspalt wird die Kartonbahn aber immer noch zu stark beansprucht, und man benötigt einen erhöhten Platzbedarf für das Anordnen der Filmpresse.Due to the hard calender gap, the cardboard web is still too strong claimed, and you need an increased space for arranging the Film press.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer geeigneten Vorrichtung eine möglichst geringe Beanspruchung der Materialbahn, insbesondere Kartonbahn, beim Glätten bzw. Kalandrieren zu gewährleisten und darüber hinaus die Glättwirkung noch zu verbessern.The present invention has for its object with a suitable Device a minimal stress on the material web, in particular Cardboard web to ensure when smoothing or calendering and also the To improve smoothing effect.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved according to the invention in a device of the type mentioned Art solved by the features of the characterizing part of claim 1.
Durch die Walzenkombination hart/weich wird die Bahn (zumindest auf einer Seite) weniger beansprucht als bisher. Aufgrund des weichen Preßspaltes (Nips) wird auch die Glättwirkung besser, da eine Friktion besteht und der Preßspalt verlängert wird.The web combination becomes hard / soft (at least on one side) less stressed than before. Due to the soft press nip (nips) too the smoothing effect better, since there is friction and the press nip is extended.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das aufzutragende Medium direkt auf die Glättwalze aufbringbar ist, wodurch die Flüssigkeit noch näher als bei der DE 297 10 804 vor dem Glättspalt aufgetragen wird. Dadurch wird eine noch kürzere Einwirkzeit erreicht, wodurch das Auftragsmedium nicht tiefer als notwendig in die Bahn eindringen kann. Dadurch wird die trockene Materialbahn innen nicht befeuchtet und kann sich dadurch auch beim Durchlauf durch den oder die nachfolgenden Preßspalte in ihrer Dicke und ihrer Biegesteifigkeit nicht unerwünscht vermindern.A particular advantage of the invention is that the medium to be applied can be applied directly to the smoothing roller, which makes the liquid even closer than that of the DE 297 10 804 is applied before the smoothing gap. This will make it even shorter Contact time reached, which means that the application medium does not penetrate deeper than necessary into the web can penetrate. As a result, the dry material web is not moistened and inside can also occur during the passage through the subsequent press nip (s) not undesirably reduce in their thickness and their bending stiffness.
Dieser positive Effekt wird noch verstärkt wenn die Linienkräfte der Glättwalzenpaare entsprechend der geforderten Wirkung unabhängig von der Walzenlast in den einzelnen Glättspalten einstellbar sind, zumal die Linienkräfte aufgrund des Eigengewichtes der Walzen oft höher als erwünscht sind. Eine unnötige Verdichtung der Bahn und die bereits oben erwähnte Verminderung der Biegesteifigkeit wird damit also vermieden. This positive effect is further enhanced when the line forces of the smoothing roller pairs according to the required effect regardless of the roll load in the individual smoothing slits are adjustable, especially since the line forces due to Dead weight of the rollers are often higher than desired. An unnecessary compression the web and the reduction in bending stiffness mentioned above so avoided.
Vor allem aber ist eine sehr genaue Dosierung des Auftragsmediums möglich, um die Glättwirkung zuverlässig steuern zu können und um zu vermeiden, daß zu große Mengen aufgetragen werden, die später wieder getrocknet werden müssen.Above all, however, a very precise metering of the application medium is possible in order to achieve the To be able to reliably control the smoothing effect and to avoid being too large Apply amounts that have to be dried later.
Die beste Glättwirkung wird erzielt, wenn das Auftragsmedium auf eine oder mehrere der harten Walzen aufgetragen wird.The best smoothing effect is achieved when the application medium is applied to one or more the hard rollers is applied.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in weiteren Unteransprüchen beschrieben.Further expedient refinements of the device according to the invention are shown in further subclaims are described.
Durch das Vorsehen mehrerer Glättwalzenpaare wird die Glättwirkung erheblich verbessert, wobei aber erwähnt werden soll, daß eine Glättwirkung auch mit nur einem einzigen Glättwalzenpaar schon erreichbar ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Walzenpaare zueinander wird gewährleistet, daß die Bahn so wenig wie möglich und so gleichmäßig wie möglich beansprucht wird.By providing several pairs of smoothing rollers, the smoothing effect becomes significant improved, but it should be mentioned that a smoothing effect with only one only pair of smoothing rollers is already accessible. Through the arrangement according to the invention The pairs of rollers to each other ensure that the web is as little as possible and is used as evenly as possible.
Vor allem die Geradführung der Bahn durch die einzelnen Glättwalzenpaare schützt die Bahn vor Verlust an Biegesteifigkeit.Above all, the straight guidance of the web through the individual pairs of smoothing rollers protects the Track before loss of bending stiffness.
Als Auftragseinrichtungen für die Befeuchtung, Leimung oder Pigmentierung der Bahn sind alle herkömmlichen bekannten Einrichtungen wie Düsenauftragswerke mit Dosier elementen in Form von Rakeln, wie Rollrakel mit glatter oder profilierter Oberfläche oder Rakelklingen, Freistrahlauftragswerke oder auch Walzenauftragswerke mit nachgeschalteten Dosiereinrichtungen wie ebengenannt, verwendbar.As application devices for moistening, sizing or pigmenting the web are all conventional known devices such as nozzle applicators with dosing elements in the form of doctor blades, such as roller doctor blades with a smooth or profiled surface or Doctor blades, free jet applicators or roller applicators with downstream metering devices as mentioned above, can be used.
Durch deren Anordnung direkt an der Glättwalze wird der erforderliche Raumbedarf weiter verringert. Der Platzbedarf und die Kosten für eine zusätzliche Filmpresse werden hierbei eingespart.By arranging them directly on the smoothing roller, the required space is required further decreased. The space requirement and the cost of an additional film press are saved here.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Zeichnungen weiter erläutert werden. The invention will be explained in more detail below with reference to drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 In schematischer Darstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung mit übereinander auf Abstand angeordneten Glättwalzenpaaren. Fig. 1 shows a schematic representation of the device according to the invention with pairs of smoothing rollers arranged one above the other at a distance.
Fig. 2 Desgleichen wie Fig. 1 - mit horizontal angeordneten Glättwalzenpaaren. Fig. 2 Same as Fig. 1 - with horizontally arranged pairs of smoothing rollers.
Fig. 3 Zueinander versetzt ohne Abstand zueinander angeordnete Glättwalzenpaare. Fig. 3 Staggered pairs of smoothing rollers spaced from each other.
Fig. 4 bis 6 Weitere Ausführungsvarianten zu Fig. 3 mit versetzt angeordneten Glättwalzenpaaren. Fig. 4 to 6 Further variants of Fig. 3 with offset pairs of smoothing rollers.
Fig. 4 Ein herkömmliches Wet-stack Glättwerk mit dosierendem Auftragswerk. Fig. 4 A conventional wet-stack smoothing unit with metering application.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components are provided with the same reference symbols.
Aus Fig. 1 ist eine Anordnung entnehmbar, wo eine Materialbahn B aus Karton aus einer nicht in der Figur dargestellten Trockenpartie kommend in Pfeilrichtung über Umlenkwalzen 1 durch den Preßspalt P1 bis P3 dreier übereinander auf Abstand angeordneter Glättwalzenpaare 2, 3, 4 hindurchgeführt wird.From FIG. 1, an arrangement can be removed, where a web of material B made of cardboard from a not shown in the figure, the dryer section is coming passed in the arrow direction via deflecting rollers 1 through the press nip P1 to P3 of three superposed spaced Glättwalzenpaare 2, 3, 4.
Jedes Walzenpaar besteht aus einer harten und einer weichen Walze, wobei in dieser Figur ein Beispiel gewählt wurde, bei dem auf der einen Bahnseite alle harten Walzen und auf der anderen Bahnseite alle weichen Walzen angeordnet sind.Each pair of rollers consists of a hard and a soft roller, in which Figure was chosen an example in which all hard rollers on one side of the web and all soft rollers are arranged on the other side of the web.
Die weichen Walzen sind in der Figur mit einem Innenkreis versehen.The soft rollers are provided with an inner circle in the figure.
Die harten Walzen sind beheizbar.The hard rollers can be heated.
Eine herkömmliche Auftragseinrichtung 5 zum Zwecke einer genau einstellbaren und reproduzierbaren Menge an Auftragsmedium ist an der ersten unteren harten Walze des Glättwalzenpaares 2 angeordnet.A conventional application device 5 for the purpose of a precisely adjustable and reproducible amount of application medium is arranged on the first lower hard roller of the pair of smoothing rollers 2 .
Mit dieser dosierten Auftragsmenge ist ein kontrolliertes Einebnen bzw. Einbinden der Fasern der Kartonbahn möglich.With this dosed order quantity, controlled leveling or incorporation of the Cardboard web fibers possible.
Im Beispiel ist hier eine Einrichtung mit einem Sumpf und einer den Sumpf begrenzenden Rollrakel 6 als Dosierelement gewählt. In the example, a device with a sump and a roller squeegee 6 delimiting the sump is selected as the metering element.
Eine Anordnung der Glättwalzenpaare 2, 3, 4 in horizontaler Richtung zeigt Fig. 2.An arrangement of the smoothing roller pairs 2 , 3 , 4 in the horizontal direction is shown in FIG. 2.
Hier ist die Anordnung der einzelnen Glättwalzen so getroffen, daß jeweils eine harte Walze einer weichen Walze gegenübersteht.Here, the arrangement of the individual smoothing rollers is made so that a hard one Roller is opposed to a soft roller.
Der harten Walze des ersten Glättwalzenpaares 2 ist wieder eine Auftragseinrichtung 7 zugeordnet. Die Auftragseinrichtung 7 stellt in diesem Fall beispielhaft ein Freistrahldüsenauftragswerk mit nachgeschalteter Rakelklinge 8 mit einstellbarer Anpreßkraft dar. Der harten Walze des nachfolgenden Glättwalzenpaares 3 ist eine Auftragseinrichtung 5 zugeordnet. Hier kommt wieder ein Sumpfauftragswerk mit Rollrakel 6 zum Einsatz.An application device 7 is again assigned to the hard roller of the first pair of smoothing rollers 2 . In this case, the application device 7 represents, for example, a free-jet nozzle applicator with a downstream doctor blade 8 with adjustable contact pressure. An application device 5 is assigned to the hard roller of the subsequent pair of smoothing rollers 3 . Here again a sump applicator with roller doctor 6 is used.
Es könnte aber ebenso eine andere verfügbar Auftragseinrichtung mit Dosiermöglichkeit verwendet werden.But there could also be another available order facility with Dosing options can be used.
Eine weitere Ausführungsvariante ist aus Fig. 3 entnehmbar, bei der nur zwei Glättwalzenpaare 2 und 3 vorgesehen sind.A further embodiment variant can be seen from FIG. 3, in which only two pairs of smoothing rollers 2 and 3 are provided.
Diese Paare 2 und 3 sind versetzt und ohne Abstand zueinander angeordnet, so daß die Bahn mäanderartig - aber nur mit leichter Krümmung - die Preßspalte P1, P2 und einen zusätzlichen Preßspalt Pz durchläuft. Der zusätzliche Preßspalt Pz entsteht im vorliegenden Fall durch die zwei übereinander liegenden harten Walzen.These pairs 2 and 3 are offset and spaced from one another so that the web passes through the press nips P 1 , P 2 and an additional press nip Pz in a meandering manner - but only with a slight curvature. The additional press nip Pz is created in the present case by the two hard rolls lying one above the other.
Bei einer ebenfalls möglichen vertauschten Anordnung der Walzen gem. Fig. 4 bilden zwei weiche Walzen einen Spalt S, der aber hier kein Preßspalt ist. Bei dieser Variante wird im Preßspalt P1 einmal die Oberseite Bo und einmal die Unterseite Bu im Preßspalt P2 geglättet.With an equally possible reversed arrangement of the rollers acc. Fig. 4 form two soft rolls a gap S, which is not a press nip here. In this variant, the upper surface is once again smoothed B o and the underside B u in the press nip P in the press nip P 2. 1
Eine weitere Variante bei der 3 mal die Unterseite der Bahn Bu geglättet wird, zeigt Fig. 5 und bei der die Oberseite der Bahn Bo 3 mal im Preßspalt (also P1, P2, Pz) geglättet wird, zeigt Fig. 6. A further variant in which the underside of the web B u is smoothed 3 times is shown in FIG. 5 and in which the top of the web B o is smoothed 3 times in the press nip (P 1 , P 2 , Pz), FIG. 6 .
Aus Vereinfachungsgründen ist in den Fig. 4-6 keine Auftragseinrichtung eingezeichnet. Diese Figuren sollen nur die unterschiedlich wählbaren Konfigurationen veranschaulichen.For reasons of simplification, no application device is shown in FIGS. 4-6. These figures are only intended to illustrate the differently selectable configurations.
Um die Variationsmöglichkeit für die einzusetzenden Auftragseinrichtungen zu demonstrieren, sind in der Fig. 3 wieder Sumpf-Auftragseinrichtungen 5 sowie eine Auftragseinrichtung 9 mit einer sogenannten Übertragungswalze 10 eingezeichnet. Die Übertragungswalze 10 kann einen speziellen Bezug aufweisen mit einer zum Zwecke der Dosierung strukturierten Oberfläche.In order to demonstrate the possibility of variation for the application devices to be used, sump application devices 5 and an application device 9 with a so-called transfer roller 10 are again shown in FIG. 3. The transfer roller 10 can have a special cover with a surface structured for the purpose of metering.
In Fig. 7 ist dargestellt, daß bei einem bereits, in einer Papier- oder Kartonherstellungsmaschine vorhandenen Wet-stack zum Glätten der Bahn ebensolche wie oben beschriebene Auftragseinrichtungen mit Dosiermöglichkeit angeordnet sein können.In Fig. 7 it is shown that in a wet stack already present in a paper or cardboard manufacturing machine for smoothing the web, the same application devices as described above with metering options can be arranged.
Im vorliegenden Beispiel sind Düsenauftragswerke gewählt.In the present example, nozzle applicators have been selected.
Der in der Fig. 7 dargestellte Wet-stack besteht aus 6 Glättwerkswalzen, wobei die untere mit einem Antrieb versehen ist. Diese Glättwalzen sind einreihig übereinander angeordnet und bilden Preßnips P1 bis P5.The wet stack shown in FIG. 7 consists of 6 smoothing rollers, the lower one being provided with a drive. These smoothing rollers are arranged one above the other and form press nips P 1 to P 5 .
Der in der Beschreibungseinleitung genannte Nachteil der Wet-stack-Walzen ist damit zwar noch nicht aufgehoben, aber eine genaue und kontrollierte Befeuchtung der Bahn und die Vermeidung der anderen, in der Beschreibungseinleitung genannten Nachteile sind hierdurch nunmehr möglich.The disadvantage of wet-stack rollers mentioned in the introduction to the description is therefore not yet canceled, but accurate and controlled humidification of the web and avoiding the other disadvantages mentioned in the introduction to the description are now possible.
Die in den Figuren dargestellten Ausführungen stellen keineswegs ein Dogma dar. Sie können selbstverständlich weiter variiert werden. So sind die einzelnen Glättwalzen beispielsweise auch seitenvertauscht einbaubar, oder die Bahnführung kann in einer anderen als der angegebenen Richtung verlaufen. Ebenso sind die Auftragseinrichtungen frei wählbar. Deren Einsatz hängt vor allem von der geforderten Oberflächenqualität ab. Außerdem können mehr Glättwalzenpaare als in den Beispielen dargestellt sind oder noch weniger (z. B. nur ein einziges Paar) vorhanden sein. The statements shown in the figures are in no way a dogma. Of course, they can be varied further. So are the individual smoothing rollers For example, it can also be reversed, or the web guide can be integrated in one direction other than the specified direction. Likewise, they are Order facilities freely selectable. Their use depends above all on the required Surface quality. In addition, more smoothing roller pairs can be used than in the examples are shown or even fewer (e.g. only a single pair).
Im Anschluß an die erfindungsgemäße Glättung können sich weitere Beschichtungsvorgänge, Trocknungsvorgänge und Nachglättungen anschließen.Following the smoothing according to the invention, further Connect coating processes, drying processes and smoothing.
Claims (8)
- - Ein Glättwerk bestehend aus wenigstens zwei Glättwalzen, welche miteinander einen Preßspalt bilden, durch den die Materialbahn läuft.
- - Eine Auftragseinrichtung zur Befeuchtung, Leimung oder Pigmentierung der zu glättenden Materialbahn dadurch gekennzeichnet, daß eine harte Glättwalze und eine weiche Glättwalze ein Glättwalzenpaar (2, 3, 4) bilden und die Auftragseinrichtung (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) zumindest einer der beiden Glättwalzen des Glättwalzenpaares (2, 3, 4) direkt zugeordnet ist.
- - A smoothing unit consisting of at least two smoothing rollers, which together form a press nip through which the material web runs.
- - An application device for moistening, sizing or pigmenting the material web to be smoothed, characterized in that a hard smoothing roller and a soft smoothing roller form a pair of smoothing rollers ( 2 , 3 , 4 ) and the application device ( 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 ) at least one of the two smoothing rollers of the pair of smoothing rollers ( 2 , 3 , 4 ) is directly assigned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998121820 DE19821820A1 (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Wet stack calender for processing cardboard web |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998121820 DE19821820A1 (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Wet stack calender for processing cardboard web |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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DE1998121820 Withdrawn DE19821820A1 (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Wet stack calender for processing cardboard web |
Country Status (1)
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DE (1) | DE19821820A1 (en) |
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