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Die Erfindung betrifft einen Rost für Feuerungsanlagen mit Roststäben, die entlang einer Reihenrichtung nebeneinander zu einer Rostreihe angeordnet sind, wobei die Roststäbe an einer Oberseite jeweils einen sich flächig erstreckenden Boden aufweisen, wobei die Böden in ihrer Gesamtheit einen Abschnitt einer Rostfläche für Brenngut bilden.
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Roste für Feuerungsanlagen und entsprechende Feuerungsanlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielweise aus
DE 195 25 106 C1 . Dabei wird ein Rost von der Oberseite her an seiner Rostfläche mit Brenngut beaufschlagt, das über den Rost geführt wird, wobei von der Unterseite Luft zur Verbrennung zugeführt wird. Die Rostreihen bestehen aus mehreren nebeneinander angeordneten Roststäben, die mittels Muttern und Gewindestäben, die durch Durchgänge in den Roststäben geführt sind, fest miteinander verschraubt sind (mehrere Roststäbe zu einem Block verblockt). Damit das Brenngut möglichst ungehindert über die Rostfläche geführt werden kann, sind diese Verschraubungen an der Unterseite der Roststäbe angeordnet.
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Dabei ist problematisch, dass Montage- und Wartungsarbeiten aufwändig sind, da diese unterhalb der Roststäbe stattfinden und die Werker hierzu Gerüste, Leitern oder dergleichen nutzen müssen, so dass diese Arbeiten zeitaufwändig sind. Im Falle von Wartungsarbeiten müssen Gewindestäbe beispielsweise mit Winkelschleifern durchtrennt und ggf. aus den Durchgängen ausgeschlagen werden, da sich Muttern und Gewindestäbe auf Grund der Hitzeeinwirkung während des Betriebs der Feuerungsanlage nicht mehr auf herkömmliche Weise lösen lassen. Dabei ist von Nachteil, dass die Werker einem hohen Verletzungsrisiko ausgesetzt sind, da diese unterhalb der Roststäbe mehrere Meter in die Tiefe stürzen können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Mitteln Montage- und Wartungsarbeiten an einem Rost für Feuerungsanlagen zu erleichtern.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach zeichnet sich der Rost für Feuerungsanlagen dadurch aus, dass zwei in der Rostreihe benachbarte Roststäbe jeweils an einander zugewandten Seiten mindestens einen Zapfen aufweisen, wobei der Zapfen in einem in dem Boden ausgebildeten Öffnungsabschnitt angeordnet ist, dass ein Kopplungselement vorgesehen ist, welches an gegenüberliegenden Seitenflächen jeweils eine Ausnehmung für einen der Zapfen aufweist, und dass das Kopplungselement derart ausgebildet ist, dass dieses von der Oberseite in eine Öffnung, die durch die Öffnungsabschnitte der zwei benachbarten Roststäbe gebildet ist, eingesetzt und entlang einer Schieberichtung auf die Zapfen aufgeschoben werden kann, so dass die Ausnehmungen und die Zapfen einander in Reihenrichtung hintergreifen.
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Auf diese Weise sind eine sichere Montage, Demontage und Wartung von Roststäben ermöglicht, da diese von der Oberseite der Roststäbe, nämlich von der Rostfläche aus erfolgen kann. Durch Formschluss ist eine sichere Verbindung geschaffen. Spezialwerkzeug ist nicht erforderlich, da benachbarte Roststäbe durch das Kopplungselement geklammert werden (Klammerung). Mit anderen Worten werden die Roststäbe miteinander verblockt, wobei derartige Blöcke aus 4 bis 5 Roststäben bestehen können. Eine Roststabreihe kann komplett miteinander verblockt sein und aus mehreren Blöcken bestehen (mehrere miteinander verblockte Blöcke bilden eine Roststabreihe). Dabei kann das Kopplungselement auf einfache Weise von der Oberseite der Rostfläche in eine zur Rostfläche hin offene Öffnung eingebracht und auf die Zapfen aufgeschoben werden. Zur Demontage muss das Kopplungselement lediglich entlang der Verschieberichtung verschoben und aus der Öffnung entnommen werden. Diese Schritte können von Hand oder mittels Hammer und Meißel durchgeführt werden. Der Zapfen und die Ausnehmung sind vorzugsweise derart dimensioniert, dass das Kopplungselement von Hand auf die Zapfen aufgeschoben werden kann. Das Kopplungselement kann auch als Klammer bezeichnet werden. das Kopplungselement kann als Stahlteil (Gussteil) ausgebildet sein. Neben einer Konfiguration eines Roststabs an einer Seite mit einem Zapfen ist auch eine Konfiguration mit zwei oder drei Zapfen an einer Seite denkbar.
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Der Boden weist am Öffnungsabschnitt eine seitlich zum benachbarten Roststab offene Aussparung auf. Vorzugsweise fluchten die Zapfen und/oder die Öffnungsabschnitte an einander zugewandten Seiten der benachbarten Roststäbe miteinander.
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Die Rostreihe erstreckt sich insbesondere quer zur Förderrichtung des Brennguts. Eine Rostreihe kann als bezogen auf den Rost ortsfeste oder als insbesondere entlang der Förderrichtung bewegbare Rostreihe ausgebildet sein. Hierdurch kann das Brenngut umgewälzt und weitergeschoben werden. Bei der Feuerungsanlage kann es sich um ein Heizkraftwerk, insbesondere um ein Feststoff-Verbrennungs-Heizkraftwerk, handeln. Als Brenngut können Feststoffe, Abfallfraktionen mit hohem Heizwert wie RDF (Refuse Derived Fuel), Biomasse wie Hackschnitzel, Rinde, Holzpellets, Reishülsen oder dergleichen eingesetzt werden.
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Im Konkreten kann der Roststab an der Unterseite eine Ausnehmung zur Lagerung des Roststabs auf einem Rostbalken (z.B. einer Rundwelle) aufweisen. Zudem kann der Roststab an der Rostfläche einen gelochten und einen lochfreien Abschnitt aufweisen. Denkbar ist außerdem, dass der Roststab an den in Reihenrichtung orientierten Seiten jeweils eine Seitenwand aufweist, von der der Zapfen abragt.
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Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung kann ein Distanzelement oder Distanzstück vorgesehen sein, welches derart ausgebildet ist, dass dieses in die Öffnung eingesetzt werden kann und den durch das Kopplungselement nicht verschlossenen Querschnitt der Öffnung verschließt. Das Distanzelement dient zur Lagesicherung des Kopplungselements. Zudem wird durch das Distanzstück eine geschlossene Rostfläche erreicht, so dass Brenngut ungehindert weitergefördert werden kann und kein Brenngut in den Bereich unter den Rost gelangt. Dabei verschließt das Distanzelement bei vollständig auf die Zapfen aufgeschobenem Kopplungselement den frei bleibenden Öffnungsquerschnitt. Mit anderen Worten sind das Kopplungselement und das Distanzelement derart ausgebildet, dass diese die Öffnung gemeinsam verschließen. Das Kopplungselement und das Distanzelement sind zur Rostfläche bündig oder geringfügig vertieft angeordnet, beispielsweise um 1 bis 3 Millimeter. Das Distanzelement kann quaderförmig ausgebildet sein.
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In vorteilhafter Weise kann das Distanzelement eine Nut aufweisen, die sich von einer Endfläche zu einer gegenüberliegenden Endfläche des Distanzelements erstreckt. Durch die Schwächung des Querschnitts des Distanzelements ist eine Sollbruchstelle gebildet, die eine Demontage des Distanzelements erleichtert, da dieses beispielsweise durch einen Hammerschlag in mehrere Teile getrennt werden kann, die einfach entnommen werden können. Für eine hinreichende Sollbruchstelle kann sich die Nut über mindestens 50 Prozent der Höhe des Distanzelements erstrecken.
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In zweckmäßiger Weise kann im Kopplungselement eine Nut ausgebildet sein, deren Längsrichtung sich parallel zu einer Längsrichtung der Ausnehmung oder Ausnehmungen erstreckt. Durch die Nut ist eine Sollbruchstelle bei einer Überlastung in Reihenrichtung (Querrichtung der Roststäbe) geschaffen. Die Roststäbe sind somit vor Beschädigung geschützt, da bei einer Überlast in Reihenrichtung das Kopplungselement an der Nut bricht, nicht jedoch ein Roststab. Zudem ist die Demontage des Kopplungselements erleichtert, da das Kopplungselement, sofern noch kein Bruch an der Nut erfolgt ist, beispielsweise durch einen Hammerschlag in mehrere Teile getrennt werden kann, die einfach entnommen werden können. Für eine hinreichende Sollbruchstelle kann sich die Nut über mindestens 50 Prozent der Höhe des Kopsplungselements erstrecken.
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Im Konkreten können das Kopplungselement und/oder der Zapfen eine Länge von 30 bis 50 Prozent der Länge der Öffnung in Schieberichtung aufweisen. Dabei handelt es sich insbesondere um das Maß der Öffnung orthogonal zur Reihenrichtung in der Rostfläche. Hiermit kann das Kopplungselement auf einfache Weise in die Öffnung eingesetzt werden, wobei durch die Länge des Eingriffs zwischen Ausnehmung und Zapfen in Schieberichtung eine stabile Kopplung der Roststäbe geschaffen ist.
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In vorteilhafter Weise kann an den einander zugewandten Seiten der Roststäbe jeweils an der vom Boden abgewandten Seite des Zapfens eine Führung ausgebildet sein, deren Führungsfläche parallel zum Boden oder zur Rostfläche orientiert ist. Hiermit wird mit einfachen konstruktiven Mitteln ein Durchfallen von Kopplungselement und/oder Distanzelement durch die Öffnung unter den Rost vermieden, da diese auf der Führung aufliegen. Vorteilhaft ist außerdem, wenn die Führung derart positioniert ist, dass bei in die Öffnung eingelegtem Kopplungselement die Zapfen und die Ausnehmungen für die Zapfen miteinander fluchten. Die Führung kann somit als Einführhilfe für das Kopplungselement dienen. Im Konkreten kann die Führung als Steg ausgebildet sein, der von einer Seitenfläche oder einer Seitenwand des Roststabs abragt. Die Längsrichtung des Stegs kann parallel zum Boden oder zur Rostfläche angeordnet sein.
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Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung kann sich der Zapfen entlang einer Erstreckungsrichtung von dem Roststab, insbesondere von einer Seitenfläche oder einer Seitenwand des Roststabs, weg erstrecken, wobei am Zapfen zumindest ein Hintergriffsabschnitt ausgebildet ist, der quer oder schräg, vorzugsweise orthogonal, zur Erstreckungsrichtung vom Zapfen abragt. Auf diese ist eine stabile Ausführung geschaffen, da der Zapfen im Querschnitt nicht geschwächt wird. Für eine kostengünstige Fertigung ist denkbar, dass der Zapfen und der Hintergriffsabschnitt einstückig mit einer Seitenfläche oder einer Seitenwand des Roststabs ausgebildet sind. Die Erstreckungsrichtung kann mit der Breitenrichtung zusammenfallen.
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Zudem ist denkbar, dass ein Zapfen zwei voneinander abgewandte Hintergriffsabschnitte aufweist, wobei der Zapfen im Querschnitt beispielsweise T-förmig ausgebildet sein kann (Zapfen mit doppelten Hintergriffsabschnitten ähnlich einer Schwalbenschwanzführung). Der Hintergriffsabschnitt kann an seinem freien Ende insbesondere halbkreisförmig abgerundet sein, einen rechteckigen Querschnitt aufweisen oder einen Querschnitt aufweisen, der sich zum freien Ende hin erweitert.
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In vorteilhafter Weise kann die Ausnehmung komplementär zum Zapfen ausgebildet sein. Somit ist eine besonders stabile und feste Verbindung zwischen Zapfen und Kopplungselement mit vergleichsweise großen Kontaktflächen geschaffen, über die Kräfte übertragen werden können. Die komplementäre Ausnehmung erstreckt sich insbesondere entlang einer Längsrichtung durch das Kopplungselement hindurch.
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Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung können die Ausnehmungen und die Zapfen einander in einer orthogonal zur Rostfläche orientierten Richtung hintergreifen. Auf diese Weise ist die Verbindung zwischen Kopplungselement und Zapfen weiter optimiert, da ein Formschluss in zwei Richtungen erreicht werden kann, nämlich nicht nur in Breitenrichtung, sondern auch orthogonal zur Rostfläche. Hiermit sind die Roststäbe nicht nur in Reihenrichtung, sondern auch orthogonal zur Rostfläche relativ zueinander gesichert. Hierzu kann das Kopplungselement eine Zunge aufweisen, die den Zapfen insbesondere an der von dem Hintergriffabschnitt abgewandten Seite hintergreift. Diese Zunge ist auch bei der Demontage von Bedeutung, da bei einem ggf. erforderlichen Teilen (z.B. durch Hammerschlag) des Kopplungselements in mehrere Bestandteile die Zunge durch Kontakt mit dem Zapfen oder der Führung ein Herunterfallen des Kopplungselements unter den Roststab vermeidet.
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Im Konkreten kann der Roststab an beiden in Reihenrichtung orientierten Seiten einen Öffnungsabschnitt mit einem jeweils darin angeordneten Zapfen aufweisen. Somit kann ein Roststab in Reihenrichtung an beiden Seiten mit weiteren Roststäben gekoppelt werden. Zudem kann der Roststab an zumindest einer der beiden in Reihenrichtung orientierten Seiten zwei Öffnungsabschnitte mit jeweils einem darin angeordneten Zapfen aufweisen. Somit ist die Befestigung an zumindest einer Seite eines Roststabs weiter optimiert, da durch mehrere Zapfen nicht nur höhere Kräfte, sondern auch ein um die Reihenrichtung wirkendes Drehmoment aufgenommen und übertragen werden kann.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch eine Feuerungsanlage mit einem Rost wie voranstehend beschrieben gelöst, wobei mit der Feuerungsanlage die identischen Vorteile wie mit dem voranstehend beschrieben Rost erzielt werden können. Zur weiteren Ausgestaltung können die im Rahmen mit dem Rost beschriebenen Maßnahmen dienen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert (gleiche oder funktional gleiche Elemente teilweise nur einfach mit Bezugszeichen versehen). Es zeigen:
- 1 eine Ausführungsform eines Rosts für eine Feuerungsanlage in einer perspektivischen Ansicht;
- 2 den Rost aus 1 an einer Seite mit eingesetztem Kopplungselement und Distanzelement;
- 3 ein Roststab des Rosts aus 1 in einer perspektivischen Ansicht (Löcher des Lochabschnitts nicht dargestellt);
- 4 den Rost aus 1 in einer vergrößerten Ansicht mit eingesetztem Kopplungselement und eingesetztem Distanzelement;
- 5 ein Distanzelement des Rosts aus 1 in einer perspektivischen Darstellung;
- 6 eine Ausgestaltungsmöglichkeit des Zapfens und des Kopplungselements anhand einer perspektivischen Ansicht mit eingesetztem Kopplungselement und Distanzelement; und
- 7 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit des Zapfens anhand einer Draufsicht auf ein Kopplungselement.
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1 zeigt einen Rost für Feuerungsanlagen, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Der Rost 10 weist Roststäbe 12 auf, die entlang einer Reihenrichtung 14 nebeneinander zu einer Rostreihe 16, 18 angeordnet sind.
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Die Roststäbe 12 weisen an einer Oberseite 20 jeweils einen sich flächig erstreckenden Boden 22 auf. Die Böden 22 bilden in ihrer Gesamtheit einen Abschnitt einer Rostfläche 24 für Brenngut.
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Zwei in der Rostreihe 16, 18 benachbarte Roststäbe 12 weisen jeweils an einander zugewandten Seiten 30, 32 einen Zapfen 34, 36 auf (siehe 3 und 4). Jeder Zapfen 34, 36 ist in einem in dem Boden 22 ausgebildeten Öffnungsabschnitt 38, 40 angeordnet.
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Weiter ist ein Kopplungselement 42 vorgesehen, welches an gegenüberliegenden Seitenflächen 44, 46 jeweils eine Ausnehmung 48, 50 für einen der Zapfen 34,36 aufweist (siehe 2 und 4). Das Kopplungselement 42 ist derart ausgebildet, dass dieses von der Oberseite 20 in eine Öffnung 52, die durch die Öffnungsabschnitte 38, 40 der zwei benachbarten Roststäbe 12 gebildet ist, eingesetzt und entlang einer Schieberichtung 54 auf die Zapfen 34, 36 aufgeschoben werden kann. Dabei hintergreifen die Ausnehmungen 48, 50 und die Zapfen 34, 36 einander in Reihenrichtung 14.
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Die Reihenrichtung 14 ist quer zur Vorschubrichtung 56 orientiert, entlang der Brenngut über den Rost 10 geführt wird (siehe 1). Ein Roststab 12 weist an seinem Boden 22 eine gelochte Zone 58 und eine lochfreie Zone 60 auf. In Reihenrichtung 14 weist der Roststab 12 an jeder Seite eine Seitenwand 62 auf. Zudem verfügt der Roststab 12 an seiner Unterseite über eine Aufnahme zur Lagerung des Roststabs 12 auf einem Rostbalken 64, beispielsweise einer Rundwelle.
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Um das Brenngut umzuwälzen und weiterzufördern, kann der Rost 10 bewegte und ortsfeste Rostreihen aufweisen. Vorliegend ist die Rostreihe 16 relativ zur festen Rostreihe 18 verlagerbar ausgebildet und kann entlang der Vorschubrichtung 56 verfahren werden (nicht dargestellt).
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Weiter ist ein Distanzelement 66 vorgesehen, welches derart ausgebildet ist, dass dieses in die Öffnung 52 eingesetzt werden kann und den durch das Kopplungselement 42 nicht verschlossenen Querschnitt der Öffnung 52 verschließt (siehe 1 und 2). Kopplungselement 42 und Distanzelement 66 verschließen miteinander die Öffnung 52 vollständig. Kopplungselement 42 und Distanzelement 66 weisen eine quaderförmige Form auf.
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Das Distanzelement 66 weist eine Nut 68 auf, die sich von einer Endfläche 70 zu einer gegenüberliegenden Endfläche 72 des Distanzelements 66 erstreckt (siehe 5). Die Nut 68 stellt eine Sollbruchstelle dar. Die Nut 68 erstreckt sich über eine Höhe von etwa 50 Prozent des Distanzelements 66.
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Im Kopplungselement 42 ist eine Nut 74 ausgebildet, deren Längsrichtung 76 sich parallel zu einer Längsrichtung 78 der Ausnehmung 48, 50 erstreckt (siehe 2). Die Nut 74 stellt eine Sollbruchstelle dar, die bei einer auf die Roststäbe 12 wirkenden Überlast in Reihenrichtung 14 nachgibt und somit eine Beschädigung der Roststäbe 12 verhindert. Die Nut 74 erstreckt sich über eine Höhe von etwa 50 Prozent des Kopplungselements 42 (siehe 4).
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Das Kopplungselement 42 und der Zapfen 34, 36 weisen eine Länge von 30 bis 50 Prozent der Länge der Öffnung 52 in Schieberichtung 54 auf (siehe 2 und 3).
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An den einander zugewandten Seiten 30, 32 der Roststäbe 12 ist jeweils an der vom Boden 22 abgewandten Seite des Zapfens 34, 36 eine Führung 80 ausgebildet, deren Führungsfläche 82 parallel zum Boden 22 ausgebildet ist (siehe 3 und 4). Die Führung 80 ist als Steg ausgebildet, der von der Seitenfläche oder Seitenwand 62 des Roststabs 12 abragt.
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Der Zapfen 34 erstreckt sich entlang einer Erstreckungsrichtung 84 von dem Roststab 12 von der Seitenwand 62 weg, wobei am Zapfen 34, 36 zumindest ein Hintergriffsabschnitt 86 ausgebildet ist, der orthogonal zur Erstreckungsrichtung 84 vom Zapfen 34, 36 in Richtung des Bodens 22 abragt (nach oben). Der Hintergriffsabschnitt 86 ist an seinem freien Ende abgerundet, insbesondere mit einem halbkreisförmigen Querschnitt.
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Der Hintergriffsabschnitt 86 kann auch vom Zapfen 34, 36 in Richtung vom Boden 22 weg abragen (nach unten; siehe 6 und 7). Dabei kann der Hintergriffsabschnitt 86 einen gleichbleibenden rechteckigen Querschnitt aufweisen (siehe 7). Ebenfalls denkbar ist, dass der Hintergriffsabschnitt 86 sich in Richtung seines freien Endes erweitert (siehe 6).
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Die Ausnehmung 48, 50 ist insbesondere komplementär zum Zapfen 34, 36 ausgebildet. Die Ausnehmungen 48, 50 und die Zapfen 34, 36 hintergreifen einander in einer orthogonal zur Rostfläche 24 orientierten Richtung 88. Hierzu kann das Kopplungselement 42 einen Zungenabschnitt 90 aufweisen, der den Zapfen 34, 36 an der vom Hintergriffsabschnitt 86 abgewandten Seite hintergreift (siehe 4, 6 und 7).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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