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BEREICH DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft einen Walzenmantel und eine Walze. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, betrifft die Erfindung das Erzeugen einer Saugwirkung, welche sich in der Maschinenrichtung zu dem Randbereich der Faserbahn mit Hilfe eines mit Bohrungen versehenen Mantels fortsetzt.
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STAND DER TECHNIK
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Das sogenannte Kanten- bzw. Randumdrehen ist in einer Pressenpartie einer Papiermaschine bekannt, mit anderen Worten bleibt der Rand einer Papierbahn nicht in Kontakt mit einem Gewebe, was u. a. einen Randeinschnitt verursachen kann, welcher Brüche verursacht. Eine solche Situation kann u. a. auftreten, wenn eine Papierbahn sich in der Pressenpartie von Filz zu Filz bewegt.
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Das Randumdrehen kann einer Bedienperson als ein sichtbarer, kurzzeitiger Blitz an dem Rand der Papierbahn erscheinen, wonach zum Beispiel ein Bahnbruch weiter in der Papierherstellungslinie aufgrund eines in dem Papierrand gebildeten Randfehlers oder aufgrund eines umgebogenen Rands einer Papierbahn stattfindet.
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Ein schlechter Kontakt des Rands der Papierbahn in dem Gewebe kann eine Vergrößerung der Geschwindigkeit der Papierbahn in einer Papierherstellungsmaschine verhindern und/oder die gewünschte Laufgeschwindigkeit der Papiermaschine beschränken.
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Die Veröffentlichung
US 5,281,308 A zeigt eine mit Bohrung versehene Pick-Up-Walze bzw. Aufnahmewalze, mit deren Hilfe die Papierbahn von einem Filz einer Blattbildungszone zu einem Filz einer Pressenpartie transportiert wird.
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Die Veröffentlichung
DE 20 2004 020 380 U1 zeigt eine Saugwalze einer Trockenpartie, die einen Mantel mit mehr als zwei Bereichen aufweist, welche unterschiedliche Anzahlen von Bohrungen pro Oberflächeneinheit aufweisen.
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Die Veröffentlichung
EP 1 103 654 A2 zeigt eine Saugwalze einer Trockenpartie, welche eine spiralförmige Vertiefung in dem gesamten Bereich der Walzenoberfläche aufweist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einem erste Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Walzenmantel zum Behandeln einer Faserbahn zur Verfügung gestellt, wobei der Walzenmantel eine zylindrische Außenfläche und eine Innenfläche und Saugbohrungen zwischen der Innen- und der Außenfläche aufweist, um eine Saugwirkung auf ein Gewebe, einen Filz und/oder eine Faserbahn aufzubringen, welche auf der Außenfläche mit Hilfe von innerhalb des Walzenmantels sich befindlichen Unterdrucks beweglich ist. In der Außenfläche des Walzenmantels sind in dem Randbereich des Walzenmantels Umfangssaugnuten gebildet, wobei die Saugnuten dafür vorgesehen sind, die Saugbohrungen in der Umfangsrichtung miteinander zu verbinden, und wobei die Saugnuten an dem Randbereich der Faserbahn vorgesehen sind, welcher so behandelt wird, dass die Saugwirkung der Saugbohrungen so verteilt wird, dass sie sich in der Maschinenrichtung fortsetzt.
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Vorzugsweise ist der Walzenmantel in einem Bereich des Walzenmantels zwischen den Randbereichen des Walzenmantels nicht mit Nuten versehen.
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Die Saugnut kann eine kontinuierliche, ringförmige Nut sein. Die Saugnut kann eine unterbrochene, ringförmige Nut sein. Die Saugnut kann aus Segmenten gebildet sein.
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Eine Breite der Saugnut kann 1 bis 5 mm betragen, vorzugsweise 1 bis 2 mm. Ein Durchmesser der Saugbohrung kann 3 bis 5 mm betragen, vorzugsweise 4 mm.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Walze zur Verfügung gestellt, welche einen Walzenmantel gemäß einer der Ausführungsformen aufweist.
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Die Walze kann innerhalb des Walzenmantels ein unter Unterdruck setzbares Saugvolumen aufweisen, welches dafür vorgesehen ist, von einer Enddichtung begrenzt zu sein, wobei Saugnuten in dem Randbereich des Walzenmantels an der Enddichtung vorgesehen sind.
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Die Walze kann innerhalb des Walzenmantels ein Saugvolumen aufweisen, wobei das Saugvolumen durch eine Enddichtung begrenzt ist, welche in der Querrichtung der Faserbahn einstellbar ist, und wobei Saugnuten in dem Randbereich des Walzenmantels entlang eines Einstellbereichs der Enddichtung angeordnet sind.
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Die Walze kann eine Saugwalze einer Pressenpartie sein. Die Walze kann eine Saugwalze einer Trockenpartie sein. Die Walze kann eine Saugwalze einer Blattbildungszone sein. Die Walze kann eine Transfersaugwalze sein. Die Walze kann eine Aufnahmewalze sein. Die Walze kann eine Walze eines Trocknungsriemenumlaufs sein.
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Unterschiedliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden dargestellt oder sind dargestellt worden, und zwar nur in Kombination mit einem oder einigen Aspekten der Erfindung. Ein Fachmann ist sich bewusst, dass jede Ausführungsform eines Aspekts der Erfindung auf denselben Aspekt der Erfindung und auf andere Aspekte alleine oder als eine Kombination mit anderen Ausführungsformen angewendet werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird nun mittels eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 schematisch eine Saugwalze zeigt, wobei Unterdruck einer Saugzone eines mit Bohrungen versehenen Mantels in dem Randbereich nicht gleichförmig und unterbrochen ist;
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2 schematisch eine Saugwalze zeigt, bei welcher Umfangsnuten in dem Randbereich eines mit Bohrungen versehenen Mantels angeordnet sind, um Unterdruck eines Saugbereichs so auszuführen, dass er in der Maschinenrichtung gleichförmig und kontinuierlich ist; und
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3 schematisch einen Querschnitt der Saugwalze aus 2 an einer Enddichtung eines Saugvolumens zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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In der folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile. Es sollte hervorgehoben werden, dass die dargestellten Zeichnungen in ihrer Gesamtheit nicht maßstäblich sind und dass die Zeichnungen hauptsächlich dem Zweck der Darstellung von Ausführungsformen der Erfindung dienen.
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1 zeigt einen mit einer strichpunktierten Linie definierten Bereich eines zylindrischen Mantels 2 einer bekannten Saugwalze 1, wobei innerhalb des zylindrischen Mantels in Längsrichtung verlaufende Dichtungen (in der Figur nicht dargestellt) gegen eine Innenfläche 11 des Mantels 2 und in Maschinenrichtung verlaufende Enddichtungen 4, d. h. in Umfangsrichtung entlang des Mantels 2 verlaufende Enddichtungen, angeordnet sind. Die Längsdichtungen, die Enddichtung 4 und die Innenfläche 11 des Mantels 2 bilden eine Saugzone auf einer Außenfläche 10 des Mantels 2, zu welcher Unterdruck von einem inneren Saugvolumen 6 des Mantels 2, zum Beispiel einen Saugkasten, über Saugbohrungen 3 gerichtet wird. Die Länge in der Maschinenrichtung, die Breite in der Querrichtung der Maschine und die Richtung des Saugkastens 6 legen die Breite und die Richtung einer Unterdrucksaugzone fest, die auf ein Gewebe, einen Filz und/oder eine Faserbahn W auf der Außenfläche 10 der Saugwalze 1 wirkt. Eine beispielhafte Anordnung der Faserbahn W ist mit einem Pfeil W dargestellt.
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Der Mantel 2 weist Saugbohrungen 3, 3' auf, welche durch das Material des Mantels verlaufen. Um die Saugzone zu bilden, ist in dem Saugvolumen 6 ein Unterdruck angeordnet bzw. ausgebildet, wobei die Saugwirkung des Unterdrucks sich bis zu der Außenfläche 10 der Saugwalze über die Saugbohrungen 3 an der Saugzone erstreckt. Die Enddichtung 4, insbesondere ihre vordere Wand 5 an der Seite des Saugvolumens 6, begrenzt die Saugwirkung der äußeren Saugzone der Saugwalze 1 auf der Außenfläche 10 des Mantels derart, dass Unterdruck in solchen Saugbohrungen 3 erzeugt wird, welche teilweise oder vollständig in Verbindung mit dem Saugvolumen 6 stehen.
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An einem nicht unter Druck stehenden Bereich 7 hinter der Enddichtung 4 und einem Bereich hinter der vorderen Wand 5, betrachtet von der Richtung des Saugvolumens 6, sind Durchgangsbohrungen des Mantels mit 3' bezeichnet, weil sie nicht unter Unterdruck stehen. Wenn die Enddichtung 4 in der Figur nach links bewegt wird, wird der Zustand der nicht unter Druck stehenden Durchgangsbohrungen 3' zu unter Unterdruck stehenden Saugbohrungen 3 verändert, wenn die nicht unter Druck stehenden Durchgangsbohrungen 3' in Druckverbindung mit dem Saugvolumen 6 gelangen, und umgekehrt, wenn die Enddichtung 4 in der Figur nach rechts bewegt wird.
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Die Enddichtung 4 ist in Querrichtung der Faserbahnmaschine beweglich angeordnet, zum Beispiel zwischen den Längsdichtungen. Die Anordnung des Rands der auf der Oberfläche 10 der Saugwalze 1 laufenden Faserbahn W auf einem Filz kann zum Beispiel u. a. aufgrund der Breite der Faserbahn W variieren. Aus diesem Grund kann die Anordnung der Enddichtung 4 in der Saugwalze 1 eingestellt werden (Pfeil X mit zwei Richtungen), und zwar in Querrichtung zu einem geeigneten Punkt, der der Anordnung des Rands der Faserbahn entspricht, so dass Unterdruck nicht notwendigerweise nach außerhalb des Bereichs der Faserbahn gerichtet ist und somit der Unterdruck nicht abgeschwächt oder ein Verlust von Energie bewirkt wird.
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Die Richtung des Rands des unter Unterdruck stehenden Bereichs, der an dem Randbereich der Saugzone auf der Oberfläche 10 der Saugwalze 1 gebildet ist, ist mit einer gestrichelten Linie 8 dargestellt, welche zwischen den unter Unterdruck stehenden Saugbohrungen 3 gezogen ist. Der Unterdruck 8 an dem Randbereich der Faserbahn W auf der Oberfläche 10 der Saugwalze 1 ist nicht gleichförmig und unterbrochen. Dann kann an einigen Orten ein Kanten- bzw. Randumdrehen auftreten, weil die auf die Faserbahn gerichtete Saugwirkung nicht ausreichend ist, um den Rand der Faserbahn von dem transportablen Gewebe zu übertragen und ihn in Kontakt mit dem Gewebe zu halten, welches die Faserbahn W transportiert.
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Eine Saugwalze 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in den 2 und 3 dargestellt, wobei Umfangsnuten 9, 9 in dem Randbereich des Mantels 2 angeordnet und mit Saugbohrungen 3 versehen sind, um dafür zu sorgen, dass der auf den Rand der Faserbahn W wirkende Unterdruck in der Maschinenrichtung gleichförmig und kontinuierlich ist. Die durch die Saugwalze 1 erzeugte Saugwirkung ist vorzugsweise bereits gleichförmig, wenn die Bahn von dem vorhergehenden Gewebe losgelassen wird. In Verbindung mit der Beschreibung der 2 und 3 wird auf 1 Bezug genommen. Eine teilweise Schnittansicht der Saugwalze 1 von 2 an der Enddichtung 4 ist in 3 dargestellt. Die Saugwalze 1 weist außerhalb der Randbereiche und zwischen den Randbereichen keine Nuten auf, so dass zum Beispiel eine Markierung der Bahn verhindert werden kann.
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PickUp-Walze bzw. Aufnahmewalze sowie Transfersaugwalzen sind im Allgemeinen nicht beschichtet, wobei in diesen Fällen Nuten außerhalb der Randbereiche und zwischen den Randbereichen in einigen Fällen ihre Festigkeit verringern könnten. Die Spannungen an dem Randbereich sind jedoch so gering, dass die Nuten des Randbereichs die Festigkeit nicht wesentlich verringern. Wenn sie in dem Bereich zwischen den Randbereichen angeordnet sind, können die Nuten in einigen Fällen aufgrund einer Leckage des Unterdrucks in der Maschinenrichtung, der durch die Nuten verursacht wird, problematisch sein, aber die Leckage von Unterdruck in der Maschinenrichtung, welcher von den Nuten verursacht wird, hat keine wesentliche Relevanz, wenn sich die Nuten nur an den Randbereichen befinden.
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Gemäß einigen Ausführungsformen ist ein Durchmesser der Saugbohrungen 3, 3 ungefähr 3 bis 5 mm. Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Breite der Saugnuten 9, 9' 1 bis 5 mm, vorzugsweise 1 bis 2 mm. Die Umfangsnuten 9, 9' bilden vorzugsweise ringförmige Nuten. Um die Unterdruckabsaugung in Maschinenrichtung gleichförmig und linear zu verteilen, erstreckt sich die Umfangsnut 9, 9' auf der äußeren Oberfläche 10 des Mantels 2 über die Saugbohrung 3, 3' oder berührt die Saugbohrung so, dass eine Druckverbindung zwischen der Nut 9, 9' und dem Saugvolumen gebildet wird.
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Dadurch, dass ein gleichförmiger und kontinuierlicher Unterdruck auf den Randbereich der Faserbahn W ausgeübt wird, kann der Rand der Faserbahn W besser mit gleichmäßiger Kraft zum Beispiel mit dem Filz oder dem Gewebe, welches die Faserbahn W transportiert, in Eingriff bleiben. Mit Hilfe der Nuten 9 kann die Unterdruckabsaugung kontinuierlich ohne Punkte der Unterbrechung realisiert werden, an denen keine Saugkraft vorhanden ist, welche auf den Rand der Faserbahn W wirkt, oder an denen die Saugkraft gering ist. Mit Hilfe der Nuten 9 kann die Wirkung der Unterdruckabsaugung auf den Rand der Faserbahn W linear ausgeführt werden. Mit Hilfe der Nuten 9 kann die Wirkung der Unterdruckabsaugung auf den Rand der Faserbahn W in der Maschinenrichtung ohne blinde bzw. verdeckte Bereiche angeordnet sein. Dann ist die Saugwirkung nicht so ausgerichtet, dass sie den Rand der Faserbahn W über eine längere Distanz zum Beispiel durch den Filz schwächt.
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In 2 sind die Saugnuten 9 mit Unterdruck ausgeführt, so dass alle Saugbohrungen 3 der Saugzone, die sich an dem Bereich der Saugnuten 9 befinden, teilweise oder vollständig durch die Nuten 9 auf der äußeren Fläche 10 des Mantels 2 verlaufen. Selbstverständlich kann die Anordnung der Bohrungen und der Nuten sich auch von diesen unterscheiden, so dass zum Beispiel eine oder mehrere Bohrungen nicht von einer Saugnut gekreuzt werden. Die Enddichtung 4, insbesondere ihre vordere Wand 5 an der Seite des Saugvolumens 6, begrenzt die Saugwirkung der Saugzone der Saugwalze 1 auf die äußere Fläche 10 des Mantels, so dass in denjenigen Saugbohrungen 3 und Saugnuten 9 Unterdruck gebildet wird, welche teilweise oder vollständig in Verbindung mit dem Saugvolumen 6 stehen.
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In 2 bildet der auf die äußere Fläche 10 des Mantels 2 wirkende Unterdruck einen linearen und gleichförmigen Saugbereich an dem linken Rand in Maschinenrichtung (in Umfangsrichtung der Saugwalze 2), wenn in 1 der Unterdruck eine mäandrische Saugwirkung bildet, und eine nicht gleichförmige Saugwirkung in Maschinenrichtung an dem Rand der Faserbahn W.
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Die Saugnuten des Mantels sind, betrachtet von der Richtung des Saugvolumens 6, mit 9' bezeichnet, weil sie an einem nicht unter Druck stehenden Bereich 7 hinter der Enddichtung 4 und einem Bereich hinter der vorderen Wand 5 nicht unter Unterdruck stehen. In 2 sind die unter Unterdruck stehenden Saugnuten 9' als Nuten dargestellt, welche nicht mit schwarzer Farbe gefüllt sind. Wenn die Enddichtung 4 in der Figur nach links bewegt wird, wird der Zustand der nicht unter Unterdruck stehenden Saugnuten 9' auf unter Unterdruck stehende Saugnuten 9 geändert, wenn die nicht unter Unterdruck stehenden Saugnuten 9' in Druckverbindung mit dem Saugvolumen 6 kommen, und umgekehrt, wenn die Enddichtung 4 in der Figur nach rechts bewegt wird.
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Vorzugsweise sind Nuten 9, 9, welche die Saugwirkung verteilen, an dem Randbereich der Saugwalze entlang eines Einstellbereichs der Enddichtung 4 derart angeordnet, dass eine gleichförmige und lineare Saugwirkung an dem Rand der Faserbahn W in jeder Anordnung der Enddichtung 4 erzeugt werden kann.
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Gemäß einigen Ausführungsformen kann die die Saugwirkung verteilende Saugnut eine Umfangsnut aufweisen, welche nicht ununterbrochen bzw. unterbrochen ist. Die ringförmige Umfangsnut kann aus Umfangssegmenten gebildet sein. Vorzugsweise verbinden Abschnitte der ringförmigen Nut, die aus mehreren aufeinanderfolgenden Teilen oder Segmenten der Nut gebildet sind, mehrere Saugbohrungen 3, 3' auf der Oberfläche 10 des Mantels 2. Mit Hilfe der an dem Walzenmantel an dem Randbereich der Faserbahn W mit benachbarten und aufeinanderfolgenden ringförmigen Nutabschnitten erzeugten Unterdruckabsaugung kann die auf den Rand der Faserbahn W wirkende Saugkraft verglichen mit einer Situation verbessert werden, in welcher die Saugbohrungen nicht mit ringförmigen Nutabschnitten verbunden sind. Dann kann der Rand der Faserbahn W mit einer gleichen Kraft in Kontakt zum Beispiel mit dem Filz oder dem Gewebe gehalten werden, welches die Faserbahn W transportiert.
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Gemäß einigen Ausführungsformen kann eine Waschvorrichtung und/oder Saugvorrichtung für die Nut vorgesehen sein, welche die Saugwirkung verteilt, um die Nut sauber zu halten. Die Waschvorrichtung kann ein Waschspray enthalten.
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Lösungen gemäß einigen Ausführungsformen können in der Blattbildungspartie und der Pressenpartie und der Trocknungspartie der Faserbahnmaschine verwendet werden, insbesondere mit der PickUp-Walze bzw. Aufnahmewalze und der Transfersaugwalze. Die Transfersaugwalze kann sich in dem Trocknungssiebkreislauf befinden. Die Bahn kann mit der Transfersaugwalze von einem Transferriemen oder -filz zu der Trockenpartie transportiert werden.
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Die oben stehende Beschreibung stellt nicht beschränkende Beispiele einiger Ausführungsformen der Erfindung zur Verfügung. Es ist einem Fachmann klar, dass die Erfindung nicht auf die angegebenen Details beschränkt ist, sondern dass die Erfindung auf andere, äquivalente Arten durchgeführt werden kann.
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Einige der Merkmale der oben beschriebenen Ausführungsformen können vorteilhaft ohne die Verwendung von anderen Merkmalen eingesetzt werden. Als solches sollte die oben stehende Beschreibung ausschließlich als erläuternd für die Prinzipien der Erfindung und keine Beschränkung derselben sein. Somit wird der Schutzbereich der Erfindung nur durch die beigefügten Patentansprüche beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5281308 A [0005]
- DE 202004020380 U1 [0006]
- EP 1103654 A2 [0007]
