DE1251275B - Thickener for the continuous thickening of suspensions - Google Patents
Thickener for the continuous thickening of suspensionsInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.:Int. Cl .:
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i/i /
Deutsche Kl.: 12 d-24/02 ν German class: 12 d- 24/02 ν
Nummer: 1 251 275Number: 1 251 275
Aktenzeichen: Sch 30406 VII b/12 d /File number: Sch 30406 VII b / 12 d /
Anmeldetag: 11. Oktober 1961 / Filing date: October 11, 1961 /
Auslegetag: 5. Oktober 1967 S Open date: October 5, 1967 p
Die Erfindung betrifft einen Eindicker zum kontinuierlichen Eindicken von Suspensionen, insbesondere saturierter Zuckersäfte, mit mindestens einem in einem Druckbehälter vertikal aufgehängtem, zylindermantelförmigem Filterelement, dessen innere und äußere Mantelfläche zur Filtration dienen und vollständig in die Suspension eintauchen.The invention relates to a thickener for the continuous thickening of suspensions, in particular Saturated sugar juices, with at least one cylinder jacket-shaped which is vertically suspended in a pressure vessel Filter element, the inner and outer surface of which are used for filtration and completely immerse in the suspension.
Mit Hilfe dieses Eindickers soll eine teilweise Trennung der Phasen fest und flüssig von Suspensionen herbeigeführt werden, um eine Anreicherung von Feststoffen im Dispersionsmedium zu erreichen. Eine solche Anreicherung ist vor allem dann erwünscht, wenn es sich um Suspensionen mit geringem Feststoffgehalt handelt und die Eindickung nur eine Vorstufe für die nachfolgende vollständige Trennung der Phasen fest und flüssig bildet.This thickener is intended to partially separate the solid and liquid phases from suspensions be brought about in order to achieve an enrichment of solids in the dispersion medium. Such an enrichment is particularly desirable when the suspensions are low Solids content is concerned and the thickening is only a preliminary stage for the subsequent complete Separation of the phases solid and liquid forms.
Je nach ihrer physikalischen Struktur setzen sich Suspensionen mit einer mehr oder weniger großen Zerkleinerung der dispersen Phase allein durch die Schwerkraft ab, wenn die Dichte der dispersen Phase größer ist als die Dichte des Dispersionsmediums. Die Absetzgeschwindigkeit hängt vor allem von der Dichte der suspendierten Teilchen, dem Dispersionsgrad, der Viskosität und der Temperatur ab. Für diesen Fall werden zur Trennung Absetzer verwendet. Dieses Trennverfahren hat aber trotz seiner großen Einfachheit den Nachteil, daß zur Erzielung der notwendigen Trennleistung sehr große Behälter mit ausgedehnten Grundflächen erforderlich sind. Das bedingt, daß je nach Absetzgeschwindigkeit der Suspension sich mehr oder weniger lange Verweilzeiten der Suspension in den Absetzern ergeben. Außerdem kann für die abgetrennte Flüssigkeit eine Nachfiltration erforderlich sein. Die lange Verweilzeit der Suspension in den Absetzern führt je nach zu behandelndem Medium zu unerwünschten chemischen Nebenreaktionen innerhalb der flüssigen Phase und zwischen beiden Phasen. Insbesondere bei der Eindickung von saturierten Zuckersäften in Absetzern tritt bei den angewandten Betriebsbedingungen, vor allem durch die hohe Temperatur, eine Qualitätsverschlechterung des erhaltenen Dünnsaftes durch Farbvertiefung und Erhöhung seines Kalksalzgehaltes, mithin ein größerer Melasseanfall ein.Depending on their physical structure, suspensions are more or less large Comminution of the disperse phase by gravity alone decreases when the density of the disperse phase is greater than the density of the dispersion medium. The settling speed depends mainly on the Density of the suspended particles, the degree of dispersion, the viscosity and the temperature. For this case, settlers are used for separation. This separation process has, however, despite its large Simplicity the disadvantage that to achieve the necessary separation performance with very large containers extensive base areas are required. This means that, depending on the settling speed Suspension result in more or less long residence times of the suspension in the settlers. In addition, post-filtration may be necessary for the separated liquid. The long dwell time the suspension in the settlers leads to undesirable chemicals depending on the medium to be treated Side reactions within the liquid phase and between the two phases. Especially when it comes to thickening of saturated sugar juices in settlers occurs under the operating conditions used mainly due to the high temperature, a deterioration in the quality of the thin juice obtained Color deepening and an increase in its calcium salt content, and consequently a greater amount of molasses.
Es ist bekannt, Vakuumtrommeldrehfilter oder diskontinuierliche Druck- oder Vakuumfilter als Eindicker
einzusetzen, jedoch ist der dafür erforderliche apparative Aufwand und der Aufwand an Energie
sehr groß, so daß sich hohe Investitionskosten ergeben und ein großer Platzbedarf für eine entsprechende
Trennleistung erforderlich ist. Dies trifft beispielsweise für eine bekannte Filtervorrichtung zu,
Eindicker zum kontinuierlichen Eindicken von
SuspensionenIt is known to use rotary vacuum drum filters or discontinuous pressure or vacuum filters as thickeners, but the expenditure on equipment and energy required for this is very high, so that high investment costs result and a large amount of space is required for a corresponding separation performance. This applies, for example, to a known filter device, a thickener for the continuous thickening of
Suspensions
Anmelder:Applicant:
Rainer Schlegel, Hattersheim/Main, Ringstr. 12Rainer Schlegel, Hattersheim / Main, Ringstr. 12th
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Rainer Schlegel, Hattersheim/MainRainer Schlegel, Hattersheim / Main
deren Filterelementgruppen aus einzelnen, konzentrisch ineinander angeordneten hohlzylindermantelförmigen Filterelementen bestehen, die um ein mittleres rohrartiges Filterelement angeordnet sind. Die hohlzylindermantelförmigen Filterelemente sind einzeln, von dem mittleren rohrartigen Filterelement abnehmbar angeordnet und tragen besondere ring-their filter element groups from individual, concentrically arranged hollow cylinder jacket-shaped There are filter elements which are arranged around a central tubular filter element. the Hollow cylinder jacket-shaped filter elements are separate from the central tubular filter element detachably arranged and carry special ring
ao förmige, mit Filtratdurchlaßöffnungen versehene Kopfstücke, die etagenförmig übereinandergeschoben einen trichterförmigen Filtratsammelraum bilden. Der Filtratsammelraum ist durch einen mit Filtratausflußöffnungen versehenen Deckel abgeschlossen, der mittels eines Keiles in der Tragspindel des pilzförmig ausgebildeten Kopfstückes des rohrartigen Filterelementes die Kopfstücke sämtlicher Filterelemente flüssigkeitsdicht aufeinanderpreßt. Die be-. kannte Filtervorrichtung läßt keinen kontinuierlichen Betrieb zu, denn wenn die Zwischenräume der Filterelemente angefüllt sind, wird der Behälter, in welchen die Filterelemente eingesetzt sind, durch Öffnen der Bodenklappe entleert.ao-shaped, provided with filtrate passage openings Head pieces which, pushed one on top of the other, form a funnel-shaped filtrate collection space. The filtrate collection space is closed by a lid provided with filtrate outflow openings, by means of a wedge in the support spindle of the mushroom-shaped formed head piece of the tubular filter element, the head pieces of all filter elements pressed together in a liquid-tight manner. Thieves-. known filter device leaves no continuous Operation closes, because when the spaces between the filter elements are filled, the container in which the filter elements are inserted, emptied by opening the bottom flap.
Es ist eine Filtereindickungsanlage bekannt, die zum Filtrieren verhältnismäßig kleiner Mengen von Feststoffen aus großen Flüssigkeitsmengen dient und eine Rückspülung für die Filterkörper unter Verwendung des unter Gasdruck strömenden Filtrats besitzt. Es ist eine im wesentlichen stoßfrei arbeitende Umsteuerung vorgesehen, die aus einem Wechselventil mit drei Anschlüssen besteht, dessen erster mit dem Innenraum der Filterkörper in Verbindung stehende Anschluß durch eine druckabhängige Einrichtung im Augenblick des Druckausgleiches zwischen den beiden anderen Anschlüssen an das Wechselventil umgeschaltet wird. Der zweite Anschluß führt dabei zu einem Behälter und der dritte Anschluß zu der Filterabflußleitung mit dem Überlauf. Ferner ist ein Wechselventil vorgesehen, über welches in bestimmten Zeitabständen der Behälter abwechselnd mit einer Druckluftanlage oder der Außenluft verbunden wird. Diese bekannteThere is a filter thickening system known, which for filtering relatively small amounts of Solids from large amounts of liquid is used and a backwash for the filter body is used of the filtrate flowing under gas pressure. It is essentially bumpless Reversing provided, which consists of a shuttle valve with three connections, its first with the interior of the filter body in connection with a pressure-dependent connection Setup at the moment of pressure equalization between the other two connections is switched to the shuttle valve. The second connection leads to a container and the third connection to the filter drain line with the overflow. A shuttle valve is also provided, via which the container alternates with a compressed air system at certain time intervals or the outside air. This well-known
709 650/343709 650/343
Demnach kann durch die Erfindung in vorteilhafter Weise mit sehr kleinen Zwischenräumen, also einer großen Anzahl derselben auf dem Trommelumfang, eine weitgehende und wirksame Ausnutzung des zylindrischen Doppelmantels erzielt werden.Accordingly, the invention in an advantageous manner with very small spaces, so one large number of the same on the drum circumference, an extensive and effective use of the cylindrical double jacket can be achieved.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung empfiehlt es sich, Abstreifflächen zum Abheben des Filterkuchens von der Trommel anzuordnen. Der Ringkanal kann gegenüber dem Druckraum durchIn an advantageous development of the invention, it is advisable to use stripping surfaces for lifting the Arrange filter cake from the drum. The annular channel can through opposite the pressure chamber
aus der Trommel und zum Ablösen des Filterkuchens. out of the drum and to detach the filter cake.
Die zylindrischen Doppelwände der Trommel können in Halteringen gefaßt sein, von denen einer in ao den Ringkanal, der mit dem Raum außerhalb des Druckbehälters in Verbindung steht, eingreift.The cylindrical double walls of the drum can be held in retaining rings, one of which in ao the annular channel, which is in communication with the space outside the pressure vessel, engages.
Die Längszellen der Trommel können durch in den Zwischenraum der Doppelwand eingesetzte Stäbe gebildet sein.The longitudinal cells of the drum can be inserted into the space between the double wall Be formed rods.
Um in kontinuierlicher Arbeitsfolge ein Abziehen des Filtrats und ein Ablösen des Filterkuchens durch Eindrücken von Luft, Dampf, Filtrat od. dgl. durch den Ringkanal in die Längszellen der Trommel zuIn order to remove the filtrate and remove the filter cake in a continuous work sequence Pressing air, steam, filtrate or the like through the annular channel into the longitudinal cells of the drum
Eindickungsanlage besitzt keine sich drehende doppelwandige Trommel und arbeitet diskontinuierlich. Thickening plant does not have a rotating double-walled drum and works discontinuously.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Anordnungen weitestgehend auszuschalten und einen Eindicker hoher Trennleistung bei nur geringem Platzbedarf zu schaffen.The object of the invention is to largely eliminate the disadvantages of the known arrangements and to create a thickener with high separation performance with only a small footprint.
Dies wird gemäß der Erfindung auf einfache und
vorteilhafte Weise dadurch erreicht, daß jedes Filterelement des Eindickers aus einer doppelwandigen, io Dichtungsringe abgedichtet sein, die von unten her
nahezu den gesamten Innenraum des Druckbehälters den Spalt zwischen Ringkanal und Haltering abausfüllenden
drehbaren Trommel hergestellt wird, decken. Im Druckbehälter kann sich ein Luftkissen
deren ringförmiger Zwischenraum in einzelne, in zur Regelung des Arbeitsdruckes befinden. Der
axialer Richtung sich erstreckende Längszellen Doppelmantel der Trommel kann außen an seinem
unterteilt ist. Ein in einzelne Bereiche aufgegliederter 15 Ende durch Segmente geführt sein. Statt eines
Ringkanal dient dabei zum Abziehen des Filtrats Doppelmantels können auch mehrere konzentrischThis is according to the invention in a simple and
Advantageously achieved in that each filter element of the thickener can be sealed from a double-walled, sealing rings, which cover almost the entire interior of the pressure vessel from below the gap between the annular channel and the retaining ring filling the rotatable drum. In the pressure vessel, there can be an air cushion with an annular space in between, in order to regulate the working pressure. The axially extending longitudinal cell double jacket of the drum can be divided on its outside. An end that is broken down into individual areas can be guided through segments. Instead of an annular channel used to remove the filtrate, the double jacket can also have several concentrically
angeordnete, zylindrische Doppelmäntel in der Filtertrommel vorgesehen sein. Um eine einwandfreie Ablösung des sich bildenden Filterkuchens zu erreichen, kann in an sich bekannter Weise auch noch zusätzlich ein Schwingungserreger auf die Filtertrommel einwirken.arranged, cylindrical double jackets can be provided in the filter drum. To a perfect replacement To achieve the filter cake that is formed can also be used in a manner known per se a vibration exciter act on the filter drum.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Eindicker gemäß der Erfindung im Schnitt dargestellt. Die Eindickung geschieht hierbei in kontinuierlicher Arbeitsfolge durch Druckfiltration. Die Suspension wird bei 1 in einen Druckbehälter 2 geleitet, in dem ein in die Suspension vollständig eintauchender, zylindrischer Doppelmantel 3, dessenIn the drawing, a thickener according to the invention is shown in section as an exemplary embodiment. The thickening takes place here in a continuous work sequence by means of pressure filtration. The suspension is passed at 1 into a pressure vessel 2 in which a cylindrical double jacket 3, which is completely immersed in the suspension, has its
ermöglichen, kann die Trommel drehbar und der in 30 innere und äußere Mantelfläche zur Abtrennung der einzelne Bereiche unterteilte Ringkanal, der sich am flüssigen Phase dient, vertikal aufgehängt ist. Der unteren oder oberen Ende der Trommel befindet, zylindrische Doppelmantel ist aus Lochblechen, feststehend angeordnet sein. Es kann aber auch um- Sieben oder ähnlich wirkenden Vorrichtungen, die gekehrt die Trommel feststehend und der Ringkanal durch Rundstäbe, Rohre oder andere Profile auf drehbar in den Eindicker eingebaut sein; diese Aus- 35 Abstand gehalten werden, gebildet. Die Lochbleche führung ist nicht Gegenstand vorliegender Erfindung. dienen als Filtermediumträger beispielsweise eines Durch die Erfindung werden gegenüber den be- Filtertuches. Die Stäbe sind untereinander mit Abkannten Eindickem Vorteile dadurch erzielt, weil stand angeordnet, so daß sich kleine, langgestreckte für die abgetrennte, flüssige Phase keine Nachnltra- Zwischenräume bilden, die für den axialen Stofftion mehr erforderlich ist, und die Verweilzeit der 4° transport bestimmt sind und vor allem zur Filtrat-Suspension im Eindicker wird auf ein Minimum abführung dienen. An ihren beiden Enden sind die herabgesetzt, so daß weder die Saftqualität leidet, Stäbe durch je einen Haltering 5,6 gefaßt. Der Haltenoch die Schlammqualität beeinträchtigt wird. ring 6 trägt entsprechend den Abständen der Stäbeenable, the drum can be rotated and the annular channel, which is divided into inner and outer circumferential surfaces to separate the individual areas and is used on the liquid phase, is suspended vertically. The lower or upper end of the drum is located, cylindrical double jacket is made of perforated metal sheets, can be arranged in a stationary manner. However, it can also be incorporated into the thickener so that it can be turned around, sieving or similarly acting devices, which inverted the drum stationary and the annular channel through round rods, tubes or other profiles; these are kept at a distance from each other. The perforated sheet guide is not the subject of the present invention. serve as a filter medium carrier, for example a filter cloth. The rods are achieved with one another with beveled thickeners because they were arranged so that small, elongated spaces for the separated, liquid phase do not form any additional spaces that are required for the axial material, and the dwell time of the 4 ° transport is determined and especially the filtrate suspension in the thickener will serve to remove a minimum. At both ends they are lowered so that neither the quality of the juice suffers, the rods are each held by a retaining ring 5, 6. The holding still affects the quality of the sludge. ring 6 carries according to the spacing of the bars
Bei den bekannten Verfahren, insbesondere zur Öffnungen, denen sich ein Ringkanal 7 entsprechend Eindickung von saturierten Zuckersäften, die bisher 45 dem mittleren Umfang des zylindrischen Doppelin statischen Eindickern geschah, beträgt die mittlere mantels anschließt. Der Ringkanal 7 wird durch Verweilzeit mindestens 40 Minuten, der Eindicker Trennstopfen unterbrochen, wodurch mehrere Zwinach der Erfindung vermindert dagegen die Verweil- schenräume zu Zonen zusammengefaßt werden könzeit auf 4 Minuten. Da bei den hohen Betriebstempe- nen, so daß die Bildung verschiedener Arbeitszonen raturen von etwa 80° C und den langen Reaktions- 50 möglich ist. Bei der Eindickung handelt es sich zeiten die Zersetzung der pflanzlichen organischen überwiegend um die Arbeitsgänge Filtrieren oder Stoffe schon erheblich ist, bedeutet die Verminde- Entfernen des Filterkuchens vom Filtermedium, rung der Verweilzeit der Suspension von 40 auf Letzteres geschieht durch Eindrücken von Dampf, 4 Minuten auf die Qualität des Zuckersaftes einen Luft oder Filtrat bei 8 im pulsierenden oder gleichmerklichen Fortschritt. Dadurch, daß der Druck- 55 mäßigen Strom. Das Entfernen des Filterkuchens behälter die Einstellung des optimalen Filtrations- wird an der inneren und äußeren Peripherie des druckes ermöglicht und durch den zylindrischen zylindrischen Doppelmantels durch in bekannter Doppelmantel eine große Filtrationsfläche gegeben Weise ausgebildete Abstreifflächen 9 unterstützt, ist, wird eine hohe Trennleistung bei geringem Platz- Die Anordnung der Abstreiffläche an der inneren bedarf erzielt. Der erfindungsgemäße Eindicker 60 und äußeren Peripherie des zylindrischen Doppelzeichnet sich also durch eine hohe Wirtschaftlichkeit, mantels wird dadurch ermöglicht, daß der DoppelIn the known methods, in particular for openings, which are followed by an annular channel 7 corresponding to thickening of saturated sugar juices, which so far happened around the middle circumference of the cylindrical double in static thickeners, the middle jacket is connected. The ring channel 7 is interrupted by a dwell time of at least 40 minutes, the thickener separating stopper, which reduces the dwell time to 4 minutes. As at the high operating temperatures, so that the formation of different working zones, temperatures of about 80 ° C. and the long reaction times are possible. In the case of thickening, the decomposition of the vegetable organic matter is mainly about the filtering operations or substances are already considerable, means reducing the retention time of the suspension from 40 to the latter by pressing in steam, 4 minutes on the quality of the sugar juice an air or filtrate at 8 in pulsating or evenly noticeable progress. Because the pressure is moderate. The removal of the filter cake container, the setting of the optimal filtration is made possible on the inner and outer periphery of the pressure and is supported by the cylindrical cylindrical double jacket through stripping surfaces 9 formed in a known double jacket manner, a high separation performance with low Space- The arrangement of the wiping surface on the inner surface is achieved. The thickener 60 according to the invention and the outer periphery of the cylindrical double is thus characterized by a high level of economy, jacket is made possible by the fact that the double
insbesondere bei der Eindickung von saturierten Zuckersäften, aus. Zum Entfernen des Filterkuchens genügt als Arbeitszone eine Arbeitszelle oder ein Zwischenraum.especially when thickening saturated sugar juices. For removing the filter cake A work cell or space is sufficient as a work zone.
Das bedingt, daß je größer die einzelnen Zwischenräume sind, um so größer auch die Fläche ist, die für die eigentliche Filtrationszone verlorengeht.This means that the larger the individual spaces are, the larger the area is for the actual filtration zone is lost.
mantel an einem Ende, am günstigsten durch drei Segmente 10 geführt wird. Eine Befestigung der inneren Abstreiffläche kann nun durch eine starre Verbindung 11 mit den äußeren Abstreifflächen erfolgen.jacket at one end, is best passed through three segments 10. A fixture of the inner wiping surface can now by a rigid connection 11 with the outer wiping surfaces take place.
Die Ablösung des Filterkuchens kann in an sich bekannter Weise auch durch Anbringen einesThe filter cake can also be detached in a manner known per se by attaching a
Schwingungserregers erzielt werden, so daß in diesem Fall auf das Entfernen mit Dampf verzichtet werden kann.Vibration exciter can be achieved, so that in this case the removal with steam can be dispensed with can.
Ein vollständig kontinuierlicher Arbeitsablauf wird dadurch erzielt, daß der Ringkanal und die Abstreiffläche feststehend und der zylindrische Doppelmantel rotierend angeordnet sind. Der Ringkanal ist in die Arbeitszonen Filtrieren und Entfernen des Filterkuchens unterteilt, die der zylindrische Doppelmantel in gleichmäßigem Intervall durchläuft. Eine Anordnung der Teile im umgekehrten Sinne, also feststehende zylindrische Doppelmanteltrommel, rotierende Abstreiffläche und rotierender Ringkanal, führt ebenso zu einem kontinuierlichen Arbeitsablauf. In beiden Fällen ist aber eine zuverlässige Abdichtung des Ringkanals, in dem sich das Filtrat sammelt, gegenüber dem Druckraum erforderlich, die durch einen einfachen elastischen Ring 12 erfolgen kann. Die Anordnung des elastischen Ringes 12 geschieht derart, daß der Ring von unten her den Spalt zwischen Ringkanal 7 und dem Haltering 6 abdeckt, damit sich keine Feststoffteilchen ansetzen und Undichtigkeiten durch erhöhten Verschleiß der Dichtung vermieden werden.A completely continuous workflow is achieved in that the annular channel and the The stripping surface is fixed and the cylindrical double jacket is arranged to rotate. The ring canal is subdivided into the work zones of filtering and removing the filter cake, and the cylindrical Double jacket runs through at regular intervals. An arrangement of the parts in the opposite sense, i.e. fixed cylindrical double jacket drum, rotating scraper surface and rotating ring channel, also leads to a continuous workflow. In both cases, however, there is a reliable seal of the annular channel in which the filtrate collects, compared to the pressure chamber, which can be done by a simple elastic ring 12. The elastic ring 12 is arranged in such a way that the ring covers the gap between the ring channel 7 and the retaining ring 6 from below, so that no solid particles accumulate and leaks due to increased wear of the seal be avoided.
Der Arbeitsdruck im Behälter kann jeweils den optimalen Filtrationsbedingungen der Suspension angepaßt werden, damit stets die größte Filtrationsleistung gewährleistet ist. Die Einstellung des optimalen Filtrationsdruckes erfolgt durch ein Luftkissen 4, das an eine Druckregulierungsanlage angeschlossen ist. Damit der zylindrische Doppelmantel ständig von Suspension bedeckt ist, ist eine Niveauregelung vorgesehen.The working pressure in the container can be adapted to the optimal filtration conditions of the suspension so that the greatest filtration performance is always guaranteed. Setting the optimal Filtration pressure takes place through an air cushion 4, which is connected to a pressure regulation system is. A level control is required so that the cylindrical double jacket is constantly covered by suspension intended.
Der durch Abblasen und durch die Abstreiffläche entfernte Filterkuchen setzt sich im konischen Teil des Druckbehälters ab und wird mit etwas Suspension, je nach dem gewünschten Eindickungsgrad, bei 13 abgezogen. Das Filtrat wird im Ringkanal gesammelt und von hier durch eine Rohrleitung 14 nach außen geführt.The filter cake removed by blowing off and through the wiping surface settles in the conical part of the pressure vessel and is with some suspension, depending on the desired degree of thickening 13 deducted. The filtrate is collected in the annular channel and from here through a pipe 14 to led outside.
4040
Claims (9)
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| DE4128210A1 (en) * | 1991-08-26 | 1993-03-04 | Mann & Hummel Filter | FILTERS FOR LIQUIDS |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE4128210A1 (en) * | 1991-08-26 | 1993-03-04 | Mann & Hummel Filter | FILTERS FOR LIQUIDS |
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