DE1421301A1 - Vorrichtung zur Behandlung kleiner Kohlebriketts zur Rauchbeseitigung durch Oxydation - Google Patents

Description

Akte 62-10-79

12. Juni 1962 Dr.

Dr. HEINZ FEDER

Palentanwalt

Düsseldorf/Rh. Straß· 18

rue des Ami ons, ,oU^I (i,ord

t, zur ^

zur .cauchbeseitigung durch u

i.& aind zaiilreiche Artemion «Ten 'Lekaüiit, .lie zur ,ärrnebehandlun₍-vorsciiiedener utoX'ie und inöliesoxiaere aui- ^:..äriuebehandluug von ilohleeraeugniösen "benutzt werden, xiie ^unuelderin besitzt
bereits für Verfahren und für Vorrichtungen zur iiauchbeseitigung und Verfeetigiin^ von Briketts die ae.itscxien latente i 051 DAS 1.105 3ö2» i'atentaniiielduiig H 24 491 vom 23. Juli 1956 und j atentanineldung Il 40 349 vom 3. Jeptember I960, ^s handelt sieh dabei um Vorrichtungen, die geeignet siiici, iiriketta, die als Bindemittel Pech oder Teerprodukte enthalten, au behandeln» um sie

zu

Die bekannten ufen sind im allgemeinen zur Behandlung von ver hältnismäßig grobkörnigem Gut geeignet, unu aa iat für die Be-

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feiiücoz'ügen Gutes.*· insbesondere wichtig, das· Oru-ΐ "-eitisr genau definierten jchichtaieke zu beiian.deIn.

i¹ ...,rf ladung ist eine V'orri Oü fcung z\xr liehandlung

οίκζ zwecks .· taue üb eeei ti igung von körnigen toiileerzeugnissen, {L&e insbesondere i-.r aie'-jeiuuidlur^ ■ von Jclöiiie*i iuid zerbrechlichen iCörnern geeignet xat, Die Vorrichtung tidt außerdem gegenüber ·<36η, bekannten Vorrichtungen noch den Vorteil, daß sie praktisch: keine beweglichem eile ent hai τ ^ixt ^usnnlme y bv/a der liittel für die Kreislauf führung der· Grase, wdlireM aas ^u oejaandeln.de G-ut.sich durch seine ^oh\irere bewegt. . . ,

j.rfindungsyeucuJ uesteiifc die vorrichtung uus einem geneigten iiästöii, der svei .eihen geneigter lainellen «nthnlt, zwischen denen das körnige U-ut durch seine hchwer* hindurchbevregt wird, wobei die iiehandluTt rs^ase quer durch äiü -beide^i .einen do.s tfut durch— setzend hiuaurciisbromen. ■ - - ■

^.-ie iiei^LUi·.; des Kostens besciniiüt den . ruo^, dem' die Körner austjesetst sind. 3ie kann deiael.tsprecnend in Abhängigkeit von der _rucicfesti^i:ei-b der i.orner verändert werdexi. VoraU 'sweiae soll der !,ei^injiSV.anJ.ul ";jegen die horizontale (-rfcv.'a 5 größer sein- als der natürliche ür-schim&swinkel des zu behandelnden G-Kasten wird zwecaritlßi ~. durch die z'-el ±. -iellenreihen in drei Abteilungen geteilt, wobei die Jase, die aiu mifterlere Abteilung quer durchsetzen, durch die beiden autfery Abteilungen in ijängarichtun_;; strömen. ^ ·. :.. .;;.- , :

i'erner enthält der >'fen ^eiiilii der 2>rfindurvJ zv,^reclanä3ig Kittel zum Erhitzen der vj-ase, die aIch in einer der äußeren Abteilungen

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ι ου ι

befinden unu iütel, um daa Strumen der u.\se, die sich in der anderen 'ύχΜ^τοι*. .Lrüfcilun^ befind en, au bewirken«

.Lde Lamellen Laben eine solche ü'orm, i: ellung und jjntfernung voneinander, dad abh-iiitjig von der KeIj₃Un^ aea ^asten-s- die Ausbildung aee na 1,LLi-Iiei:en ^öscnun&swinicels des tfutess "über- jeder Lamelle, beginnend am inneren .,tanu der oberen jjamelle nicht dazu führen kann, daü Körner auy α er mictloren .abteilung in die äußeren Abteilungen Herausfallen.

l/er öfen gemäß der iiirfindun^ zeigt söiait verschiedene Merkmale, die durch verschiedene Faktoren in der Art des üetriebes, beeinflulit sind, ijo .bestimmt die Abmessung der jjamallen einerseits den querschnitt £ür den uurchtritt der ^ehandlungsgaee und anderseits den Böschungswinkel, der sich zwischen einer Lamelle Und der darunuerliegenden juanelle-außbiluet. _4e Abstände der Lamellen bestimmen die gleichen !''alctoren, und so hängen diese beiden i-iericmale von der körnung des jehandlungsgutes ab.

Ferner ist auch die Neigung der Lamellen gegen die Ofenachse vom Gasdurchtritt und dem iöschungswinkel abhängig. Sie ist daher ebenfalls eine ^unktlon der vorstehend genannten Faktoren» Außerdem aber häii&t diese neigung vom .;ert des xteibungskoeffizienten zwischen dem üut und den Lamellen ab_} und dieser ist wieder abhängig von der Art des Jiehandlungsgutea und dessen ibriebfestigkeit. ifabei bestimmt die ü.rt der jjamellen öov,^rie die üeigung der Lamel-

, len gegen die Ofenachse die .Reibung, die bei der Bewegung des körnigen Gutes auftritt. Sie ist damit eine l^(lunktion der Zerreib-

, barkeit des Behandlungsgutes. Es ist zwecicmäßig, zur Verminderung

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dieser Heibung Lamellen aus nioht rostendem Stahl au verwenden.

Die leigung dee Ofen kann, wie erwähnt, in Abhängigkeit von der Druckfestigkeit des Gutes und ebenso vom natürlichen JJÖeohungswinkel der durch die Form und Masse der Körner bestimmt ist, verändert werden.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann daher sehr verschiedenen' Produkten, bei denen es notwendig ist, die Behandlungebedingungen ebenfalls zu verändern, einfach durch Veränderung ihrer charakteristischen Merkmale angepaßt werden. Insbesondere ist die Vorrichtung geeignet für daa ffauchlosmaohen von Kohlegrus, der in der iJrweiohungsperiode der oxydierenden Behandlung nur geringe Druckfestigkeit hat und leicht zerreibbar ist.

Das Fehlen aller mechanischen Vorrichtungen in der Abteilung» in der das Gut behandelt wird, vermeidet das Zerbrechen-der Körner· und ermöglicht es, deren ursprüngliche Form zu erhalten, was dem Gut in vielen Fällen einen erhöhten Handelewert gibt.

Die in zwei .aeieihn angeordneten Lamellen, deren Zwischenraum den Durchgang dee .Gutes bestimmt, können von einer zur anderen Reihe oder auch vom oberen zum unteren Lnde des Ofenβ wechselnde Abmessungen haben, je nachdem, welchen Behandlungen das körnige Gut unterworfen werden soll. Auch die Neigung der Lamellen einer Setae kann unterschiedlich sein je nach den verschiedenen Zonen, in de- nexi das Gut behandelt wird.

Außerdem kann auch die eine der Lamellenreihen ersetzt werden durch eine einfache perforierte Wand* Diese Anordnung kommt in Frage, wenn der Ofen stark geneigt ist, so daß die obere Reibe

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das durchden- Ofen- geführte Behandlungsgut nicht abstützen muß. -

Perner kann "bei der Yorriohtung nach der Erfindung· der' Kasten In einem festen, gegebenenfalls gelenkigen Auflager, beispielsweise längs einer seiner Kanten und an einer änderen Stelle in einem Gleitlager gelagert sein, so daß er sich frei aUBdehj&ien

Eine Anordnung gemäß der■■ Erfindung ist somit in ihrem Aufbau ' seht'einfach und daher mit geringen ivosten herstellbar.

Bei einer Torrichtung'gemäß der Erfindung ist ferner die mittlere Abteilung an ihrem oberen Ende zweckmäßig mit einem Speisetrichter versehen» in dem das zu behandelnde' Gut selbst die Abdichtung bewirkt, während er an seinem"unteren Ende mit einer Leitung zum Ausbringen des Gutes,.*die abgedichtet ist, versehen ist. Die Abdichtung' der Leitung zum Auebringen des Gutes kann durch einen Viaseertrog erfolgen, iyi welchem die Leitung über einer Fördervorrichtung endet, die zum Ausbringen des körnigen Gutes geeignet ist und die beispielsweise ein Förderband sein kann.

Die Durchsatzgescliwindigkeit und damit die Behandlungedauer ist. durch die vorzunehmende Behandlung bestimmt, und für eine "bestimmte. Behandlung hängt diese Geschwindigkeit; von der Korngrößi deö zu behandelnden Gutes ab. Die Durohsatzgesohwindigkelt kann ' bestimmt werden duroh Änderung der Geschwindigkeit* mit der das Gut am unteren Ende des Ofens ausgebracht wird, M*s r&eispielsweise ein Metall* oder Gummiförderband eoin karin, dessen Geschwindigkeit regelbar ist. .

Beim Ausbringen des behandelten Gutes unter '/asser ergibt sich

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der weitere Vorteil» daß es nicht erforderlich wird, im Ofen eine, Abkühlzone vorzusehen, da die Abkühlung direkt im Vaaser erfolgt _t das zweckmäßig ciuroh Zugabe von ^riscirwasaer, die beispielsweise . durch ein ochwimnierventil gesteuert wird, auf konstanter Höhe und Temperatur gehalten wird. Die 'femperatur dee Wassers wird zweckmäßig bei etwa SO⁰ gehalten, um eine, übermäßige Härtung des Gutes zu vermeiden und eine einfache Srocknung an der Luft zu ermöglichen. , . .

Die abführung der überschüssigen Gase aus dem Ofen kann dadurch sichergestellt werden, daß entweder der Gasaustritt in der 3)ruokzone erfolgt oder ein -abaaugventilator eingeschaltet wird, der es ermöglicht, die Gase auch aus einer linterdruckzone abzuführen. In der Leitung, durch die der jxaueh einem och/ornatein zugeführt wird, ist zweckmäßig ein Ventil zur regelung der /ibführung vorgesehen.

Me Behandlungsgase selbst können aus einer Quelle außerhalb des Ofens stammen und werden in den Kasten in eine seiner äußeren Abteilungen eingeführt, der die Abteilung gegenüberliegt, in der sich die Mittel für die Gaszirkulation befinden. Es können an dem Ofen verschiedene ^nsatzrohre voi'&ösenen sein, die die gleichzeitige Zuführung verschiedener üase ermöglichen, wie Luft oder Wasserdampf in zweckmäßigem Verhältnis, um auf diese "weise im ofen die für die Behandlung erforderliche Atmosphäre ■ und Temperatur herzustellen.

Bei' der Vorrichtung gemäß der lirfinaung kann auch mindestens -eine der Lamellenreihen senkrecht zu ihrer Ebene verstellbar

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sein, um auf diese V/eise die Dicke der Schicht, in der das Behandlungsgut durch den öfen geführt wird und damit gleichzeitig die Kenge dee (Jutes, die vom "behandelten i.orn getragen werden muß, zu verändern* lie Lamellen können zusätzlich mit Löchern versehen sein, um auf diese i/eise einen möglichst großen Querschnitt für den Durchtritt der Behandlungsgase zu erreichen. Perner können mindestens die Lamellen einer fieihe parallel zur iibene der Reihen verstellbar sein, um auf diese '.,"eise den "eg und den Querschnitt für den Durchtritt der Behandlungsgase zu verändern.

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch aus mehreren Kästen bestehen, die hintereinander oder parallel zueinander angeordnet sind und deren seitliche Abteilungen miteinander in Verbindung stehen können, um auf diese Weise Vänueverluste zu vermeiden und den erforderlichen Wärmeschutz zu vermindern.

Die Bewegung des Beiiandlungsgutes kann ferner durch eine Küttelung mindestens einer Innenwand der Torrichtung verbessert werden» wobei diese ilüttelung mit irgendwelchen bekannten ilitteln erfolgen kann· Auf diese Vieise wird der Böschungswinkel vermindert und dementsprechend' auch der Neigungswinkel des Kastens, was besonders bei leicht zerreibbarem Korn vorteilhaft ist»

Nachstehend wird anhand der !Figuren ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines ufens gemäß der aürfindungy 2 zeigt eine Vorderansicht eines Ofens gemäß der Erfindung, 5 eeigt in größerem Maßstab einen querschnitt durch den

Kasten eines Ofens nach iPig, 1,

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4 zeigt ebenfalls in größerem Maßstab einen Abschnitt aus den Lamellenreihen des Ofens nach Pig. I.

In Fig. 1 besteht der Ofen aus einem gegen die Senkrechte um einen Winkel von etwa 20 geneigten Kasten 1» in welchem zwei ■ meinen 2 und 3 geneigter Lamellen enthalten Bind, wie sie in · 4 genauer dargestellt sind.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, teilen diese Lamellenreihen den Ofen ' in zwei äußere Abteilungen 4 und 5 und eine mittlere Abteilung 6_f in der das zu behandelnde Gut durch seine Schwere durch den Ofen geführt wird. Am oberen Teil des Ofens sind Ausdehnungsklappen 7ι 8 vorgesehen. Per Kasten 1 ist einerseits bei 9 länge seiner Unterkante feet abgestützt und anderseits durch einen Gleitschuh 10, der sich gegen einen senkrechten Tell dee fterüste* ll'stütet·

Am oberen (Peil der Abteilung 4 ist ein Feuerraum 12 auf den Kasten aurgesetzt. In der Abteilung 5 ist ein Ventilator 13 Yorg·- sehen, der das Gas von oben ansaugt und es nach unten drückt.

Am oberen Ende der mittleren Abteilung 6 iit ein !Trichter 14 zur Beschickung des Ofens angeordnet. Dieser Trichter wird beispielsweise mittels eine* Hüttelsiebes 15 gespeist, wodurch β« ermöglicht wird, Abfälle mittels einer Leitung 16 zu entfernen· LIe rohen Körner gelangen mittels einer Fördervorrichtung 17 auf das Hüttelsieb 15.

Am unteren Bude des ofens ist eine Leitung 18 vorgesehen* durch

die daß körnige Gut nach der Behandlung abgezogen wird· Bits· . leitung mündet in einen mit Wasser gefüllten Trog 19# in Α··β·η .Inneren sich ein metallenes Förderband 20 befindet, duroh Aa* die

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fertig behandelten Erzeugnisse ausgebracht werden. Dies«· Band kann kontinuierlich laufen und wird durch einen Motor, deeaen Geschwindigkeit veränderbar ist» angetrieben. Auf diese V/eise kann die Zeit, wie lange das Gut im Ofen behandelt wird, eingestellt werden.

Das Band 20 kann auoh mittels eines Zeitschaltwerkes diskontinuierlich bewegt v/erden. Daa Band bringt die fertig behandelten Üxodukte zu einer Fördervorrichtung 21. Der Trog 19 kann duroh einen Hahn 22 mit !maser gespeist werden,, beispielsweise mittels eines Schwimmers, so daß die VJasserliöhe im Trog annähernd konstant bleibt.

I/er Ofen ist in zwei verschiedene Zonen geteilt, deren Grenze duroh die Lage des Ventilators 13 bestimmt ist. Die 2Jone A-B, die vom oberen Ende des Ofens bis zur Höhe des, Ventilators reicht, in der die von der Heizvorrichtung kommenden Gase die mittlere Abteilung von der Zone 4 naoh der Zone.5 durchströmen,und die Zone B-O, die vom Ventilator bis zum unteren iinde des Ofens reicht un<l Inder die mittlere Abteilung 6 von den vom Ventilator zugeführten Gasen in der liichtung von der Abteilung 5 zur Abteilung 4 durchströmt wird.

In Pig. 2 ist zusätzlich zu den aus J?ig. 1 erkennbaren Teilen noch eine Leitung 23 sichtbar, durch die aus dem Ofen Hauchgase

cein abgeführt werden· Diese Leitung ist am Ofen in 4er Jberdruckzone angeschlossen^ und es ist deshalb nicht erforderlich, einen Absaugventilator vorzusehen· Durch einen Schieber 24 kann die Heng« 2auch bestimmt werden, die abgeführt werden seil. Dieser

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Hauch gelangt in den Schornstein 25» in welchem eine Berieselungä anlage vorgesehen ist, der durch die Pumpe 26 Wasser zugeführt wird.

Der dargestellte Ofen ist insbesondere zur Behandlung von Kohle-' briketts, die mit ±ech oder leerbestaiidteilen gebunden sind und die relativ kleine Abmessungen haben, geeignet, um diese Briketts rauchlos zu machen, ßln derartiger Ofen ist zur Behandlung ver-* βchiedenartiger Briketts geeignet.

Beispiel 1:

Kohlebriketts von ö bis 10 min Korngröße, mittleres Korngewioht 0,6 g mit unregelmäßiger i?orn, die «a 93 V Magerkohle, die 12 f> flüchtige Bestandteile enthält, und 7 ¹P äteirikohlenteer .iktjfefUvv. Der zum liauchlosmachen dieser .Briketts benutzte Ofen hatte eine Länge von 6 ία und eine Breite von einem ^-eter. Pie !Dicke der mittleren Abteilung war 100ma und die Dicke jeder der beiden seitlichen Abteilungeii 500 mm. Die Heizvorrichtung 12 war mit einem Gasbrenner ausgerüstet.

Der Ofen war 75° gegen die Horizontale geneigt und die Lamellen hatten eine ITeigung von 30° gegen die Ofenachse.

Kit diesem ufen wurde eine Oxidationsbehandlung durchgeführt, um das Gut rauchlos zu machen. Diese Behandlung erfolgt durch eine gebremste exothermische reaktion,der eine oxydierend· Erhitzung zur Zündung vorhergeht.

In der Zone A-B des Ofens beträgt bei dieser Behandlung die Temperatur des Gases, das sich in der abteilung 4- befindet, 400 bis 60.0° C und die Temperatur des GaseS₉ das sich in der Abteilung

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befindet, nachdem es die Schiolit der zu "behandelnden Brikett© durchsetzt hat, 250 his 280° C.

Diese Zone λ-Β hat eine Länge von 2,5 in^und die G-aae haben, vor sie das Gut durchsetzen, einen. Sauer stoff gehalt von etwa 12 !?■&» Ihre 'Temperatur und dieser cjauerstoffgehalt ermöglichen es, die oxydierende erhitzung des Gutes sieherzustellen, beginnend von irunkt A, wo sich das G-ut auf Umgebungstemperatur befindet, bis zum .tunkt ü, wo sich dae iiut auf etwa 300 0 befindet.

In die Zone B-O _twird das Behandlungsgas durch den Ventilator gedrückt, nachdem es einen großen Teil seines Säuerstoffgehaltet durch die oxydierende Behandlung verloren hat. Diese Grase befinden sich auf einer Temperatur von 250 bis 280° in der Abteilung 5, " und sie durchsetzen daß zu behandelnde Out, das sich in der mittleren Abteilung befindet_fund nehmen dabei die aus der exotherm!- sohen lieaktion stammende 1/ärm.e auf. Las Gras gelangt dann mit einer Temperatur von 350 bis 370° G in die Abteilung 4»

Es sind Zuleitungen zum Ofen vorgesehen, die es ermöglichen» Luft einzuführen und auf diese Weise den Sauerstoffgehalt des ü-aaes einzustellen. Außerdem wird abhängig von dieser Sauerstoff-■ zugabe und von den gewünschten Tempera türen die Menge des durch den Schornstein abgeführten Hauches geregelt.

Am Ausgang des Ofens fällt das behandelte Gut in den Trog 19» WO 'es im ViaBser auf etwa 80° 0 abgekühlt wird und aus dem es duroii ein perforiertes Förderband 20 ausgebracht wird. , '

'Bei diesem Ausführungsbeispiel betrug die Behandlungedauer ··

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* - 12 -

30 \)±3 45 Minuten für die Briketts von 6 bis IC mm Korngröße. Die Leistung des Ofens betrug etwa 1 t pro Stunde.

iiei&piel 2:

Gehandelt wurden Brikette von 7g der üblichen runueri Form·

Lb wurde der gleiche Ofen benutzt wie in Beispiel 1, jedooh mit einer Heizung von 60° gegen die Horizontale, während die Hei-? gung der Lamellen gegen die Ofenachse die gleiche 'war. Die mittlere .abteilung hc/tte eine starke von 200 nun. In diesem Ofen dauer te die Behandlung etwa GO Minuten.

Pat «nt aui yriloh· ι

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Claims (10)

1» Vorrichtung zur Behandlung kleiner ivohle brikett β zur Kauebeaeltigung durch Oxydation, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem geneigten Kasten besteht, der zwei reihen geneigter Lamellen enthält, zwischen dejnen das körnige ti-ut durch seine üchwere hindurohbewegt wird, wobei die Benandlungsgase quer durch die beiden iteihen daa Gut durchsetzend hindurchatrüuen.

2· Vorrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß der Kameen durch die zwei Lamellenreihen in drei Abteilungen geteilt ist, wobei die Gase, die die mittlere abteilung durchsetzen, in Längsrichtung durch die beiden äußeren Abteilungen strömen.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch"gekennzeichnet, daß der Kasten gegen die Horizontale i«r einem V/inkel geneigt ist, der etwa 5 größer dat als der natürliche Böschungswinkel dea behandelten (iutes·

4. Vorrichtung nach einem ier ÄneprücJUe 1 Ma 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie Kittel zum Srhitaen der tfase, die eich in einer der äußeren Abteilungen befinden,und mittel, um das Strömen der liase, die sich in der anderen äußeren abteilung befinden, zu bewirken, enthält,

5· Vorriölitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dar kasten in einem festen, gegebenenfalls gelenkigen Auflager und einem Gleitlager gelagert ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch, gekennzeichnet, daß die mittlere Abteilung an ihrem oberen Ende mit einem Speisetrichter, in dem das üut selbst; die abdichtung be-

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— it —

wirkt.und an ihren unteren Jnde mit einer Leitung zum Ausbringen dee u-utes, die abgedichtet iat, versehen ist.

7. Vorriohtun^ nach -uis^ruch 6, dadurch gekennzeichnet) daß die Abdichtung dür Leitung auin ausbringen des txutes durch einen Wassertroi erfolgt, in welchem die Leitung über einer .Fördervorrichtung, z,ß, einem rörderbimu, ausmündet.

8. Vorrichtung nach einem der -1 neprüciie 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daj nindestous eine der ^anellenreiben aenlcreoht zu ihrer Jena verstellbar iaü, um die _.icice der mittleren abteilung zu verändern.

9· Vorricntun,. nach einem aer .ansi^ruche 1 bis b, dadurch gekennzeichnet, ta., die Lamellen perforiart ni

10. Vorrichtiai_ü nach einem der jjiüprüche 1 pia 9_f dadurch gekennzeichnet, dciij aie ^amelleii mindestena tiiner der Lamellenreihen parallel zu ihrer .be,ie verstellbar sind, um den ,uürschnitt für den iTasdiirciitritt zu vörandern.

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