DE2335556A1

DE2335556A1 - Leit- und foerderanordnung fuer granulierungseinrichtungen

Info

Publication number: DE2335556A1
Application number: DE19732335556
Authority: DE
Inventors: Robert W Gilman
Original assignee: California Pellet Mill Co
Current assignee: California Pellet Mill Co
Priority date: 1972-07-21
Filing date: 1973-07-12
Publication date: 1974-01-31
Also published as: NL7300215A; US3826475A; FR2193684A1; FR2193684B1; ES410208A1; GB1405378A

Description

PATENTANWÄLTE

DR. CLAUS REINLÄNDER -Ji^tIIi

DIPL-ING. KLAUS BERNHARDT
« D-I HONCHEN «0

otiHtTiAMia 2335556

California Pellet Mill Company-San Francisco, CaI., USA

Leit- und Förderanordnung für Granulierungseinrichtungen

Priorität: USA 21. Juli 1972 - Ser.No.273,68?

Kurzauszug

Der rotierende Konus einer Granulierungseinrichtung ist mit einer Vielzahl von Schaufeln versehen, die untereinander durch einen Ring verbunden sind, der zur Regelung des der Anordnung zugeführten Speisematerials dient und das Material in dem Raum zwischen Konus und den Schaufeln verteilt. Das Speisematerial wird dann durch eine Vielzahl von wendeiförmigen Leitflächen aufgenommen, sodass eine gleichmässigere Verteilung des Speisematerials auf die Lochmatrize der Granulierungseinrichtung bewirkt wird.

Allgemeines

Die Erfindung betrifft allgemein Leitflächen für das Speisematerial von Granulierungseinrichtungen und insbesondere die Kombination einer Leitfläche zur das Speisematerial mit einem Verteiler zur gleichmässigen Verteilung des Materials über die Lochmatrize.

Stand der Technik

Granulierungseinrichtungen zur Herstellung von gekörntem Gut sind allgemein bekannt. Eine der Hauptschwierigkeiten bei diesen Einrichtungen besteht darin, dass eine ungleichmässige Verteilung des zugeführten Materials über die wirksame Ober- · fläche der Lochmatrize und/oder der Presswalzen erfolgt.Im

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besonderen ist dies der Fall bei Granulierungseinrichtungen, auf welche sich die Erfindung bezieht, d.h. solche die eine ringförmige Lochmatrize besitzen, die mit radialen Durchbrüchen versehen ist und mittels eines Antriebes um in einer festen Lage gehaltene Presswalzen rotiert. Dabei bewirkt eine ungleichmässige Zufuhr des Materials bei diesen Anordnungen eine ungleichmässige Produktion von Granulat und demzufolge auch eine ungleichmässige Abnutzung der Lochmatrize.

Es wurden bereits verschiedene Versuche zur Beseitigung der genannten Schwierigkeiten unternommen, indem Einkerbungen, Rändelungen oder aufgeschweisste Wülste auf der inneren Oberfläche der ringförmigen Lochmatrize angebracht wurden, um eine Antriebskraft zu erzeugen, um das zugeführte Material mit dem Ring zu bewegen. Zusätzlich wurden Ablenkmittel der in der US-Patentschrift 2 764- 951 (Pisher) beschriebenen Art angewendet. In diesem Patent ist die Abdeckung der rotierenden Lochmatrize mit radialen, schaufelartigen Einrichtungen versehen, die zusammen mit der Lochmatrize und der Abdeckung rotieren, um das Material gegen die innere Oberfläche der Matrizenabdekkung zu werfen. Zwei Führungen oder Kratzer werden dazu verwendet, um das Material auf der inneren Oberfläche der Matrizenabdeckung gleichmässig zu verteilen, und es einer der Walzen zuzuführen. Jede der Führungen nach diesem Patent ist derart gestaltet, dass das zugeführte Material in gleichen Quantitäten den Walzen zugeführt wird. Im tatsächlichen Gebrauch scheint dies jedoch nicht der Fall zu sein, und es erfolgt immer noch eine ungleichmässige Materialzuführung an die Walzen, da die erste Führung alles Material von dem Konus her aufzunehmen scheint.

Ein weiterer Versuch, die oben geschilderten Schwierigkeiten zu überwinden, ist in der US-Patentschrift 3 382 818 (Landers) angegeben. Demnach ist der umlaufende Konus der Granulierungseinrichtung mit Einkerbungen im Inneren versehen, um das Material aufzunehmen. Nach diesem Patent wird Jedoch ebenfalls

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eine ungleichmässige Verteilung des zugeführten Materials über die wirksame Oberfläche der Matrize erreicht, insbesondere, wenn die dem Konus zugeführte Materialmischung in ihrer Dichte und Konsistenz geändert wird.

Bin v/eiterer Versuch,, die Schwierigkeit der ungleichmässigen Verteilung des Speisematerials über die Matrize zu beseitigen, ist in der niederländischen Patentschrift I3I Ί'37 beschrieben. Dieses Patent offenbart eine Granulierungspresse mit drei Ablenkflächen, die an der Walzenlagerung befestigt sind, die sich von einem Drittel bis zum Vollen Abstand in die Trommel .erstrecken, wodurch eine gleiche Menge des Speisematerials durch jede Schöpfeinrichtung zum Einspeisen in die Matrize abgenommen wird. Bei diesem Patent besteht jedoch immer noch die Schwierigkeit, das zugeführte Material zu dies⁴en Ablenkflächen hinzuleiten.

Die vorliegende Erfindung vereinigt die Lehren des Standes der Technik mit einer neuen Ausführung und sieht vor, dass eine neue Kombination von Zuführungsflächen und richtungssteuernden Mitteln eine bessere und gleichmässige Verteilung des Speisematerials über die wirksame Oberfläche der- Matrize erreicht wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Mit der Erfindung wird eine Speisematerialleitanordnung für eine Granulierungseinrichtung geschaffen, die einen drehbaren Konus enthält, der mit einer Vielzahl von Mörderschaufein versehen ist, die mit einem Ende im Inneren des Konus angebracht sind. Eine innere Einganordnung ist mit den freien Enden jeder Förderschaufel verbunden, und der King und die iörderschaufeln bewirken eine Steuerung der Richtung des dem Konus zugeführten Materials, um einen direkten Fluss in die Matrize zu vermeiden, und dieses nur auf die innere Oberfläche des Konus zu bewirken, von dessen Raum nur durch die Leitfläche eine Abnahme zur gleichnässigeren Verteilung des Speisematerials erfolgt.

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Ziele der Erfindung

Es ist daher ein wesentliches Ziel der Erfindung, Mittel zur Richtungssteuerung und Ablenkung für eine Granulierungseinrichtung zu schaffen, die in Granulierungseinrichtungen mit einer Vielzahl von V/alzen verwendet werden können.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht im Schaffen einer Richtungssteuerung und von Speisematerialablenkmitteln, die eine gleichmässigere Verteilung des zugeführten Speisematerials bewirken.

Ein !weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Granulierungseinrichtung zu schaffen, die Leit- und Zuführungsmittel besitzt, die in Kombination mit Ablenkflächen bewirken, dass eine gleichmässigere Verteilung des Speisematerials zu jeder der Walzen innerhalb der rotierenden Lochmatrize bewirkt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Kombination von Mitteln zur Richtungssteuerung und Zuführung zu schaffen, die in dem rotierenden Konus einer Granulierungseinrichtung enthalten sind, um eine gleichmässigere Verteilung des zugelührten Materials zur Granulierungseinrichtung und über die Stirnfläche der Lochmatrize zu bewirken.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen..

3?ig.1 zeigt einen vertikalen Schnitt in Längsrichtung einer Granulierungseinrichtung (Extrusion mill, pellet mill) mit der Erfindung,

I'ig.2 ist eine Rückansicht von kombinierten Mitteln zur Richtungsänderung und Zuführung gemäss der Erfindung,

Fig.3 ist eine Frontansicht, welche die Anordnung der Zuführungsschaufeln und des Ringes zur Richtungsänderung in dem Konus zeigt,

Fig.4 ist eine perspektivische Ansicht von Ablenkmitteln, die auf der Matrize angebracht sind und

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Pig.5 bis !ig.7 zeigen Seitenansichten von bevorzugten Ausführungsformen der drei verschiedenen Ablenkflächen.

Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

In Fig.1 ist in schematischer Weise eine bevorzugte Ausführungsform einer G-ranulierungseinrichtung dargestellt, bei der von der Erfindung Gebrauch gemacht wird. Die Granulierungseinrichtung enthält eine Pressanordnung 11 (extrusion assembly) mit einer radial perforierten, ringförmigen Pressmatrize 13. Die dargestellte Pressmatrize ist drehbar ausgeführt und wird um eine Vielzahl von Presswalzen 15» vorzugsweise drei Walzen, gedreht. Jede der Walzen ist fest angeordnet und rotiert um eine exzentrisch gelagerte Welle 17, die durch den Rahmen der Pressanordnung getragen wird. Eine Befestigungsplatte 19 hält die Druckwalzen und die Welle innerhalb der Pressmatrize fest, und es sind üblicherweise Einstellmittel (nicht dargestellt) zum Einstellen der radialen Lage der Druckwalzen bezüglich der rotierenden Lochmatrize vorgesehen. Auf diese Weise wird, wenn die exzentrisch gelagerten Wellen 17 gedreht werden·, die radiale Position der Walzen geändert, um dadurch eine einstellbare Änderung des äusseren Druckes zu erreichen, der von den Walzen auf die Matrize ausgeübt wird.

Ein rotierender Konus 21 ist an der vorderen Fläche 23 der Matrize in geeigneter Weise befestigt. Der rotierende Konus besitzt eine Vorderfront 25, die winklig oder gerade ausgebildet sein kann und eine runde Mittenöffnung 27 enthält. Ein Zuführungstrichter 29 ist über die Öffnung 27 in beliebiger Weise mit seiner Ausschüttöffnung 31 mit dem rotierenden Konus verbunden .

In dem Konus sind eine Vielzahl von Schaufeln 33» vorzugsweise in radialer Richtung und nach vorn abgebogen angeordnet. Jede Schaufel besitzt ein paddelartiges Glied 35 ₅ das den wesentlichen Teil von dieser bildet, und ist im Innern des Konus an der Stelle 37 in beliebiger Weise, beispielsweise durch Schweis-

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sen befestigt. Wie dargestellt, sind vier Schaufeln in gleichmassigem Abstand längs des inneren Umfanges des Konus vorgesehen. Die Paddelglieder 35 erstrecken sich über eine bestimmte Ausdehnung in die innere Öffnung 27 und in den trichter 29 aus nachstehend näher erläuterten Gründen.

Das innere freie Ende jeder Schaufel ist an einem ringförmigen Glied 39 in geeigneter Weise, beispielsweise durch Verschweissen fest angebracht. Wie in Fig.2 noch deutlicher dargestellt, ist dieser innere Ring parallel zur Stirnfläche des Konus eingeordnet und in jedem der vier Quadranten 41, 43, 45, 47 ausgeschnitten. Auf diese Weise bewirkt der Ring eine Steuerung der Richtung des Flusses des zugeführten Materials und erlaubt auch gleichzeitig, dass ein Materialfluss durch diesen stattfindet für den Fall, dass die Höhlung in der Lochmatrize aufgefüllt werden soll.

Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Έτ-ί findung werden diese abgeschnittenen Teile durch Verwendung eines konischen zylindrischen Ringes gebildet, der konzentrische innere und äussere Durchmesser besitzt, und von dem Teile der vier Quadranten in geeigneter V/eise abgeschnitten sind, um die offenen Teile des Ringes herzustellen.

Wenn ein konischer oder flacher innerer Ring mit konzentrischen inneren und äusseren Durchmessern verwendet wird, neigt dieser zur Entwicklung sehr grosser Kräfte auf die Schaufeln und Ablenkflächen, während einer Verstopfung. Das Ausschneiden des inneren Ringes bei der Erfindung zusammen mit den vier Schaufeln bewirkt die Steuerung der Richtung des Materialflusses und das Umlenken alles Materials, das den Konus von aussen auf die innere Oberfläche 50 erreicht und in einen Raum 49 zwischen dem äusseren Durchmesser des Ringes und den Schaufeln und der inneren Oberfläche eintritt. Der Ring verhindert, dass das Material von dem Trichter in den Konus und geradewegs in den Raum zwischen den Walzen und den Stanzblock hineingleitet. Auf diese Weise wird die horizontale Komponente der Bewegung des Spei-

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sematerials, das den Konus erreicht, unterbrochen, wodurch das Speisematerial in den Konus fällt, wo es durch die Schaufeln aufgenommen wird. Die Schaufeln arbeiten dann nach Art einer Zentrifugalpumpe und zwingen das Speisematerial, eine Schicht auf der inneren Oberfläche des Konus innerhalb des Raumes 4-9 zu bilden. Die Schaufeln arbeiten ferner in der Weise, dass sie das Material im Bezug auf den Konus festhalten und das Material zwingen, mit dem Konus zusammen zu rotieren.

Der innere Ring 39 ermöglicht ferner eine Verstärkung der Kraft der vier Schaufeln, um dadurch einen rotierenden Konus von wesentlich grösserer Stärke zu bilden und gleichzeitig die Richtungssteuerung, die Führung und Mischung wesentlich gegenüber den bekannten Anordnungen von Konus oder Lochmatrizenabdeckung zu verbessern.

Drei Ablenkeinrichtungen 51? 53 sind mit der Befestigungsplatte 19 oder anderen Befestigungsmitteln für die Presswalzen an deren Umfang verbunden und greifen in den Raum 4-9 ein bzw. nehmen das Material auf. Die Ablenkflächen halten die Bewegung des Materials nicht auf, nehmen aber tatsächlich einen Teil des_ Ma-.terials ab, um dessen Flussrichtung zu ändern, und drücken dieses zu den Walzen. Diese drei Ablenkflächen besitzen vorzugsweise eine wendelartige Form und können in beliebiger V/eise, beispielsweise wie in den Fig.1 und 5 bis 7» ausgebildet sein.

Bei der Ausführungsform nach Fig.1 sind drei Ablenkflächen 5^ vorgesehen, von denen jedoch nur eine dargestellt ist. Diese besitzen im wesentlichen die gleiche Ausführung und differieren nur hinsichtlich ihrer Länge. Die Länge der ersten Ablenkfläche ist derart bemessen, dass sich diese in den Raum' 4-9 für etwa ein Drittel von dessen Tiefe erstreckt, während die zweite und dritte Ablenkfläche sich in den Raum auf zwei Drittel bzw. die ganze Tiefe erstreckt. Nachdem auf diese Weise die-Richtung des Ausgangsmaterials, das in den Konus eintritt, geändert und das Material in den Raum 4-9 verteilt worden ist, was durch radiale Schaufelmittel und den Führungsring erfolgt,

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trennen die Ablenkflächen 5I unterschiedlicher Länge gleiche Teile des Materials von der Schicht im Raum 49 ab. Das bedeutet, dass bei jeder Umdrehung des Konus die erste Ablenkflache etwa ein Drittel des ganzen Materials im Raum 49 abnimmt. Die gewundene Ausbildung der Ablenkfläche verteilt das Material gleichmäesig zwischen der ersten Druckwalze und der rotierenden Matrize. Die zweite und dritte Ablenkfläche nimmt etwa denselben Betrag des Materials bei jeder Umdrehung auf und verteilt dabei im wesentlichen gleiche Mengen des Speisematerials zwischen jede Walze und die Pressplatte.

Eine weitere Ausführungsform um eine gleichmäsBige Verteilung des Speisematerials zu der Granulierungseinrichtung zu ermöglichen, wird durch die Leitmittel 53, 53', 53'' gebildet, die in Fig.4 bis Fig.7 dargestellt sind. Diese Leitflächen unterscheiden sich von der oben beschriebenen Ausführungsform darin, dass der durch eine einzige Leitfläche eingenommene Raum durch die Grosse oder den Winkel des hervorstehenden Endes der Leitfläche im Vergleich zur Gesamtlänge der Leitfläche gebildet wird. Die Leit- oder Ablenkflächen sind gleichmässig rings des Umfanges der Matrize verteilt und ragen in den ringförmigen Raum 49 hinein.

Im Betrieb nimmt die erste Ablenkfläche 53 lediglich ein Drittel des ringförmigen Raumes 49 in radialer Richtung ein, und zwar beginnend von der Auslaufseite des Raumes, während jede der anderen Leitflächen 53, 53'' ein zusätzliches Drittel des Raumes beansprucht. Auf diese Weise trennt während der Rotation des Konus jede Ablenkfläche etwa ein Drittel des Materials ab, das sich in dem ringförmigen Raum bewegt, um dieses im wesentlichen gleichmässig zu verteilen und jeder der Walzen zuzuführen.

Es ist daher ein bedeutender Vorteil der Erfindung, dass durch die kombiniert vorgesehenen Ablenk- und Schaufelmittel das Material, das in den Konus eintritt, in einen Raum geleitet wird,

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der zwischen dem äusseren Rand des Konus und einem inneren, ringförmigen Raum gebildet wird. Dieses Material wird dann durch, eine Vielzahl von Leitflächen, die an die Walzenhalter einrichtungen angebracht sind, in den Raum zwischen der Walze und der Matrize eingeleitet, um eine im wesentlichen gleichmässige Verteilung des Speisematerials zu jeder Walze und über die Fläche der Matrize verteilt zu erreichen, um den Materialdurchsatz und die Lebensdauer der Matrize zu vergrössern.

Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass die Erfindung in ihrer bevorzugten Ausführungsform die gestellten Aufgaben erfüllt. Wenn die Erfindung auch in Einzelheiten dargestellt und beschrieben ist, so ist diese nicht auf die angegebenen Einzelheiten beschränkt, es sei denn, dies ergibt sich aus den beigefügten Ansprüchen.

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Claims

Patentansprüche

1. Materialzuführungsanordnung für die Matrize einer Granulierungseinrichtung, gekennzeichnet durch einen rotierenden Konus, auf dessen Innenseite eine Vielzahl von Förderschaufeln mit einem Ende befestigt sind und durch einen Ring, der mit den freien Enden der Förderschaufeln im Innern des Konus verbunden ist, sodass der Ring und die Förderschaufeln eine Richtungsänderung des Flusses des zugeführten Materials bewirken, und dieses in den Raum innerhalb des Konus, nämlich zwischen den inneren Oberflächen des Konus, dem inneren Ring und den Schaufeln leiten.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschaufeln in radialer Richtung nach vorwärts gebogen ausgeführt sind, und vergrösserte Schaufelteile in eine Einlassöffnung ragen, die in der Mitte des Konus angebracht ist, um das in die Einlassöffnung eingeführte Material zu ergreifen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring parallel zur Stirnseite des Konus angeordnet ist, und dass Teile von diesem zwischen den Förderschaufeln mit einer verringerten Breite ausgestattet sind, um einen Materialdurchfluss zu ermöglichen.

4-. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3₅ dadurch gekennzeichnet, dass der rotierende Konus mit vier Förderschaufein versehen ist, die in gleichen Abständen längs des inneren Umfanges des Konus angebracht sind, und dass der innere Ring in den Quadranten oder Zwischenräumen zwischen benachbarten Paaren von Schaufeln ausgeschnitten ist.

5· Materialzuführungsanordnung für eine Granulierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen drehbaren Konus, der mit der drehbaren Matrize der Granulierungseinrichtung verbunden ist, durch vier radiale förderschaufeln, die an ihrem einen Ende innerhalb des Konus angebracht sind, und mit diesen Schaufeln verbundene Paddel

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besitzen und sich in den offenen Raum im Inneren des Konus, in den das Material zugeführt wird, erstrecken und durch einen Ring, der die freien Enden der Förderschaufeln berührt->und mit diesen im Inneren des Konus verbunden ist, und dadurch, dass der Ring ausgeschnittene Teile zwischen benachbarten Förderschaufeln besitzt, die einen Materialdurchfluss ermöglichen, und dadurch, dass der Ring mit den Förderschaufein zusammen eine Änderung der Richtung und eine Verteilung des zu dem Konus zugeführten Materials in Richtung auf dessen innere Oberfläche und in einen π ringförmigen Raum zwischen der inneren Oberfläche, dem äusseren Durchmesser der Förderschaufeln und dem genannten Ring bewirkt.

6. Anordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Vielzahl von Ablenkflächen vorgesehen ist, die im Inneren der Matrize der Granulierungseinrichtung angebracht sind, und sich in den Raum erstrecken, der zwischen 'dem Konus, den Schaufeln und dem Ring gebildet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch drei Ablenkflächen, die im gleichmässigen Abstand am Umfang der Granulierungseinrichtung angeordnet sind, und sich in den genannten ringförmigen Raum erstrecken, und dadurch, dass jede der Ablenkflächen derart ausgebildet ist, dass sie im wesentlichen ein Drittel des ringförmigen Raumes jeweils aufeinanderfolgend überstreicht.

8. Anordnung nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, dass die drei Ablenkflächen in den genannten ringförmigen Raum über unterschiedliche Abmessungen sich erstrecken, die von einem" Drittel der Tiefe- bis zur ganzen Tiefe des Raumes jeweils über Stufen von einem Drittel reichen.

9· Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die drei Ablenkflächen sich in den Eingförmigen Raum derart erstrekken, dass sie unterschiedliche Drittel des Raumes in radialer Richtung einnehmen und bestreichen.

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10. Materialzuführungöanordnung für eine Granulierungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen drehbaren Konus, der mit der rotierenden Lochmatrize der Granulierungseinrichtung verbunden ist, durch vier schraubenförmig gewundene Förderschaufein, die an einem Ende im Inneren des Konus befestigt sind, und dass Paddel mit den genannten Förderschaufeln verbunden sind, die sich in den offenen Raum im Innern des Konus, in den das Material eingeführt wird, erstrecken, gekennzeichnet ferner durch einen Ring, der mit den freien Enden der Schaufeln im Inneren des Konus sich trifft und mit diesem verbunden ist, und dadurch, dass der Ring zwischen benachbarten Schaufeln Ausschnitte besitzt, die einen Materialfluss durch diese gestatten, und dadurch, dass der Ring mit den Förderschaufeln zusammen eine Änderung der Richtung und Verteilung des dem Konus zugeführten Materials zu dessen innerer Oberfläche bewirkt sowie in einen ringförmigen Raum, der durch die innere Oberfläche und den äusseren Durchmesser der Förderschaufein und den Ring begrenzt ist, sowie gekennzeichnet durch drei Ablenkflächen, die am Umfang der Granulierungseinrichtung gleichmässig verteilt angebracht sind, und sich in den ringförmigen Raum erstrecken, indem jede der genannten Ablenkflächen derart ausgebildet ist, dass sie im wesentlichen ein Drittel des ringförmigen Raumes in radialer Richtung überstreicht und so angeordnet ist, dass die drei Ablenkflächen die ganze radiale Ausdehnung des ringförmigen Raumes überdecken.

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