DE2437195C3 - Vorrichtung zum Trocknen eines komprimierten Gases - Google Patents
Vorrichtung zum Trocknen eines komprimierten GasesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen eines komprimierten Gases mit einem ersten
Durchlaß zum Einlassen des komprimierten Gases, einem ersten Wärmeaustauscher mit einem Gehäuse,
einem ersten rohrförmigen Gebilde und einem zweiten rohrförmigen Gebilde zur Kühlung des komprimierten
Gases, wobei das ei ite rohrförmige Gebilde innerhalb des Gehäuses so angeordnet ist, daß ein erster Gasweg
zwischen der Wand des Gehäuses und dem ersten rohrförmigen Gebilde entsteht und das zweite rohrförmige
Gebilde innerhalb des ersten rohrförmigen Gebildes so angeordnet ist, daß ein zweiter Gasweg
zwischen dem ersten und dem zweiten rohrförmigen Gebilde entsteht und das Gehäuse eine Kammer zur
Aufnahme der aus dem abgekühlten Gas abgeschiedenen Feuchtigkeit bildet und der erste Gasweg mit dem
ersten Durchlaß verbunden ist, mit einem zv.eiten Wärmeaustauscher zum Erwärmen des aus der
Kammer des ersten Wärmetiustau: chers kommenden
Gases, einem zweiten Durchlaß zum Ablassen des im zweiten Wärmeaustauscher erwärmten Gases, einem
Rohr mit einem zylindrischen Innenraum, zur Umwandlung des aus der Kammer des ersten Wärmeaustauschers
gelieferten Gases durch spiralförmige Durchströmung des zylindrischen Innenraums in ein Gas von
hoher Temperatur und ein Gas von niedriger Temperatur, und mit einer Verbindung zum Einführen des Gases
von niedriger Temperatur als Kühlmittel in den zweiten Gasweg.
Anwendungszweck der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Entfernung von Feuchtigkeit aus einem
komprimierten Gas durch Kühlung ist die Herstellung eines getrockneten, komprimierten Gases zur Verwendung
auf verschiedenen Gebieten, einschließlich dem der Beschichtung, in der chemischen, mechanischen.
Lebensmittel- und Textilindustrie sowie auch bei verschiedenen Versuchen.
Bekanntlicherweise entsteht hei spiralförmiger Strömung
eines Gases ein Gas von hoher Temperatur an der Außenseite der spiralförmigen Strömung, während in
der Mitte der Strömung ein Gas von niedriger Temperatur entsteht. Vorrichtungen, bei denen ein Teil
des zu trocknenden komprimierten Gases nach dem angegebenen Prinzip in ein Gas bei hoher Temperatur
und in ein Gas bei niedriger Temperatur umgewandelt wird, so daß das komprimierte Gas durch Abkühlung
durch das Gas bei niedriger Temperatur getrocknet und
danach durch das Gas bei hoher Temperatur auf die Lufttemperatur oder eine in ihrer Nähe liegende
Temperatur erwärmt wird, sind bekannt
Diese Vorrichtungen erfordern jedoch nicht nur zwei Wärmeaustauscher und zwei Behälterräume, d. h. den
einen für Wasser und den anderen für den spiralförmigen Gasstrom, sondern auch einen komplexen Aufbau
zur Verbindung der Wärmeaustauscher und der Behälterräume. Entsprechenderweise wird im allgemeinen
eine Anordnung verwendet, bei der beide Wärmeaustauscher voneinander getrennt sind, wodurch
es nicht möglich ist eine kompakte Vorrichtung zu erstelleil. Ferner, da als Bestandteil des Wärmeaustauschers
zum Erwärmen des komprimierten Gases ein zylinderförmiges Teil für cien spiralförmigen Gasstrom
verwendet wird, kann die Anordnung der Verbindungsleitungen der getrennten Wärmeaustauscher nur dadurch
vereinfacht werden, indem ein Wärmeaustauscher oberhalb des anderen angeordnet wird, mit dem
Ergebnis, daß der Einlaß zur Einführung des komprimierten Gases in die Vorrichtung und der Auslaß zum
Ablassen des komprimierten Gases aus der Vorrichtung mit ihren Achsen nicht auf einer gemeinsamr-.i Achse
liegend, z. B. im Abstand parallel zueinander verlaufend,
angeordnet sind. Folglich ist es umständlich, die herkömmlichen Vorrichtungen in ein aus festliegenden,
starren Rohren bestehendes Leitungssystem einzusetzen.
Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, eine Vorrichtung der beschriebenen Art vorzusehen, welche
im Aufbau zweckmäßig und insgesamt kompakt ist und bei der der Einlaß zur Einführung des komprimierten
Gases und der Auslaß zum Ablassen des Gases miteinander koaxial angeordnet sind, damit die Vorrichtung
in bequemer Weise in ein Rohrleitungssystem eingefügt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das Rohr im zweiten rohrförmigen Gebilde derart
angeordnet ist, daß ein dritter Gasweg, der mit dem zweiten Durchlaß in Verbindung steht, zwischen dem -40
Rohr und de 1 zweiten rohrförmigen Gebilde entsteht, daß der zweite Wärmeaustauscher durch den das zu
erwärmende Gas führenden dritten Gasweg dem Rohr und dem das Gas hoher Temperatur enthaltenden
zylindrischen Innenraum gebildet wird, und daß die « Einlaßöffnung des ersten Durchlasses mit der Ablaßöffnung
des zweiten Durchlasses koaxial /erläuft.
Zwecks Beschreibung weiterer Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.
Ein mit der Erfindung erzielbarer Vorteil ist es, daß eine einfache Trockenvoi.ichtung vorgesehen werden
kann, die aus Teilen besteht, die leicht herzustellen und zusammenzusetzen sind.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu erstellen, die kompakt ist, aber dennoch >>
ein großes Trockenvermögen aufweist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, eine Vorrichtung vi» zusehen, welche die visuelle Beobachtung
des Trockenvorgangs gestattet.
Die erfindungsgemäße Apparatur zum Trocknen w. eines komprimierten Gases besteht aus einem Zylinder,
der durch das komprimierte Gas spiralförmig durchströmt wird, wodurch das Gas in ein Gas von hoher
Temperatur und ein Gas von niedriger Tempera'ur umgewandelt wird, einem ersten Wärmeaustauscher zur im
Abkühlung des komprimierten Gases mit dem Gas von niedriger Temperatur und einem zweiten Wärmeaustauscher
zum Erwärmen des komprimierten Gases, welches im ersten Wärmeaustauscher abgekühlt wird.
Erfindungsgemäß ist der zweite Wärmeaustauscher im Innenraum des ersten Wärmeaustauschers angeordnet,
und zwar innerhalb des Raumes, welcher nach dem Stand der Technik nicht ausgenutzt ν ird oder welcher
lediglich als eine Durchführung für das zugeführte komprimierte Gas dient Hierdurch läßt sich die
Vorrichtung im Vergleich mit einer konventionellen Vorrichtung dieser Art äußerst kompakt gestalten.
Da ferner der Einlaß des ersten Durchlasses koaxial mit dem Ablaß des zweiten Durchlasses verläuft, läßt
sich die Vorrichtung in eine gerade Leitung einbauen. Die Vorrichtung läßt sich sogar sehr leicht in ein festes,
aus starren Rohren bestehendes Leitungssystem einfügen.
Die Anordnung der Fließwege des ersten Wärmeaustauschers und des darin befindlichen zweiten Wärmeaustauschers
läßt sich vereinfachen, indem das durch den ersten Wärmeaustauscher geleitete Gas in Gegenrichtung
zum Gasfluß durch den zweiten Wärmeaustauscher strömL Dadurch wird es möglich den Einlaß und
den Auslaß miteinander koaxial anzuordnen, ohne daß Schwierigkeiten entstehen.
Anhand der beiliegenden Figuren wird an bevorzugten Ausführungsbeispielen die Erfindung noch räher
erläutert- Es zeigt
F i g. 1 einen senkrechten, entlang der Achse der Vorrichtung verlaufenden Querschnitt und
Fig.2 einen senkrechten, entlang der Linie H-II der
F i g. 1 verlaufenden Querschnitt.
Ein zylindrisches Gehäuse 1 ist durch Kaitgießen aus
durchsichtigem oder halbdurchsichtigem Nylonmaterial von hoher Resistenz gegenüber Druck und Säure
hergestellt Das obere Ende des Oberteils 3 des Gehäuses 1 ist offen und entlang der Kante mit einem
Flansch 5 versehen, welcher in Richtung radial zur Achse 4 des Gehäuses 1 nach außen verläuft Der
Unterteil 2 des Gehäuses 1 ist halbkugelförmig um eine als Wasserbehälter dienende Kammer 9 zu bilden. Das
Unterteil 2 des Gehäuses 1 ist mit einer um die Achse 4 zentrierten kreisförmigen Durchbohrung 6 versehen. In
der kreisförmigen Durchbohrung 6 befindet sich ein Ventil 7. so daß durch Drehen des Hebels 8 das in der
Kammer 9 befindliche Wasser durch eine Auslaßöffnung 10 aus der Vorrichtung abgelassen werden kann.
Ein erstes rohrförmiges Gebilde 11 is' innerhalb des
Gehäuses 1 so angeordnet, daß ein erster Gasweg 19 zwischen der Wand des Gehäuses 1 und dem ersten
rohrförmigen Gebilde entsteht.
Ein zweites rohrförmiges Gebilde 12 ist innerhalb des ersten rohrförmigen Gebildes 11 so angeordnet, daß ein
zweiter Gasweg 44 zwischen dem ersten rohrförmigen Gebilde 11 und dem zweiten rohrförmigen Gebilde 12
entsteht.
Ein Rohr 13 ist im zweiten rohrförmigen Gebilde 12 derart angeordnet, daß ein dritter Gasweg 30 zwischen
dem zweiten rohrförmigen Gebilde 12 und dein Rohr 13 entsteht.
Das Gehäuse 1, die ersten und zweiten rohrförmigen Gebilde 11, 12 unJ das Rohr 13 sind zylindrisch und
miteinander koaxial.
Entlang der Kante des oberen Teils des ersten rohrförmigen Gebildes 11 verläuft ein Flansch 14,
welcher in Richtung radial zur Achse 4 nach außen verläuft und vom Flansch 5 des Gehäuses 1 getragen
wird, Der Flansch 14 wird durch einen Halter 16 an den Flansch 5 befestigt, wobei eine ringförmige Dichtung 15
zwischen den Flanschen liegt.
Das erste rohrförmige Gebilde 11 besteht aus einem
Metall von großer Wärmeleitfähigkeit und ist mit einer äußeren spiralförmigen Führung 18 auf der Oberfläche
seiner Außenseite und einer inneren spiralförmigen Führung 17 auf der Oberfläche seiner Innenseite
versehen.
Die äußere spiralförmige Führung 18 steht entlang ihrer gesamten Länge mit der Innenwand des Gehäuses
I in Berührung, während die innere spiralförmige
Führung 17 entlang ihrer gesamten Länge mit der Außenwand des zweiten rohrförmigen Gebildes 12 in
Berührung steht.
Am unteren Ende des ersten rohrförmigen Gebildes il befindet sich ein Flansch 24, der nach innen in
Richtung des Rohres !3 hineinragt und mit einer um die Achse 4 zentrierten Durchbohrung 32 sowie mit
kanälen 43 versehen ist.
Ende des Flansches 24 mit einer dazwischenliegenden ringförmigen Dichtung 28 gasdicht verbunden und in
gleicher Weise in das untere Ende des ersten rohrförmigen Gebildes 11 mit einer dazwischenliegenden
ringförmigen Dichtung 27 gasdicht eingesetzt. Das Kanäle enthaltende Bauteil 25 ist mit Stiften 26 an das
erste rohrförmige Gebilde 11 befestigt. Ein das Bauteil
25 abdeckendes und daran befestigtes Filter 29 dient als Trennwand zwischen der Wasser enthaltende" Kammer
9 und dem Bauteil 25. Das Filter 29 besteht aus einem Material von hoher Gasdurchlässigkeit, aber
geringer Wasserdurchlässigkeit.
Innerhalb des Bauteils 25 sind Kanäle 33, durch die die Kammer 9 mit dem dritten Gasweg 30 in Verbindung
steht, ein Kanal 34, der die Kammer 9 mit dem zylindrischen Innenraum 36 des Rohres 13 verbindet.
Einblaskanäle 35 und Kanäle 41, 42. durch die der zylindrische Innenraum 36 mit dem zweiten Gasweg 44
in Verbindung steht, ausgebildet
Das zweite rohrförmige Gebilde 12, welches aus einem wärmeisolierenden Material besteht, ist an
seinem oberen Teil an ein Bauteil 20 befestigt, welches
sich vom Flansch 14 des ersten rohrförmigen Gebildes
I1 her nach oben ausdehnt Das untere Teil des zweiten
rohrförmigen Gebildes 12 ist am Flansch 24 des ersten rohrförmigen Gebildes 11 befestigt Ringförmige
Dichtungen 47 befinden sich zwischen dem oberen Teil und dem Bauteil 20 sowie zwischen dem unteren Teil
und dem Flansch 24.
Das Rohr 13 besteht aus einem wärmeleitenden Material und ist an seinem oberen Teil mit dem oberen
Teil des zweiten rohrförmigen Gebildes 12 befestigt. Das untere Teil des Rohres 13 ist am Bauteil 25 befestigt
Das sich vom Flansch 14 her nach oben ausdehnende Bauteil 20 ist mit einem'ersten Durchlaß 22 und einem
zweiten Durchlaß 23 versehen, welche beide miteinander koaxial um eine Achse 21 verlaufen, die im rechten
Winkel zur Achse 4 des Gehäuses 1 steht
Der erste Durchlaß 22 ist mit dem oberen Teil des ersten Gaswegs 19 durch einen Kanal 46 verbunden,
während der zweite Durchlaß 23 mit dem oberen Teil des dritten Gasweges 30 durch einen Kanal 31 in
Verbindung steht
Das obere Ende des zweiten Gasweges 44 ist mit dem dritten Durchlaß 38 verbunden, welcher mit einem
ersten Schalldämpfer 45 versehen ist Am oberen Ende des Rohres 13 ist ein Behälter 37 mit einem aus einer
Mehrzahl von kleinen Durchbohrungen bestehenden vierten Durchlaß 39 befestigt Ein im Behälter 37
untergebrachter zweiter Schalldämpfer 40 ist über den vierten Durchlaß 39 mit dem zylindrischen Innenraum
36 des Rohfes 13 verbunden.
Die Ziffer 48 auf den Zeichnungen bezeichnet einen Bügel zur Befestigung der Vorrichtungi z, B, an einer
Wand.
Im folgenden soll die Funktion der beschriebenen Apparatur erläutert werden.
Ein aus einem (nicht dargestellten) Kompressor zum ersten Durchlaß 22 geliefertes komprimiertes Gas fließt
ίο in der angegebenen Reihenfolge durch den ersteh
Gasweg 19, die Wasser aufnehmende Kammer 9. das Filter 29, die Kanäle 33, die Durchbohrung 32, den
dritten Gasweg 30 und den Kanal 31 in den zweiten Durchlaß 23, aus dem das getrocknete Gas an eine
Sprühpistole oder an eine ähnliche, ein getrocknetes Gas benötigende Vorrichtung geliefert wird. Ein Teil
des durch das Filter 29 fließenden komprimierten G?«.e-.
strebt durch dis Einblssksnälc "V>
unr» wird in
spiralförmiger Strömung in den Kanal 34 eingeleitet.
Das Gas bewegt sich aus dem Kanal 34 in spiralförmiger Strömung nach oben in den zylindrischen Innenraum 36.
Die spiralförmige Strömung erzeugt ein Gas von niedriger Temperatur innerhalb des spiralförmigen
Strums und ein Gas von hoher Temperatur auf der Außenseite des spiralförmigen Stroms.
Das innerhalb des zylindrischen Innenraums 36 erzeugt Gas von niedriger Temperatur fließt in der
Mitte der spiralförmigen Strömung nach unten und wird durch die im Bauteil 25 gebildeten Kanäle 41 und 42 und
dann durch die Kanäle 43 des Flansches 24 in den spiralförmigen zweiten Gasweg <?4 geleitet Es findet ein
Wärmeaustausch zwischen dem im zweiten Gasweg 44 befindlichen Gas bei niedriger Temperatur und dem in
der ersten Gasleitung 19 befindlichen komprimierten Gas, durch das erste rohrförmige Gebilde hindurch statt,
wodurch das komprimierte Gas abgekühlt und getrocknet wird. Der Hauptteil des getrockneten Gases wird
zum zweiten Durchlaß 23 geführt und ein geringer Anteil wird, wie beschrieben, in den Innenraum 36
geleitet, während die aus dem Gas entfernte Flüssigkeit in der Wasser aufnehmenden Kammer 9 zurückbehalten
wird.
Nach stattgefundenem Wärmeaustausch verläßt das Gas von niedriger Temperatur die Vorrichtung durch
den dritten Durchlaß 38 und den ersten Schalldämpfer 45. Das im Innenraum 36 erzeugte Gas von hoher
Temperatur steigt an der Innenwand des Rohres 13 hoch, während durch das Rohr 13 hindurch ein
Wärmeaustausch mit dem getrockneten, abgekühlten.
w durch den dritten Gasweg 30 hindurchfließendt Gas
stattfindet Dadurch wird das getrocknete, abgekühlte Gas auf ungefähr Lufttemperatur erwärmt und danach
abgegeben. Nach dem Stattfinden des Wärmeaustausches läuft das Gas von hoher Temperatur durch den
Ί5 vierten Durchlaß 39 und den im Behälter 37 befindlichen
zweiten Schalldämpfer 40 hindurch und fließt aus der Vorrichtung heraus.
Der erste Wärmeaustauscher besteht aus dem Gehäuse 1, dem ersten rohrförmigen Gebilde 11 und
w» dem zweiten rohrförmigen Gebilde IZ Der zweite
Wärmeaustauscher besteht aus dem dritten Gasweg 30, dem Rohr 13 und dem zylindrischen Innenraum 36. Der
erste Wärmeaustauscher zum Abkühlen des komprimierten Gases mit einem Gas von niedriger Tempera-
"> tür, durch das erste rohrförmige Gebilde 11 hindurch,
und der zweite Wärmeaustauscher zum Erwärmen des abgekühlten, getrockneten, komprimierten Gases mit
einem Gas von hoher Temperatur können abgeändert
werden, Um verschiedene Ausbildungen der Durchfiußwege
zu ergeben.
Das Gehäuse 1 ist Vorzugsweise aus einem durchsichtigen ober halbdurchsichtigen Nylonmaterial geformt,
kann aber in alternativer \Veise aus einem metallischen
Material oder aus einem anderen Kunstharzmaterial hergestellt sein.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Trocknen eines komprimierten Gases, mit einem Durchlaß zum Einlassen des
komprimierten Gases, einem ersten Wärmeaustauscher mit einem Gehäuse, einem ersten rohrförmigen
Gebilde und einem zweiten rohrförmigen Gebilde zur Kühlung des komprimierten Gases,
wobei das erste rohrförmige Gebilde innerhalb des Gehäuses so angeordnet ist, daß ein erster Gasweg
zwischen der Wand des Gehäuses und dem ersten rohrförmigen Gebilde entsteht und das zweite
rohrförmige Gebilde innerhalb des ersten rohrförmigen Gebildes so angeordnet ist, daß ein zweiter
Gasweg zwischen dem ersten und dem zweiten rohrförmigen Gebilde entsteht und das Gehäuse
eine Kammer zur Aufnahme der aus dem abgekühlten Gas abgeschiedenen Feuchtigkeit bildet und der
erste Gasweg mit dem ersten Durchlaß verbunden ist, mit einem zweiten Wärmeaustauscher zum
Erwärmen des aus der Kammer des ersten Wärmeaustauschers kommenden Gases, einem
zweiten Durchlaß zum Ablassen des im zweiten Wärmeaustauscher erwärmten Gases, einem Rohr
mit einem zylindrischen Innenraum, zur Umwandlung des aus der Kammer des ersten Wärmeaustauschers
gelieferten Gases durch spiralförmige Durchströmung des zylindrischen Innenraumes in ein Gas
von hoher Temperatur und ein Gas von niedriger Temperatur, und mit einer Verbindung zum
Einführen des Gases von niedriger Temperatur als Kühimit'is! i(* den zv/clten Gasw?**. dadurch
gekennzeichnet, daß da= Rohr(i3) im zweiten
rohrförmigen Gebilde (12) derart angeordnet ist, daß ein dritter Gasweg (30), der mit dem zweiten
Durchlaß (23) in Verbindung sieht, zwischen dem Rohr (13) und dem zweiten rohrförmigen Gebilde
(1.2) entsteht, daß der zweite Wärmeaustauscher durch den das zu erwärmende Gas führenden dritten
Gasweg (30), dem Rohr (13) und dem das Gas hoher Temperatur enthaltenden zylindrischen Innenraum
(36) gebildet wird und daß die Einlaßöffnung des ersten Durchlasses (22) mit der Ablaßöffnung de*
zweiten Durchlasses (23) koaxial verläuft.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1), das erste und das
zweite rohrförmige Gebilde (11, 12) und das Rohr (13) zylindrisch und miteinander koaxial sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere spiralförmige
Führung (118) auf der Außenseite des ersien rohrförmigen Gebildes (11) angeordnet ist und eine
innere spiralförmige Führung (17) auf der Innenseite des ersten rohrförmigen Gebildes (11) angeordnet
ist, daß die äußere spiralförmige Führung (18) entlang ihrer gesamten Länge mit der Innenwand
des Gehäuses (1) in Berührung steht und daß die innere spiralförmige Führung (17) entlang ihrer
gesamten Lange mit der Außenwand des zweiten rohrförmigeiGebildes(12)in Berührung steht. m>
4* Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß für die aus der Kammer (9);in das Rohr (13) und den dritten Gasw'eg
(30) gelieferten Gase ein für Feuchtigkeit üridürehlässiges
Filtür (29) vorgesehen ist. f>*>
5. Vorrichälung nach einem der Ansprüche 1 biü 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gasweg (44) mit einum dritten Durchlaß (38) zum Ablassen
des Gases von niedriger Temperatur in Verbindung steht, wobei der dritte Durchlaß (38) mit einem
ersten Schalldämpfer (45) versehen ist, und daß das Rohr (13) mit einem vierten Durchlaß (39) zum
Ablassen des Gases von hoher Temperatur in Verbindung steht, wobei der vierte Durchlaß (39) mit
einem zweiten Schalldämpfer (40) versehen isL
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmeaustauscher
mit einem Ventil (7) zum Ablassen der Feuchtigkeit aus der Kammer (9) versehen ist
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus
durchsichtigem Nylon besteht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (13) eine
senkrecht stehende Achse hat
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP9320473U JPS536848Y2 (de) | 1973-08-04 | 1973-08-04 |
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| DE2437195A1 DE2437195A1 (de) | 1975-02-27 |
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Family Applications (1)
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| DE (1) | DE2437195C3 (de) |
| FR (1) | FR2239278A1 (de) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 1974-08-05 FR FR7427180A patent/FR2239278A1/fr active Granted
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| DE2437195B2 (de) | 1978-11-02 |
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| DE2437195A1 (de) | 1975-02-27 |
| JPS5039152U (de) | 1975-04-22 |
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