DE3005995A1 - Koksofen-fuellwagen - Google Patents

Description

300599B Gesthuysen & Leutwein

80.031,sr 4300 Essen 1, den 1. Februar 1980

Patentanmeldung

Gewerkschaft Schalker Eisenhütte

Magdeburger Straße 37

4650 Gelsenkirchen

"Koksofen-Fül!wagen"

Die Erfindung betrifft einen Koksofen-Fü11wagen mit einer entlang einer senkrechten Bewegungsbahn heb- und senkbaren Deckelabhebevorrichtung zum Abheben der Füllochdeckel von den Füllöchern eines Koksofens.

Die Beschickung eines Koksofens erfolgt bekanntlich durch Füllöcher, die in der Ofendecke vorgesehen und durch Füllochdeckel verschlossen sind. Die Füllöcher erstrecken sjch im wesentlichen zylindrisch durch die Ofendecke bis in die Verkokungskarnmern und v/eisen an der Oberseite einen sich

Patentanwälte ■ Dipl.-lng. Hans Dieter Gesthuysen · Dipl.-Phys. Dr. Klaus Leutwein 4300 Essen 1, Huyssenallee 15. Telefon: 02 01/23 3917, Telex: 08/57 9990

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flachkegelig erweiternden Füllochrahmen auf, auf dem der Füllochdeckel durch Schwerkraftwirkung aufliegt. Zum Füllen der Verkokungskammern werden die eisernen Füllochdeckel mit der am Koksofen-Füllwagen angeordneten Deckelabhebevorrichtung abgehoben, die im wesentlichen aus einem mittels einer Zylinderkolbenanordnung o. dgl. vertikal verfahrbaren Hubwagen, einer am Hubwagen drehbar gelagerten Welle und einem am unteren Ende der Welle befestigten Hubmagneten besteht. Welle und Hubmagnet sind drehantreibbar, um die Füllochdeckel beim Anheben durch Drehen zu lockern. Im übrigen ist der Hubmagnet in dem Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, an der Welle kardanisch aufgehängt, um ggf. Ungenauigkeiten in der Positionierung des Koksofen-Füllwagens über dem jeweiligen Füllloch auszugleichen.

Beim Verkoksungsvorgang werden in beträchtlichen Mengen Koks- und Verbrennungsgase freigesetzt, die in erheblichem Maße Staub, mehr oder minder feinteilige Feststoffe, bituminöse Bestandteile usw. enthalten. Diese Verunreinigungen der Koks- und Verbrennungsgase schlagen sich im Bereich der Füllöcher und an den Füllochdeckeln nieder mit der Folge, daß eine einwandfreie Abdichtung nicht mehr gewährleistet ist. Dies hat die weitere Folge, daß Koks- und Verbrennungsgase in die Umgebung entweichen, was aus verschiedensten Gründen unerwünscht ist, und daß sich außerdem Beeinträchtigungen beim Füllvorgang einstellen.

Soweit im Stand der Technik eine Reinigung von Füllöchern und/oder Fülllochdeckeln erfolgt, geschieht dies allenfalls sporadisch, mit unzulänglichen Ergebnissen und außerdem mit einem erheblichen Zeitaufwand, der sich auf die Ofenbenutzung negativ auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, anzugeben, wie durch entsprechende Ausgestaltung eines Koksofen-Füllwagens der eingangs beschriebenen Gattung die Emission von Koks- und Verbrennungsgasen in einfacher, zuverlässiger Weise und mit geringem Zeitaufwand vermieden, mindestens bedeutend herabge-

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setzt und ein einwandfreier, störungsfreier Füll Vorgang erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zunächst mit einem Koksofen-Fü11wagen der eingangs beschriebenen Gattung gelöst, der gekennzeichnet ist durch eine Deckelreinigungsvorrichtung mit mindestens zwei mit Reinigungswerkzeugen versehenen Reinigungssegmenten, wobei die Reinigungssegmente zwischen einer Trennstellung und einer die Bewegungsbahn umschließenden Schließstellung ein- und ausschwenkbar sind. Mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Deckelreinigungsvorrichtung wird erreicht, daß in einfacher und zuverlässiger Weise sowie ohne Störung des regelmäßigen Betriebsablaufs eine Reinigung der Dichtflächen der Füllochdeckel vorgenommen werden kann mit dem Ergebnis, daß die Abdichtung der Füllöcher wesentlich verbessert und unerwünschte Emissionen mindestens in sehr erheblichem Ausmaß unterbunden werden. In der Praxis zeigt sich, daß es vielfach bereits ausreicht, nur eine Reinigung der Füllochdeckel vorzunehmen und die gereinigten Fülllochdeckel mittels der Deckelabhebevorrichtung, beispielsweise in der eingangs erläuterten Ausführungsform, in der Anlage am Füllochrahmen zu drehen. Am Füllochrahmen vorhandene Ablagerungen werden dadurch teils eingeebnet, teils abgetragen, so daß im Ergebnis eine durchaus befriedigende Abdichtung erreicht werden kann. Bei höchsten Anforderungen kann es sich empfehlen, zusätzlich zur Reinigung der Füllochdeckel auch eine Füllochrahmenreinigung vorzunehmen, was hier nicht weiter zu erläutern ist.

Bei der Reinigung der Dichtflächen der Füllochdeckel besteht das Problem, daß die Reinigungseinrichtung an der Dichtfläche, d. h. an der Unterseite der Füllochdeckel angreifen muß, während diese mit der von oben her angreifenden Deckelabhebevorrichtung abgehoben werden. Das Problem, eine Kollision zwischen Deckelabhebe- und -reinigungsvorrichtung zu vermeiden, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Deckelreinigungsvorrichtung beim Ausschwenken in die Trennstellung der Reinigungssegmente gleichsam

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"explodiert" werden kann, um das Anheben der Deckelabhebevorrichtung mit dem Füilochdeckel zu ermöglichen. Anschließend werden die Reinigungssegmente in die Schließstellung eingeschwenkt und zusammengeführt, wobei die Reinigungswerkzeuge in ihre Arbeitsstellung gelangen. Ein zu reinigender Füilochdeckel wird dazu auf die Reinigungsvorrichtung abgesenkt und bearbeitet. Anschließend werden die Reinigungssegmente wieder ausgeschwenkt und die Deckelabhebevorrichtung mit dem gereinigten Füilochdeckel auf das Fülloch abgesenkt und dort ggf. in der erläuterten Weise gedreht. In jedem Fall empfiehlt es sich, die Deckelreinigung vorzunehmen, während der Füilochdeckel sich über dem entsprechenden Fülloch befindet, damit die Reinigungsreste zwischen den Reinigungssegmenten hindurch in das offene Fülloch zurückfallen.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Koksofen-Füllwagens ermöglicht es, in besonders einfacher und platzsparender Weise mit geringem Aufwand eine wirkungsvolle Füllochdeckelreinigung durchzuführen. Dabei bieten die vorstehend erläuterte grundsätzliche Lehre der Erfindung sowie die nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen insbesondere die Möglichkeit, bereits installierte Koksofen-Fü11wagen in einfacher Weise nachträglich mit einer Deckelreinigungsvorrichtung auszurüsten.

Die Reinigung der Füilochdeckel kann auf unterschiedliche Weise, beispielsweise mittels rotierender Bürsten, durch Abflammen usw., erfolgen. Bei der eingangs bereits erläuterten Ausführungsform, bei der die im Grundriß kreisförmigen Füilochdeckel durch die Deckelabhebevorrichtung um eine senkrechte Achse drehbar sind, empfiehlt sich aber ganz besonders eine Ausgestaltung der Art, daß die Reinigungswerkzeuge aus Reinigungsmessern bestehen, die mit den Reinigungssegmenten starr verbunden und in der Schließstellung auf einem zu einem abgehobenen Füilochdeckel koaxialen Kreis angeordnet sind. Der Füilochdeckel wird dabei mittels der Deckelabhebevorrichtung gegenüber den feststehenden Reinigungsmessern gedreht, die dabei die unerwünschten Ablagerungen von der Dichtfläche abtragen.

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Die radial an der Dichtfläche des Füllochdeckels angreifenden Reinigungsmesser sind dabei vorzugsweise an je einem an den Reinigungssegmenten befestigten Messerhalter angeordnet und einstellbar. Zur Führung des Füllochdeckels bei der Reinigung empfiehlt es sich, die Reinigungssegmente mit Führungsrollen zu versehen, die um je eine senkrechte Achse drehbar gelagert sind und am oberen Rand der Füllochdeckel angreifen.

Die Anzahl der Reinigungssegmente und dementsprechend der Schwenkachsen ist im Rahmen der Erfindung weitgehend beliebig, außerdem können die Schwenkachsen sowohl horizontal als auch vertikal oder geneigt angeordnet sein, denn die vorstehend erläuterte erfindungsgemäße Schwenkbewegung läßt sich, wie ein Fachmann ohne weiteres erkennt, auf verschiedenste Weise verwirklichen.

Durch einfache Funktion und geringen Aufwand zeichnet sich besonders eine Ausführungsform aus, die durch zwei Reinigungssegmente gekennzeichnet ist, die um horizontale (d. h. zur Bewegungsbahn der Deckelabhebevorrichtung senkrechte) und zueinander parallele Schwenkachsen schwenkbar sind. Die Schwenkachsen können u. U. auch zusammenfallen und sind hier und in der Regel jedenfalls gegenüber dem Koksofen-Fü11wagen stationär.

Die Reinigungssegmente bestehen vorzugsweise aus je einem um die Schwenkachse schwenkbar gelagerten Schwenkarm und einem unterhalb der Schwenkachse an den Schwenkarm angeschlossenen, die Reinigungswerkzeuge tragenden Tragarm. Damit wird erreicht, daß sowohl beim anheben des Füllochdeckels als auch während des Reinigungsvorgangs ohne weiteres ausreichender Platz für Füllochdeckel und Deckel abhebevorrichtung vorhanden ist, außerdem ergibt sich ein besonders zeitsparender Bewegungsablauf. Das Ein- und Ausschwenken läßt sich in besonders einfacher und kostengünstiger Weise durchführen, wenn die Reinigungssegmente untereinander getrieblich gekoppelt sind und an einem der Reinigungssegmente ein Verstellglied angreift, so daß nur eines der Reinigungssegmente unmittelbar, die

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übrigen mittelbar angetrieben sind. Die getriebliche Koppelung der Schwenkarme läßt sich in besonders einfacher und wirkungsvoller Weise dadurch realisieren, daß die Schwenkarme mit je einem zur Schwenkachse koaxialen Zahnsektor drehfest verbunden sind und die Zahnsektoren miteinander in Kämmeingriff stehen.

Im Hinblick auf die Eingliederung der erfindungsgemäßen Deckelreinigungsvorrichtung im Rahmen eines Koksofen-Füllwagens empfiehlt es sich, die Reinigungssegmente an mit dem Koksofen-Füllwagen starr verbundenen Trägern zu lagern, während das Verstellglied aus einer durch eine Zylinderkolbenanordnung betätigbaren Stellstange besteht. Damit lassen Montage und Betätigung der erfindungsgemäßen Deckelreinigungsvorrichtung sich ohne weiteres an der Arbeitsbühne des Koksofen-Füllwagens vornehmen, während die Füllochdeckelreinigung in mehr oder minder großem Abstand unterhalb der Arbeitsbühne erfolgt.

Bei der Füllochdeckelreinigung ist ein unmittelbarer Kontakt zwischen den Reinigungsmessern und der Dichtfläche des Füllochdeckels zu vermeiden, damit die Dichtfläche nicht beschädigt wird. Damit gleichwohl eine weitergehende, intensive Reinigung erreicht werden kann, ist es notwendig, die Bewegungen der Deckelabhebevorrichtung einerseits und der Reinigungssegmente andererseits entsprechend genau und reproduzierbar vorzunehmen. Das Absenken des Füllochdeckels auf die Reinigungssegmente mit der Deckelabhebevorrichtung läßt sich ohne weiteres mit üblichen Mitteln entsprechend genau steuern. Hinsichtlich der Deckelreinigungsvorrichtung ist bei einer zu bevorzugenden Ausführungsform vorgesehen, daß den Reinigungssegmenten mindestens ein in der Schließstellung wirksames Anschlagglied zugeordnet ist. Die Reinigungssegmente werden dabei auf Anschlag geschlossen, was einerseits erlaubt, die vorgesehene Schließstellung genau einzuhalten, und andererseits der Deckelreinigungsvorrichtung durch Aufhebung von Lagerspiel usw. eine erhöhte Steifigkeit beim Reinigungsvorgang verlangt. Für die Ausbildung der Anschlagglieder bestehen für einen Fachmann verschiedene Möglichkeiten, als besonders vorteilhaft erweist es sich indessen, ein

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AnscMagglied vorzusehen, das aus einem zwischen den Reinigungssegmenten ortsfest angeordneten Distanzblock besteht. Der Distanzblock wird vorzugsweise gleichfalls an den Trägern montiert und bewirkt dabei eine zusätzliche Aussteifung. Im übrigen läßt eine Einstellmöglichkeit für die Endstellung der Reinigungssegmente sich in einfacher Weise dadurch schaffen, daß der Distanzblock zweiteilig mit durch eine Spindel verstellung oder mittels zwischengelegter Futterbleche abstandsveränderlicher Abschnitte ausgebildet wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in ausschnittweiser Darstellung einen Koksofen-Füllwagen mit einer Dekkelreinigungsvorrichtung,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einer anderen Funktionsstellung, Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 2 im Querschnitt III-III.

Von einem Koksofen-Füllwagen, der über einer Ofendecke 1 eines Koksofens verfahrbar ist, ist in Fig. 1 lediglich ein Ausschnitt der Arbeitsbühne 2 angedeutet. In der Ofendecke 1 ist ein Fülloch 3 dargestellt, das an seiner Oberseite einen Füllochrahmen 4 aufweist und durch einen Füllochdeckel 5 verschließbar ist.

In den Figuren ist vereinfacht dargestellt, wie der Füllochdeckel 5, der in üblicher Weise aus Eisen besteht, durch den Hubmagneten 6 einer im übrigen nicht dargestellten Deckel abhebevorrichtung vom Fülloch 3 abgehoben ist. Die Deckel abhebevorrichtung ist im übrigen dafür eingerichtet, den Füllochdeckel 5 in im einzelnen nicht dargestellter Weise um eine senkrechte Achse zu drehen.

Zur Reinigung der an der Unterseite des Füllochdeckels 5 vorhandenen Dichtfläche ist eine Deckelreinigungsvorrichtung 7 vorgesehen, die zwei Reinigungssegmente 8 aufweist. Die Reinigungssegrnente bestehen jeweils aus einem Schwenkarm 9 und einem Tragarm 10. Am Tragarm 10 sind Reinigungsmesser 11 mittels je eines Messerhalters 12 einstellbar befestigt.
Die Schwenkarme 9 sind an von der Arbeitsbühne 2 senkrecht nach unten

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verlaufenden Trägern 15 befestigt und um horizontal verlaufende, zueinander parallele Schwenkachsen 16 schwenkbar. Mit jedem der Schwenkarme 9 ist je ein Zahnsektor 13 drehfest verbunden, und die beiden Zahnsektoren 13 stehen miteinander in Kämmeingriff, so daß beide Schwenkarme 9 miteinander in symmetrischem Bewegungsablauf getrieblich gekoppelt sind. Zur Betätigung der Reinigungssegmente 8 ist an einem der Schwenkarme 9 eine Stellstange 14 angelenkt, die im wesentlichen parallel zu den Trägern 15 nach oben zur Arbeitsbühne 2 verläuft. An der Arbeitsbühne 2 ist ein Galgen 17 vorgesehen, an dem eine Zylinderkolbenanordnung 18 angeschlossen ist, die über einen Lenker 19 die Stellstange 14 verstellt.

Der in Fig. 3 dargestellte Querschnitt zeigt, daß der Füllochdeckel 5 im Grundriß kreisförmig ausgebildet ist. Die Reinigungsmesser 11 sind mit den Tragarmen 10 und somit mit den Reinigungssegmenten 8 starr verbunden und in der in Fig. 3 dargestellten Schließstellung der Reinigungssegmente 8 auf einem zum Füllochdeckel 5 koaxialen Kreis radial angeordnet. Der Fülllochdeckel 5 ist durch die (nicht dargestellte) Deckel abhebevorrichtung in Richtung des Pfeils 20 drehantreibbar. Zur Sicherung einer eindeutig reproduzierbaren Stellung der Reinigungsmesser 11 in der Schließstellung ist den Reinigungssegmenten 8 ein Anschlagglied in Form eines Distanzblocks 21 zugeordnet, an dem in der Schließstellung die Schwenkarme 9 anschlagen. Die wirksame Breite des Distanzblocks 21 ist durch zwischengelegte Futterbleche 22 einstellbar. Im übrigen ist der Distanzblock 21 in im einzelnen nicht dargestellter Weise an die Träger 15 angeschlossen und damit ortsfest angeordnet.

Die vorstehend erläuterte Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

In der in Fig. 1 dargestellten Trennstellung sind die Reinigungssegmente 8 durch die Zylinderkolbenanordnung 18 über die Stellstange 14 auseinandergeschwenkt. Der Hubmagnet 6 der im übrigen nicht dargestellten Deckelabhebevorrichtung wird nach unten zum Fülloch 3 abgesenkt, auf den Fülloch-

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deckel 5 aufgesetzt und erregt. Der Füllochdeckel 5 wird zunächst auf dem Füllochrahmen 4 gedreht und dadurch gelockert und anschließend in die in Fig. 1 dargestellte Stellung angehoben. Unter Umständen mögliche Orientierungsfehler zwischen Füllochdeckel 5 und Deckelabhebevorrichtung werden dadurch ausgeglichen, daß der Hubmagnet 6 mit einem Kardangelenk 23 aufgehängt ist.

Anschließend werden die Reinigungssegmente 8 mittels Zylinderkolbenanordnung 18 und Stellstange 14 in die in Fig. 2 dargestellte Schließstellung eingeschwenkt, in der sie die senkrechte Bewegungsbahn 24 der Deckelabhebevorrichtung klauenartig umschließen. Die Reinigungsmesser 11 werden dabei bis auf einen vorbestimmten, durch den Distanzblock 21 aufrechterhaltenen Sicherheitsabstand gegen die zu reinigende Dichtfläche des Füllochdeckels angestellt. Darauf wird der Füllochdeckel 5 durch die Deckelabhebevorrichtung in Drehung (Pfeil 20) versetzt, wobei durch die Reinigungsmesser 11 die Ablagerungen von der Dichtfläche des Füllochdeckels 5 abgetragen werden. Nach erfolgter Reinigung werden die Reinigungssegmente 8 wieder in die Trennstellung gemäß Fig. 1 ausgeschwenkt und anschließend der Füllochdeckel 5 auf das Fülloch 3 abgesenkt. Falls erforderlich kann der Füllochdeckel 5 durch die Deckel abhebevorrichtung auf dem Füllochrahmen 4 zur Verbesserung der Dichtwirkung gedreht werden. Schließlich wird der Hubmagnet 6 entregt und nach oben entfernt. Damit ist der Reinigungsvorgang abgeschlossen und die beschriebene Vorrichtung für einen neuen Arbeitsablauf bereit.

In Fig. 3a ist anhand einer ausschnittsweisen Darstellung die Möglichkeit angedeutet, die Reinigungssegmente 8 mit Führungsrollen 25 zur Führung der Füllochdeckel 5 während der Reinigung zu versehen. Die Führungsrollen 25 sind an der Oberseite von mit den Messerhaltern verbundenen Armen 26 um je eine senkrechte Achse drehbar gelagert und greifen am oberen Rand des Füllochdeckels 5 an. In der Figur ist nicht dargestellt, daß die Führungsrollen 25 an ihrem oberen Ende konisch verjüngt sind um das Einführen des Füllochdeckels 5 zu erleichtern.

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Claims (10)

laesthuysen & Leutwein Patentansprüche:

1. Koksofen-Füllwagen, mit einer entlang einer senkrechten Bewegungsbahn heb- und senkbaren Deckelabhebevorrichtung zum Abheben der Füllochdeckel von den Füllöchern eines Koksofens, gekennzeichnet durch eine Deckelreinigungsvorrichtung (7), mit mindestens zwei mit Reinigungswerkzeugen (11) versehenen Reinigungssegmenten (8), wobei die Reinigungssegmente (8) zwischen einer Trennstellung und einer die Bewegungsbahn (24) umschließenden Schließstellung ein- und ausschwenkbar sind.

2. Koksofen-Füllwagen nach Anspruch 1 in der Ausführungsform, bei der die im Grundriß kreisförmigen Füllochdeckel durch die Deckelabhebevorrichtung um eine senkrechte Achse drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungswerkzeuge aus Reinigungsmessern (11) bestehen, die mit den Reinigungssegmentwn (8) starr verbunden und in der Schließstellung auf einem zu einem abgehobenen Füllochdeckel (5) koaxialen Kreis angeordnet sind.

3. Koksofen-Füllwagen nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei Reinigungssegmente (8), die um horizontale und zueinander parallele Schwenkachsen (16) schwenkbar sind.

4. Koksofen-Füllwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungssegmente (8) aus je einem um die Schwenkachse (16) schwenkbar gelagerten Schwenkarm (9) und einem unterhalb der Schwenkachse (16) an den Schwenkarm (9) angeschlossenen, die Reinigungswerkzeuge (11) tragenden Tragarm (10) bestehen.

5. Koksofen-Füllwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungssegmente (8) untereinander getrieblich gekoppelt sind und an einem der Reinigungssegmente (8) ein Verstellglied (14) angreift.

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6. Koksofen-Füllwagen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (9) mit je einem zur Schwenkachse (16) koaxialen Zahnsektor (13) drehfest verbunden sind und die Zahnsektoren (13) miteinander in Kämmeingriff stehen.

7. Koksofen-Füllwagen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungssegmente (8) an mit dem Koksofen-Füllwagen starr verbundenen Trägern (15) gelagert sind und das Verstellglied aus einer durch eine Zylinderkolbenanordnung (18) betätigbaren Stellstange (14) besteht.

8. Koksofen-Füllwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Reinigungssegmenten (8) mindestens ein in der Schließstellung wirksames Anschlagglied (21) zugeordnet ist.

9. Koksofen-Füllwagen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagglied aus einem zwischen den Reinigungssegmenten (8) ortsfest angeordneten Distanzblock (21) besteht.

10. Koksofen-Füllwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungssegmente (8) um je eine senkrechte Achse drehbar gelagerte Führungsrollen (25) für den Füllochdeckel (5) aufweisen.

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