DE9208276U1

DE9208276U1 - Solids pump

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Publication number: DE9208276U1
Application number: DE9208276U
Authority: DE
Original assignee: Abel Pumpen & Co Kg 2059 Buechen De GmbH
Current assignee: Abel Pumpen & Co Kg 2059 Buechen De GmbH
Priority date: 1992-05-23
Filing date: 1992-05-23
Publication date: 1992-08-20
Anticipated expiration: 2002-05-24

Description

FeststoffpumpeSolids pump

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feststoffpumpe nach dem Oberbegriff des-Aa*ejrtanspruchs 1.The invention relates to a solids pump according to the preamble of claim 1.

Feststoffpumpen gattungsgemäßer Art dienen zum Beispiel zum Transport von kommunalen und industriellen mechanisch entwässerten Schlämmen, zur Rückverfüllung und Hintermörtelung im Bergbau, der Reaktorbeschickung in der Prozeßtechnik, der Förderung von Zwischenprodukten und Rückständen aus der chemischen Industrie, der Förderung von Rückständen aus der Erdöl- und Mineralölindustrie, aber auch aus der Papierindustrie. Sie können auch eingesetzt werden für hochviskose Materialien mit Grobstoffen, wie zum BeispielSolids pumps of this type are used, for example, for transporting municipal and industrial mechanically dewatered sludge, for backfilling and mortaring in mining, reactor feeding in process engineering, conveying intermediate products and residues from the chemical industry, conveying residues from the petroleum and mineral oil industry, but also from the paper industry. They can also be used for highly viscous materials with coarse particles, such as

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Biomassen aus ausgepreßten Früchten oder Schlachtabfälle
bei der Tierkörperverwertung sowie für Trockenstoffe wie
Papier, Stroh, faserhaltige Stoffe und Dung.Biomasses from pressed fruits or slaughterhouse waste
in animal carcass processing and for dry materials such as
Paper, straw, fibrous materials and manure.

Eine Feststoffpumpe der eingangs genannten Art ist aus der DE 25 09 081 bekanntgeworden. Bei einer derartigen Feststoff pumpe wirkt ein Förderkolben mit einem Zylinder zusammen, der unterhalb eines Beschickungsbehälters angeordnet ist. Beim Zurückfahren des Förderkolbens wird im Zylinder ein Vakuum erzeugt, das das Medium ansaugt, sobald der Förderkolben den Zylinder verlassen hat. Hierbei wird das vordere Ende des Zylinders durch ein Schieberventil geschlossen gehalten. Beim Förderhub fährt der Kolben in den Zylinder ein und das Schieberventil öffnet die Druckleitung, damit der Kolben das Medium in die Leitung hineindrücken kann. Am Ende des Arbeitshubes schließt das Schieberventil die Druckleitung und schert dabei alle Rückstände von der Vorderseite des Kolbens ab.A solids pump of the type mentioned above is known from DE 25 09 081. In such a solids pump, a delivery piston works together with a cylinder, which is arranged below a feed container. When the delivery piston moves back, a vacuum is created in the cylinder, which sucks in the medium as soon as the delivery piston has left the cylinder. The front end of the cylinder is kept closed by a slide valve. During the delivery stroke, the piston moves into the cylinder and the slide valve opens the pressure line so that the piston can press the medium into the line. At the end of the working stroke, the slide valve closes the pressure line and shears off all residues from the front of the piston.

Bei der bekannten Feststoffpumpe ist das plattenförmige Absperrorgan metallisch dichtend geführt. Aufbau und Funktion des bekannten Absperrorgans weisen indessen einige Nachteile auf. Da nicht verhindert werden kann, daß Feststoffe, insbesondere auch abrasive Stoffe, in den Füh-In the known solids pump, the plate-shaped shut-off device is guided with a metal seal. However, the design and function of the known shut-off device have some disadvantages. Since it cannot be prevented that solids, especially abrasive substances, enter the guide

rungsbereich gelangen, kann sich ein hoher Verschleiß ergeben. Es sind daher von Zeit zu Zeit mehrere Verschleißteile auszutauschen. Das Eindringen von Feststoffen in den Führungsbereich kann die Funktion der Pumpe einschränken. Beispielsweise können sich Stoffe unterhalb des viereckigen Schiebers sammeln, der aufgrund des Aufpralls beschädigt werden kann. Auch oberhalb des plattenförmigen Absperrorgans können sich Stoffe ansammeln, durch welche die einwandfreie Betätigung beeinträchtigt ist.If solids get into the guide area, high levels of wear can occur. Therefore, several wearing parts must be replaced from time to time. The penetration of solids into the guide area can limit the function of the pump. For example, substances can collect below the square slide, which can be damaged due to the impact. Substances can also collect above the plate-shaped shut-off device, which impairs proper operation.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Feststoff pumpe zu schaffen, deren Absperrventil verschleißarm arbeitet, aus wenigen Verschleißteilen besteht und eine hohe Funktionssicherheit aufweist.The invention is therefore based on the object of creating a solids pump whose shut-off valve operates with little wear, consists of few wearing parts and has a high level of functional reliability.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale desThis task is solved by the features of the

&iacgr;
apspruchs 1. &iacgr;
claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Feststoffpumpe ist das plattenförmige Absperrorgan nicht spielfrei mittels geeigneter Führungsflächen geführt, wie das bei der eingangs beschriebenen bekannten Pumpe der Fall ist, sondern mit Spiel. Auf der dem Förderzylinder gegenüberliegenden Seite sind in Bewegungsrichtung des Absperrorgans beabstandete Führungs-In the solids pump according to the invention, the plate-shaped shut-off device is not guided without play by means of suitable guide surfaces, as is the case with the known pump described at the beginning, but with play. On the side opposite the delivery cylinder, spaced guide surfaces are provided in the direction of movement of the shut-off device.

abschnitte vorgesehen, die mit dem Absperrorgan in Eingriff treten. Begrenzte Führungsabschnitte können auch an den Schmalseiten des Absperrorgans vorgesehen werden, damit es in seiner Ebene - wenn auch mit Spiel - geführt ist. Das Absperrorgan kann an einer Betätigungsstange angelenkt werden, die ihrerseits jedoch keine Führungsfunktion für das Absperrorgan aufweist. Auf der dem Förderzylinder zugekehrten Seite wirkt das Absperrorgan mit einem die Austrittsöffnung bildenden Rohrabschnitt zusammen, wodurch zugleich eine Abdichtung und eine Führung hergestellt wird. Dabei wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß im Fall des Rückhubs des Förderkolbens und des Aufbaus eines Vakuums im Zylinder das Absperrorgan gegen den Rohrabschnitt gepreßt wird und dadurch die Dichtung herbeiführt. Möglicherweise an der Stirnfläche des Rohrabschnitts vorhandene Feststoffteilchen, die eine Dichtung beeinträchtigen, werden durch die messerartige Kante des Absperrorgans bei seiner Bewegung in die Schließstellung abgestreift.sections are provided that engage with the shut-off device. Limited guide sections can also be provided on the narrow sides of the shut-off device so that it is guided in its plane - albeit with play. The shut-off device can be hinged to an actuating rod, which in turn has no guiding function for the shut-off device. On the side facing the delivery cylinder, the shut-off device interacts with a pipe section that forms the outlet opening, thereby creating a seal and a guide at the same time. This is based on the knowledge that when the delivery piston returns and a vacuum builds up in the cylinder, the shut-off device is pressed against the pipe section, thereby creating the seal. Any solid particles that may be present on the end face of the pipe section and impair a seal are scraped off by the knife-like edge of the shut-off device as it moves into the closed position.

Bei der erfindungsgemäßen Feststoffpumpe befindet sich das Absperrorgan in einem Raum des Ventilgehäuses, der von der Austrittsöffnung des Zylinders aus frei zugänglich ist. Es wird mithin bewußt das Eindringen von Medium in diesen Gehäuseraum hingenommen. Dies ist jedoch nicht störend, daIn the solids pump according to the invention, the shut-off device is located in a space in the valve housing that is freely accessible from the outlet opening of the cylinder. The penetration of medium into this housing space is therefore consciously accepted. However, this is not disruptive, since

die Führungsabschnitte nur partiell am Absperrorgan angreifen und dieses mit Spiel führen, so daß ein Festsetzen des Absperrorgans nicht zu befürchten ist. Auch der Verschleiß im Führungsbereich ist dadurch minimal.the guide sections only partially engage the shut-off device and guide it with play, so that there is no risk of the shut-off device getting stuck. This also minimizes wear in the guide area.

Insgesamt arbeitet das Absperrventil der erfindungsgemäßen Pumpe funktionssicher. Es setzt sich aus wenigen Verschleißteilen zusammen und erfordert einen relativ geringen Herstellungsaufwand.Overall, the shut-off valve of the pump according to the invention works reliably. It consists of few wearing parts and requires relatively little manufacturing effort.

Es ist bekannt, das Absperrorgan bzw. den Schieber des Absperrventils mit Hilfe einer Betätigungsstange zu betätigen, die ihrerseits von einem Hydraulikzylinder betätigt wird. Es versteht sich, daß der den Schieber aufnehmende Raum des Ventilgehäuses eine Abdichtung im Hinblick auf die Betätigung aufweisen muß. Daher sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß an dem Gehäuse eine Dichtungsanordnung für die Betätigungsstange vorgesehen ist. Eine derartige Abdichtung ist jedoch unproblematisch und kann zum Beispiel eine bekannte Stopfbuchsendichtung sein.It is known to operate the shut-off device or the slide of the shut-off valve using an actuating rod, which in turn is actuated by a hydraulic cylinder. It goes without saying that the space in the valve housing that accommodates the slide must have a seal with regard to the actuation. Therefore, one embodiment of the invention provides that a sealing arrangement for the actuating rod is provided on the housing. However, such a seal is unproblematic and can be, for example, a known stuffing box seal.

Es bestehen verschiedene konstruktive Möglichkeiten für die Führung des Absperrorgans. Eine besteht erfindungsgemäß darin, daß die Führungsabschnitte linienförmig mit demThere are various design options for guiding the shut-off device. One of them, according to the invention, is that the guide sections are linearly connected to the

Absperrorgan zusammenwirken. Zu diesem Zweck können nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zylindrische Führungszapfen vorgesehen sein, deren Zylinderfläche mit dem Absperrorgan zusammenwirken. Werden die Führungszapfen mit einem Bund versehen, kann dieser mit seiner Stirnfläche eine seitliche Führung des Absperrorgans vornehmen. Die Führungszapfen sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise in eine Gewindebohrung in der Wand des Ventilgehäuses eingeschraubt, so daß sie jederzeit auf einfache Weise demontiert werden können, falls ein Verschleiß eingetreten ist.Shut-off device. For this purpose, according to a further embodiment of the invention, cylindrical guide pins can be provided, the cylinder surface of which interacts with the shut-off device. If the guide pins are provided with a collar, this can guide the shut-off device laterally with its front surface. According to a further embodiment of the invention, the guide pins are preferably screwed into a threaded hole in the wall of the valve housing, so that they can be easily removed at any time if wear has occurred.

Die mit einer Messerkante versehene freie Kante des Absperrorgans hat vorzugsweise einen Abstand zur zugeordneten Wand des Ventilgehäuses. Sie ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung kreisbogenförmig konvex ausgebildet, wobei ihr Radius an den Radius der Austrittsöffnung angepaßt ist. Dementsprechend ist es auch vorteilhaft, wenn die der freien oder Abscherkante zugewandte Innenwand des Gehäuses konkav geformt ist mit einem etwas größeren Radius als der der Abscherkante·The free edge of the shut-off device, which is provided with a knife edge, is preferably at a distance from the associated wall of the valve housing. According to one embodiment of the invention, it is designed in a convex, circular arc shape, with its radius being adapted to the radius of the outlet opening. Accordingly, it is also advantageous if the inner wall of the housing facing the free or shearing edge is concave with a slightly larger radius than that of the shearing edge.

Bei der bekannten Feststoffpumpe wirkt die Messerkante des Absperrorgans mit der zugekehrten Fläche einer Führungs-In the known solids pump, the knife edge of the shut-off device interacts with the facing surface of a guide

. . Jl . . Jl

platte zusammen, von der der Förderkolben in seiner vorderen Stellung einen kleinen Abstand hat.Bei der erfindungsgemäßen Pumpe hingegen wirkt der Absperrschieber mit der Stirnseite eines Rohrabschnitts zusammen. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung steht ein derartiger Rohrabschnitt frei in das Ventilgehäuse hinein und wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise von einem getrennten Abschnitt gebildet, der in einer Öffnung im Ventilgehäuse dichtend aufgenommen ist. Dieser Rohrabschnitt ist ein Verschleißteil, das leicht ausgewechselt werden kann.plate, from which the delivery piston is a small distance in its front position. In the pump according to the invention, however, the gate valve works together with the front side of a pipe section. In one embodiment of the invention, such a pipe section protrudes freely into the valve housing and, according to a further embodiment of the invention, is preferably formed by a separate section which is sealingly received in an opening in the valve housing. This pipe section is a wearing part which can be easily replaced.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to drawings.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch das Absperrventil einer Einkolbenfeststoffpumpe in der Schließstellung.Fig. 1 shows a section through the shut-off valve of a single-piston solids pump in the closed position.

Fig. 2 zeigt einen um 90° gegenüber der Darstellung nach Fig. 1 verdrehten, etwas vergrößerten Schnitt des Absperrventils in der Offenstellung.Fig. 2 shows a slightly enlarged section of the shut-off valve in the open position, rotated by 90° compared to the illustration in Fig. 1.

Das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Absperrventil 10 weist ein aufrechtes Gehäuse 12 von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt auf. Lediglich die in Förderrichtung (Pfeil R)The shut-off valve 10 shown in Figures 1 and 2 has an upright housing 12 with a substantially rectangular cross-section. Only the openings in the conveying direction (arrow R)

hintere Wand ist leicht geneigt dargestellt. Das Gehäuse 12 befindet sich am Ende eines Förderzylinders 17, in dem ein hydraulisch betätigter Förderkolben 19 angeordnet ist, wie dies etwa in der DE 25 09 081 im einzelnen beschrieben ist (der Förderkolben 19 ist in dünnen Linien in seiner vorderen Position dargestellt). Der Förderzylinder 17 endet an einem Rohrabschnitt 14, der dichtend in einer Öffnung der dem Förderzylinder 17 zugekehrten Wand angeordnet ist. Der Rohrabschnitt 14 nimmt der Förderzylinder 17 auf, so daß ein zylindrischer Durchgang von gleichem Durchmesser bis in das Gehäuseinnere gebildet ist. Der Rohrabschnitt 15 bildet eine Austrittsöffnung 16 für den Förderzylinder 17, die mit einer Öffnung 18 in einem Flansch 20 ausgerichtet ist, der am Gehäuse 12 angebracht ist und an den eine Druckleitung angeflanscht werden kann. Der Durchgang von der Öffnung 16 zur Öffnung 18 kann durch ein plattenförmiges Absperrorgan 22 gesperrt werden. Das Absperrorgan 22 ist im oberen Bereich rechteckförmig und an der unteren Kante kreisbogenförmig gerundet. Mittels einer Anschrägung 24 ergibt sich eine kreisbogenförmige Messerkante 26, die mit der Stirnseite des Rohrabschnitts 14 zusammenwirkt. In der in Fig. 1 dargestellten Schließstellung des Absperrorgans 22 hat die Messerkante 26 einen Abstand zur unteren Wand 28 des Gehäuses 12, die, wie aus Fig. 2 hervorgeht, eine konkave Innenseite aufweist mitrear wall is shown slightly inclined. The housing 12 is located at the end of a delivery cylinder 17 in which a hydraulically operated delivery piston 19 is arranged, as is described in detail in DE 25 09 081 (the delivery piston 19 is shown in thin lines in its front position). The delivery cylinder 17 ends at a pipe section 14 which is arranged in a sealing manner in an opening in the wall facing the delivery cylinder 17. The pipe section 14 receives the delivery cylinder 17 so that a cylindrical passage of the same diameter is formed into the interior of the housing. The pipe section 15 forms an outlet opening 16 for the delivery cylinder 17 which is aligned with an opening 18 in a flange 20 which is attached to the housing 12 and to which a pressure line can be flanged. The passage from the opening 16 to the opening 18 can be blocked by a plate-shaped shut-off device 22. The shut-off device 22 is rectangular in the upper area and rounded in a circular arc shape at the lower edge. A bevel 24 results in a circular arc-shaped knife edge 26, which interacts with the front side of the pipe section 14. In the closed position of the shut-off device 22 shown in Fig. 1, the knife edge 26 is at a distance from the lower wall 28 of the housing 12, which, as can be seen from Fig. 2, has a concave inner side with

einem Radius, der etwas größer ist als der Radius der Messerkante 26.a radius that is slightly larger than the radius of the knife edge 26.

Das Absperrorgan 22 ist mit Hilfe eines Zapfens 30 in einer Gabel 32 einer Betätigungsstange 34 mit Spiel angelenkt, die nach oben über eine Stopfbuchsendichtungsanordnung 36 aus dem Gehäuse 12 herausgeführt ist. Die hydraulische Betätigung der Betätigungsstange 34 erfolgt mittels Antriebszylinder 15.The shut-off device 22 is hinged with play by means of a pin 30 in a fork 32 of an actuating rod 34, which is led upwards out of the housing 12 via a stuffing box sealing arrangement 36. The hydraulic actuation of the actuating rod 34 takes place by means of a drive cylinder 15.

Insbesondere aus Fig. 1 geht hervor, daß Schieber 22 und Betätigungsstange 34 frei in einem Raum 38 des Gehäuses 12 angeordnet sind, der mit dem Durchgang zwischen den Öffnungen 16, 18 verbunden ist. In dem Raum 38 sind außerdem zylindrische Führungszapfen 40 im Abstand voneinander angeordnet, die mit der dem Rohrabschnitt 14 abgewandten Seite des Absperrorgans 22 zusammenwirken. Der Aufbau der Führungszapfen 40 geht näher aus Fig. 2 hervor. Sie weisen einen zylindrischen äußeren Abschnitt 42 auf, der mit der zugewandten Seite des Absperrorgans 22 zusammenwirkt. Ein im Durchmesser größerer Abschnitt 44, der sich an den Abschnitt 42 anschließt, bildet eine Schulter zur seitlichen Führung des Absperrorgans 22. Ein sich daran anschließender Gewindeabschnitt 46 sitzt in einer Gewindebohrung 48 des Gehäuses 12. Schließlich weisen die Zapfen 40 einenIn particular, it can be seen from Fig. 1 that the slide 22 and the actuating rod 34 are freely arranged in a space 38 of the housing 12, which is connected to the passage between the openings 16, 18. In the space 38, cylindrical guide pins 40 are also arranged at a distance from one another, which interact with the side of the shut-off device 22 facing away from the pipe section 14. The structure of the guide pins 40 can be seen in more detail in Fig. 2. They have a cylindrical outer section 42, which interacts with the side of the shut-off device 22 facing away. A section 44 with a larger diameter, which adjoins the section 42, forms a shoulder for lateral guidance of the shut-off device 22. A threaded section 46 adjoining this is seated in a threaded bore 48 of the housing 12. Finally, the pins 40 have a

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Kopf 50 auf, der von einem Werkzeug erfaßt werden kann und sich gegen die Außenwand des Gehäuses 12 anlegt. Mithin ist das Absperrorgan 22 an der dem Rohrabschnitt 14 abgewandten Seite linienartig geführt und seitlich auch nur partiell, so daß zwischen dem Führungszapfen 40 Medium in den Raum 38 eindringen kann, ohne indessen die Führung zu beeinträchtigen, weil die einzelnen Führungsflächen das Absperrorgan 22 mit Spiel führen. An der dem Zylinder zugewandten Seite des Absperrorgans 22 erfolgt die Führung durch die Stirnfläche des Rohrabschnitts 14, die zugleich auch eine Dichtung bildet, wenn im Zylinder ein Unterdruck erzeugt wird beim Rückhub des Förderkolbens. Der Rohrabschnitt 14 ist ein Verschleißteil, das schnell und einfach ausgewechselt werden kann.Head 50, which can be grasped by a tool and rests against the outer wall of the housing 12. The shut-off device 22 is therefore guided linearly on the side facing away from the pipe section 14 and also only partially laterally, so that medium can penetrate into the space 38 between the guide pin 40 without impairing the guide, because the individual guide surfaces guide the shut-off device 22 with play. On the side of the shut-off device 22 facing the cylinder, the guide is provided by the front surface of the pipe section 14, which also forms a seal when a negative pressure is generated in the cylinder during the return stroke of the delivery piston. The pipe section 14 is a wearing part that can be replaced quickly and easily.

In dem Ausführungsbeispiel ist eine Einkolben-Feststoffpumpe dargestellt, die über einen Einfüllstutzen 50 von oben befüllt werden kann. Es versteht sich, daß das gezeigte Absperrventil auch für Zweikolbenpumpen der erwähnten Gattung eingesetzt werden kann.In the exemplary embodiment, a single-piston solids pump is shown, which can be filled from above via a filler neck 50. It goes without saying that the shut-off valve shown can also be used for two-piston pumps of the type mentioned.

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Claims

- 11 claims;

1. Solids pump with at least one reciprocating piston, which interacts with a cylinder arranged axially in the displacement path of the piston, in which in one end position of the piston the working space is directly connected to a feed container, a slide-type shut-off valve is provided behind the cylinder in the conveying direction of the piston, furthermore a drive device for the piston and for the shut-off valve, which are actuated by a control device in such a way that the shut-off valve is closed during the return movement of the piston and opened during the forward movement of the piston, the shut-off valve having a plate-shaped longitudinally displaceable shut-off element guided in guides, the edge of which facing the piston is designed like a knife, characterized in that the plate-shaped shut-off element (22) on the cylinder side from the facing end face of a pipe section (14) forming the outlet opening (16) for the cylinder and on the opposite side by guide sections (40) spaced apart in the direction of movement of the shut-off device (22) and the guide

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sections (40) and the shut-off device (22) or an actuating rod (34) for the shut-off device (22) are arranged in a space (38) that is freely accessible from the outlet opening (16).

2. Pump according to claim 1, characterized in that a sealing arrangement (36) for the actuating rod (34) is provided in the housing (12).

3. Pump according to claim 1 or 2, characterized in that the guide sections (40) interact linearly with the shut-off device (22).

4. Pump according to claim 3, characterized in that the guide sections are formed by cylindrical pins (40) the cylindrical surface (42) of which cooperate with the shut-off element (22).

5. Pump according to claim 4, characterized in that the guide pins (40) can be screwed into threaded bores (48) which are formed in the wall of the valve housing (12).

6. Pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the free or shearing edge (26) of the

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blocking element (22) is convex in the shape of a circular arc.

7. Pump according to claim 6, characterized in that the inner wall of the housing (12) facing the free or shearing edge (26) is concavely shaped with a slightly larger radius than that of the shearing edge (26).

8. Pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the free or shearing edge (26) of the shut-off element (22) is at a distance from the associated wall (28) of the valve housing (12) when the shut-off element (22) is in the closed position.

9. Pump according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pipe section (14) projects freely into the valve housing (12).

10. Pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that a separate pipe section (14) is sealingly received in an opening of the valve housing (12).

11. Pump according to one of claims 1 to 10, characterized in

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characterized in that the shut-off device (22) consists of a hard steel or hard metal at least in the region of the shearing edge (26).

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