EP0458035B1 - Einrichtung zum Auftragen einer fliessfähigen Auftragsmasse auf laufende Warenbahnen - Google Patents

Einrichtung zum Auftragen einer fliessfähigen Auftragsmasse auf laufende Warenbahnen Download PDF

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EP0458035B1
EP0458035B1 EP91104505A EP91104505A EP0458035B1 EP 0458035 B1 EP0458035 B1 EP 0458035B1 EP 91104505 A EP91104505 A EP 91104505A EP 91104505 A EP91104505 A EP 91104505A EP 0458035 B1 EP0458035 B1 EP 0458035B1
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EP
European Patent Office
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web
roll
application
coating
roller
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Anton Plomer
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JM Voith GmbH
Original Assignee
JM Voith GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/0826—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line the work being a web or sheets
    • B05C1/083—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line the work being a web or sheets being passed between the coating roller and one or more backing rollers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/52—Addition to the formed paper by contacting paper with a device carrying the material
    • D21H23/56—Rolls

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • a device is known from DE-A-34 17 487.
  • two press rolls which are horizontally opposed to each other, are provided in to transfer the coating mass applied between them to the surface of the material.
  • a device carrying an elastic doctor blade holder is used here as the application unit, a roller doctor blade provided with circumferential grooves being used as the doctor element.
  • the order quantities can be 2 to 3 g / m2 per side of the web.
  • the object of the invention is to provide a device in which both application options, that is to say with a doctor blade applicator with sump on the one hand and applicator with a nozzle chamber on the other, are provided with little effort.
  • a certain web guide can also achieve that at most only a small wrap angle of the rollers is required.
  • a large wrap angle could be a major disadvantage if absorbent paper is used.
  • a pivotable support frame is also provided for a deflection roller arranged above the upper roller. Further deflection rollers guide the web into the basement below the operator level of the lower roller in the event that the web does not have to pass through the press nip between the two rollers. This applies to the coating variant when the nozzle roller of the lower roller is used.
  • coating slips are applied - generally with a coat weight of more than 7 g / m2.
  • This also gives the possibility of providing an additional drying device, for example an infrared dryer, for the side of the web coated with the coating slip, above the arrangement for coating.
  • a lower counter roller is provided for the web 1 shown in broken lines, to which two applicator units 5 and 6 are assigned.
  • the right application unit has a so-called nozzle chamber 10, which is generally combined with the doctor bar 8 and which feeds the application mass directly under superatmospheric pressure to the web.
  • a doctor blade is generally used as the doctor element, and excess coating slip generally flows into a collecting trough, counter to the direction of travel of the material web, via an overflow gap formed on the counter roller 1. This means that any application quantities above 4 to 5 g / m2 to approximately 15 g / m2 can be applied to each side of the web, preferably made of paper or cardboard.
  • This application unit is therefore on the side of the counter roller 1, on which the material web of the coating station is preferably fed from the paper machine.
  • the material web is guided over deflection rollers 25 to 28 partially below the foundation 54 forming operator level A - that is, in the basement - so that it thus runs towards the nozzle application unit from the other side.
  • an applicator unit 6 with a doctor blade rod 15 carried by an elastic holder and provided with circumferential grooves.
  • the elastic holder together with the doctor blade rod 15 and the support beam for these two elements form a sump of flowable on the outer surface of the counter roller 1
  • Application mass of a consistency of at most 8%, such as glue.
  • the back of the web is thus coated - ie more or less impregnated, for example for the so-called flat position correction - when the coating slip is applied by the nozzle application device 5 on the other side (front) of the web.
  • the then existing web guidance corresponding to the dash-dotted line allows an additional drying device 45 to be provided for the side of the material web above the coating station, which has the considerably thicker coating of the coating material of the nozzle applicator 5.
  • This drying device can e.g. Have infrared drying elements 48.
  • Another deflection roller 46 then guides the web past the additional drying device.
  • a press roller 2 Above the counter roller 1 there is a press roller 2, to which a similar application unit 7 as the second application unit 6 of the (lower) counter roller 1 is assigned.
  • a doctor blade 18 with an elastic holder is provided, which is carried by a doctor bar 17 and forms a sump 19 of application mass on the outer surface of the press roll 2.
  • a roller mill bearing 43 is provided, which enables an adjustment of either the bearing 44 of the press roller 2 or an adjustment of the counter roller 1 in the vertical direction by approximately 1 to 2 cm.
  • the two rollers 1 and 2 when the nozzle applicator 5 is taken out of operation, so that they form a press nip between them. It is then transferred from the sump 16 and 19 of the two applicators 6 and 7 provided on the lateral surfaces of the two rollers to the web. In this case, the web runs according to the double-dashed line, so does not pass through the basement, but is guided by further deflecting rollers 59 and 60 so that it can run directly into the press nip formed by the two rollers.
  • the doctor blades 15 and 18 have fine circumferential grooves for the purpose of precise and uniform metering.
  • the applied solids are up to about 16% for sizing and possibly up to 50% for pigmentation up to 35%.
  • the corresponding area-related application weights are then 2 to 4 gr / m2 or 4 to 7 gr / m2.
  • a deflecting roller 32 provided for the other operating case is also pivoted out of the area of the operator platform, for which purpose it is mounted on a pivoting device 33 which carries the deflecting roller 32 on an arm 34.
  • the point of application of the doctor blade 15 of the applicator 6 of the counter-roller 1 is approximately - viewed in the horizontal direction - in the middle of this roller.
  • the position of the elastic holder of the doctor blade 15 changes only slightly in the state when it is pressed against the jacket of the roller.
  • This application therefore does not need to be adjustable in the vertical direction. Of course, this simplifies the entire arrangement even further.
  • a frame 50 placed on the foundation 54 for holding the nozzle chamber applicator 5 must be provided in order to enable the angular position thereof to be adjusted with respect to the counter-roller 1 and to be pivoted away therefrom. Adjustment devices 51 and 52 are provided for this purpose.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Einrichtung ist bekannt aus der DE-A-34 17 487. Im Falle der dort in Figur 1 dargestellten Anordnung sind zwei Preßwalzen, die sich horizontal einander gegenüberstehen, dazu vorgesehen, in dem zwischen ihnen gebildeten Preßspalt die auf ihre Mantelfläche aufgetragene Beschichtungsmasse auf die Warenbahn zu übertragen. Als Auftragswerk dient hier jeweils eine Vorrichtung, die einen elastischen Rakelhalter trägt, wobei als Rakelelement eine mit Umfangsrillen versehene Rollrakel verwendet wird. Es ist mit dieser Einrichtung möglich, sehr geringe Auftragsmengen mit Auftragsmassen von sehr geringem Feststoffgehalt aufzutragen. Die Auftragsmengen können pro Seite der Warenbahn 2 bis 3 g/m² betragen. In Figur 3 dieser Schrift ist eine Anordnung mit nur einer Walze beschrieben, bei der einerseits ein Auftragswerk der Mantelfläche der Walze zugeordnet ist und andererseits im Bereich der Mantelfläche sich ein zweites, mit einer Düsenkammer versehenes Auftragswerk zum Auftragen von Beschichtungsmasse direkt auf die eine Seite der Warenbahn befindet, wobei die andere Seite der Warenbahn von der Mantelfläche der Walze her beschichtet wird. Bei der in Figur 1 dieser Schrift dargestellten Anordnung sind die Auftragswerke jeweils im oberen, äußeren (d.h. auf der von der jeweils anderen Seite weggewandten Seite jeder Walze) Quadranten vorgesehen und gleich ausgebildet.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Einrichtung anzugeben, bei der beide Auftragsmöglichkeiten, also mit Rakelauftragswerk mit Sumpf einerseits und Auftragswerk mit Düsenkammer andererseits, mit wenig Aufwand vorgesehen ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einrichtung der eingangs angegebenen Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Es werden die beiden Walzen, die nach Bedarf zwischen sich einen Preßspalt bilden können, übereinander, statt horizontal nebeneinander angeordnet. Man gewinnt dadurch Raum, um die nötigen drei Auftragswerke im Bereich der beiden Walzen so montieren zu können, daß zu jedem Auftragswerk eine Zutrittsmöglichkeit für den Bediener ohne weiteres in der üblichen Arbeitshaltung möglich ist.
  • Durch eine bestimmte Bahnführung ist außerdem erreichbar, daß höchstens ein nur kleiner Umschlingungswinkel der Walzen erforderlich wird. Ein großer Umschlingungswinkel könnte dann von großem Nachteil sein, wenn saugfähiges Papier verwendet wird. Bei den kleinen, vorgesehenen Auftragsmengen (Trockensubstanz) besteht bei großen Umschlingungswinkeln die Gefahr, daß die Bahn in zu trockenem Zustand von einer der Walzen abläuft. Dazu ist weiter ein schwenkbares Traggestell für eine oberhalb der oberen Walze angeordnete Umlenkrolle vorgesehen. Weitere Umlenkrollen führen die Bahn in den Keller unterhalb der Bedienerebene der unteren Walze für den Fall, daß die Bahn den Preßspalt zwischen den beiden Walzen nicht durchlaufen muß. Dieser Fall gilt für die Beschichtungsvariante, wenn das Düsenauftragswerk der unteren Walze zum Einsatz kommt. In diesem Fall werden Streichmassen aufgetragen - im allgemeinen mit einem Strichgewicht von mehr als 7 g/m². Man hat dadurch auch die Möglichkeit, oberhalb der Anordnung zum Beschichten eine zusätzliche Trockeneinrichtung, z.B. einen Infrarot-Trockner, für die mit der Streichmasse beschichtete Seite der Warenbahn vorzusehen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, wobei die Einrichtung im Querschnitt prinzipmäßig mit zwei verschiedenen Bahnführungsweisen dargestellt ist.
  • Es ist eine untere Gegenwalze für die strichpunktiert dargestellte Warenbahn 1 vorgesehen, der zwei Auftragswerke 5 und 6 zugeordnet sind. Davon weist das rechte Auftragswerk eine sogenannte Düsenkammer 10, die im allgemeinen mit dem Rakelbalken 8 vereinigt ausgebildet ist, und die die Auftragsmasse vorzugsweise unter überatmosphärischem Druck der Warenbahn direkt zuführt. Als Rakelelement dient im allgemeinen eine Strichklinge, und überschüssige Streichmasse fließt im allgemeinen entgegen der Laufrichtung der Warenbahn in eine Auffangwanne über einen an der Gegenwalze 1 gebildeten Überlaufspalt ab. Damit können beliebige Auftragsmengen oberhalb 4 bis 5 g/m² bis etwa 15 g/m² je Seite der vorzugsweise aus Papier oder Karton gebildeten Warenbahn aufgetragen werden. Dieses Auftragswerk befindet sich also auf der Seite der Gegenwalze 1, auf der die Warenbahn der Streichstation vorzugsweise von der Papiermaschine her zugeführt wird. In diesem Fall, wenn dieses Auftragswerk benutzt wird, wird die Warenbahn über Umlenkrollen 25 bis 28 teilweise unterhalb des die Bedienerebene A bildenden Fundaments 54 - also im Keller - geführt, so daß sie also dem Düsenauftragswerk von der anderen Seite her zuläuft. Auf dieser (anderen) Seite befindet sich nun ein Auftragswerk 6 mit einem von einem elastischen Halter getragenen, mit Umfangsrillen versehenen Rollrakelstab 15. Der elastische Halter samt Rollrakelstab 15 sowie der Tragbalken für diese beiden Elemente bilden an der Mantelfläche der Gegenwalze 1 einen Sumpf aus fließfähiger Auftragsmasse, von einer Konsistenz von höchstens 8 %, wie z.B. Leim. Damit wird die Rückseite der Bahn beschichtet - d.h. mehr oder weniger imprägniert, z.B. für die sogenannte Flachlagekorrektur - wenn auf der anderen Seite (Vorderseite) der Warenbahn die Streichmasse von der Düsenauftragseinrichtung 5 aufgetragen wird.
  • Durch die dann vorhandene Bahnführung entsprechend der strichpunktierten Linie kann oberhalb der Streichstation eine zusätzliche Trockeneinrichtung 45 für die Seite der Warenbahn vorgesehen werden, die den erheblich dickeren Strichauftrag der Streichmasse des Düsenauftragswerks 5 aufweist. Diese Trockeneinrichtung kann z.B. Infrarot-Trockenelemente 48 aufweisen. Eine weitere Umlenkrolle 46 leitet die Bahn dann an der zusätzlichen Trockeneinrichtung vorbei.
  • Oberhalb der Gegenwalze 1 befindet sich eine Preßwalze 2, der ein ähnliches Auftragswerk 7 wie das zweite Auftragswerk 6 der (unteren) Gegenwalze 1 zugeordnet ist. Auch hier ist eine Rollrakel 18 mit elastischem Halter vorgesehen, die von einem Rakelbalken 17 getragen werden und einen Sumpf 19 aus Auftragsmasse an der Mantelfläche der Preßwalze 2 bilden. Dabei ist eine Walzenstuhllagerung 43 vorgesehen, die eine Verstellung entweder des Lagers 44 der Preßwalze 2 oder eine Verstellung der Gegenwalze 1 in vertikaler Richtung um etwa 1 bis 2 cm ermöglicht.
  • Es ist also möglich, bei Außerbetriebnahme des Düsenauftragswerkes 5 die beiden Walzen 1 und 2 sich zu nähern, so daß sie zwischen sich einen Preßspalt bilden. Es wird dann die aus dem Sumpf 16 bzw. 19 der beiden an den Mantelflächen der beiden Walzen vorgesehenen Auftragswerke 6 bzw. 7 auf die Warenbahn übertragen. In diesem Fall verläuft die Warenbahn entsprechend der doppelpunktstrichlierten Linie, durchläuft also nicht den Keller, sondern wird von weiteren Umlenkrollen 59 und 60 so geführt, daß sie direkt in den von den beiden Walzen gebildeten Preßspalt einlaufen kann. Die Rollrakeln 15 und 18 weisen zu dem Zweck der genauen und gleichmäßigen Dosierung feine Umfangsrillen auf.
  • Die Auftragsfeststoffgehalte betragen bei Leimung bis etwa 16 % und bei Pigmentierung bis 35 % evtl. 50 %. Die entsprechenden flächenbezogenen Auftragsgewichte betragen dann 2 bis 4 gr/m² bzw. 4 bis 7 gr/m².
  • Da in diesem Fall auch das obere, d.h. das der Preßwalze 2 zugeordnete Auftragswerk 7 in Betrieb ist, ist auch eine Bedienerbühne vorhanden, d.h. es ist zumindest ein Bedienerboden 36 in der ausgezogen dargestellten Lage eingeschwenkt, so daß der Bedienungsmann dort seine Arbeit verrichten kann. Bei diesem Betriebsfall ist weiterhin eine für den anderen Betriebsfall vorgesehene Umlenkrolle 32 aus dem Bereich der Bedienerbühne herausgeschwenkt, wozu sie an einer Schwenkvorrichtung 33 gelagert ist, die an einem Arm 34 die Umlenkrolle 32 trägt.
  • Wie man aus der Figur erkennt, ist der Angriffspunkt der Rollrakel 15 des Auftragswerks 6 der Gegenwalze 1 etwa - in Horizontalrichtung betrachtet - in der Mitte dieser Walze. Dadurch ändert sich bei Verschiebung der Walze in vertikaler Richtung um 1 oder 2 cm die Lage des elastischen Halters der Rollrakel 15 in dem Zustand, wenn sie an den Mantel der Walze angepreßt ist, nur wenig. Man kann durch ein leichtes Verschwenken der Halteeinrichtung des elastischen Halters die dann auftretende Abstandsänderung der Rollrakel zur Mantelfläche der Gegenwalze 1 ohne weiteres ausgleichen. Dieses Auftragswerk braucht also dann nicht in vertikaler Richtung verstellbar ausgebildet zu sein. Dies vereinfacht die gesamte Anordnung natürlich noch weiter.
  • Für die Streicheinrichtung muß ein auf dem Fundament 54 aufgesetztes Gestell 50 zur Halterung des Düsenkammer-Auftragswerks 5 vorgesehen sein, um die Verstellung dessen Winkellage in Bezug auf die Gegenwalze 1 und ein Abschwenken desselben von dieser zu ermöglichen. Dazu sind Verstelleinrichtungen 51 und 52 vorgesehen.

Claims (4)

  1. Einrichtung zum Auftragen mindestens einer Beschichtung auf eine laufende Warenbahn, insbesondere aus Papier oder Karton mit den folgenden Merkmalen:
    a) es sind zwei Walzen (1, 2) übereinander vorgesehen,
    b) auf der ersten Seite der unteren Walze (1) ist ein Düsenauftragswerk (5) zum Auftragen einer Beschichtungsmasse von mehr als 5 g/m² direkt auf die eine Seite der Warenbahn vorgesehen, und
    b1) auf der anderen Seite der unteren Walze (1) befindet sich ein Rakelelement (15) mit einem elastischen Rakelhalter, an denen ein Sumpf (16) aus einer zweiten Auftragsmasse zum Auftragen derselben auf den Walzenmantel, die danach auf die zweite Bahnseite übertragen wird,
    c) an der gleichen Seite der oberen Walze (2) wie die erste mit dem Düsenauftragswerk (5) versehene Seite der unteren Walze (1) befindet sich ein weiteres Rakelelement (18) und dessen elastischer Rakelhalter (18), an denen ein zweiter Sumpf (19) aus fließfähiger Auftragsmasse zum Auftragen derselben auf den Walzenmantel bildbar ist, wobei die Warenbahn durch den dann vorliegenden, zwischen den beiden Walzen (1, 2) gebildeten Preßspalt geführt ist und dabei die Auftragsmasse auf je eine Seite der Warenbahn bei einer zweiten Bahnführungsweise übertragen wird,
    d) es ist eine absenkbar ausgeführte Lagerung für eine der beiden Walzen zum Herstellen und Einstellen des Preßspalts zwischen den beiden Walzen (1, 2) vorgesehen, und
    e) zum Zwecke, beide Bahnführungsweisen zu ermöglichen, ist wenigstens ein Teil (36) der Bedienerbühne für das Auftragswerk (18, 19) der oberen Walze (2) wegklappbar, ebenso wie eine oben befindliche, an Schwenkarmen (34) gelagerte Umlenkrolle (32), wobei diese obere Umlenkrolle (32) zum Führen der Bahn aus dem Bereich der oberen Walze (2) heraus und über diese hinweg dient.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Bahnumlenkrollen (27, 28, 29) im Keller - also unterhalb der Bedienerebene (A) der Auftragswerke (5, 6) der Gegenwalze (1) - zur Führung der Bahn zur Gegenwalze (1) und zum Düsenauftragswerk (5) derselben von unten (Keller) her auf der Seite der Gegenwalze (1), die das Auftragswerk (6) mit dem Sumpf (16) aufweist.
  3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rakelelement der Auftragswerke (5, 6, 7) eine Rollrakel mit Umfangsrillen für geringes flächenbezogenes Auftragsgewicht bei Konsistenzen der Auftragsmasse von höchstens 50 % ist.
  4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Seite der Gegenwalze (1) die ist, auf der die Warenbahn aus der Papiermaschine herausgeführt wird.
EP91104505A 1990-05-08 1991-03-22 Einrichtung zum Auftragen einer fliessfähigen Auftragsmasse auf laufende Warenbahnen Expired - Lifetime EP0458035B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4014647A DE4014647C2 (de) 1990-05-08 1990-05-08 Einrichtung zum Auftragen einer Beschichtung auf eine laufende Warenbahn
DE4014647 1990-05-08

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0458035A2 EP0458035A2 (de) 1991-11-27
EP0458035A3 EP0458035A3 (en) 1993-02-03
EP0458035B1 true EP0458035B1 (de) 1994-09-07

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ID=6405902

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP91104505A Expired - Lifetime EP0458035B1 (de) 1990-05-08 1991-03-22 Einrichtung zum Auftragen einer fliessfähigen Auftragsmasse auf laufende Warenbahnen

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EP (1) EP0458035B1 (de)
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BR (1) BR9101886A (de)
CA (1) CA2041845A1 (de)
DE (1) DE4014647C2 (de)
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