EP1249287B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Anfahren einer Stranggiessanlage - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Anfahren einer Stranggiessanlage Download PDF

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EP1249287B1
EP1249287B1 EP02006260A EP02006260A EP1249287B1 EP 1249287 B1 EP1249287 B1 EP 1249287B1 EP 02006260 A EP02006260 A EP 02006260A EP 02006260 A EP02006260 A EP 02006260A EP 1249287 B1 EP1249287 B1 EP 1249287B1
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EP
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strand
cold
hot
strip
head
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EP02006260A
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Winfried Binder
Hans-Peter Kaiser
Wolfgang Schmitz
Christian Fluck
Peter Schmidt
Peter Boese
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SMS Siemag AG
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SMS Demag AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/08—Accessories for starting the casting procedure
    • B22D11/081—Starter bars
    • B22D11/083—Starter bar head; Means for connecting or detaching starter bars and ingots

Definitions

  • the invention relates to a method for starting a continuous casting, in particular for steel, comprising a mold with a closable this start-cold strand head on a cold run chain in conjunction with a strand guide and means for Ausfördem a hot strand from the mold and for separating the connection between the cold strand chain and the hot strand and its promotion.
  • the invention also relates to a device for carrying out the method.
  • the mold In continuous casting, especially for casting steel, the mold is closed with a cold extrusion head at the beginning of a casting process.
  • parts of the cold extrusion head are encapsulated by the steel, resulting in a load-bearing connection between the head and casting strand.
  • the cold extrusion head attached to a chain together with the cast casting strand is discharged downwards out of the mold by means of the strand guide.
  • the cold strand chain is guided and transported by rollers.
  • cold strand head and hot strand are separated from each other.
  • the separation can be done in different ways.
  • the cold strand head has a claw-like depression, which is poured out when casting with steel becomes.
  • a hook-shaped connection between the cast hot strand and the cold strand head wherein at the end of the strand guide the hook-shaped connection by levering, for example. Pulling up the cold strand chain, separated.
  • connection must be designed so that on the one hand sufficient tensile and compressive forces between the hot strand and cold strand are transmitted, on the other hand, a secure separation between the two parts is guaranteed. In practice, therefore, it often happens that the design of the hook-shaped connection leads to difficulties in notching. Also, the bearings of the strand guide rollers are heavily loaded when pulling the chain through the cast connection - hot strand / Kaltstrang-.
  • the document DE-OS 1 921 312 A1 describes a method and apparatus for continuous casting of steel, wherein the lower opening of a cooled continuous casting mold closed at the start of casting by a dummy head, liquid steel introduced into the mold, after solidification of the steel, a pull-out enabling connection between the dummy head and the resulting strand in the mold formed, the strand is further cooled, discharged and its connection with the Anfahrkopf is released.
  • the Anfahrkopf partially encapsulated with the introduced steel in a rotational and / or tilting permitting form formed a positive connection for pulling, rotated to release the connection of the Anfahrkopf and / or with its longitudinal axis is tilted out of the direction of the strand longitudinal axis and removed with complete separation from the strand from the conveying direction.
  • the document DE 196 43 259 C1 describes a starting head for strip casting. This consists of two detachable sections, a Ang manabsacrificing and a connecting portion to the dummy bar, which are positively connected in the conveying direction, wherein the connection is solvable by tilting .. Between the sections a parallel to the conveying direction of resilient element is positively and positively arranged.
  • the publication DE 32 30 183 A1 discloses a starter train for a continuous casting plant, wherein the starter train has substantially three areas.
  • the first area is molded parts to which a hot strand can be cast. This area has a seal to prevent the escape of molten steel when casting the hot strand from the mold.
  • a middle region in the form of a dummy head adjoins this first region, on the front side of which the seal of the first region is pressed by means of a tensioning device.
  • the tensioning device consists of a rod in the form of a tie rod, which has at its other end a thread for a clamping nut, with the aid of which the seal can be pressed against the opposite end face of the Anfahrkopfes.
  • a third area is in shape a launch bar coupled to the Anfahrkopf.
  • the cast hot strand is pulled out by means of the Anfahrstange from the mold.
  • the starting rod (3rd area) is separated from the starter strand head (2nd area) by knocking out a bolt.
  • the Anfahrstrangkopf can be separated from the hot strand by the clamping nut is unscrewed. The first portion of the Anfahrstrangs, ie the molded parts with the seal, remain in the hot strand and are lost.
  • the present invention seeks to provide an alternative connection between the moldings and the seal to which the hot strand is cast, and the start-cold strand head, on the one hand, the transfer of sufficient tensile and compressive forces between allows the hot rod and the cold strand and on the other hand ensures a secure separation between the hot strand and the dummy strand without time-consuming rework.
  • This object is achieved by the subject-matter claimed in claim 1.
  • This object is characterized in that a Kaltstrangkette connecting the start-cold strand head with a strand guide is provided for conveying a casted on the moldings hot strand of the mold, that the tie rods have at their opposite ends of the mold hinge pin and that the cold strand head cylindrical recesses for receiving has the hinge pin and is pivotable about at least 90 degrees around the hinge pin for separating the hot strand, as a result of which the start-cold strip with the cold strand chain of the hinge pin and thus dissolves from the hot strand.
  • connection between hot strand and cold strand advantageously allows that on the one hand sufficient tensile and compressive forces between the hot rod and the dummy bar can be transmitted and on the other hand, but also a safe and time-saving separation between the two strands is guaranteed.
  • the cold strand head is pivoted about a pivot point to the discharge direction for connecting the cold strand chain with the hot strand during casting and for separating the hot strand from the dummy strand.
  • the above object of the invention is further achieved by a method for operating the device according to the invention.
  • the advantages of this method correspond to the advantages mentioned above with respect to the device.
  • FIG. 1 The synopsis of Figures 1 and 2 shows that the cold extrusion chain 1 is connected via a locking pin 2 with the cold strand head 3 of the cold run chain.
  • the cold strand head 3 has a cylindrical recess 4, in which a provided with a tie rod 5 hinge pin 6 is rotatably mounted. At one end 7 of the tie rod 5 is a thread which serves to fix different moldings 8.
  • a clamping disc 10 Associated with the molded parts, which prevents molten steel from flowing out of the mold during casting.
  • the cold strand head 3 is formed with its recesses 4 such that the pivotally mounted therein pivot pin 6 can be pivoted by at least 90 ° relative to the cold rod head.
  • the cold extrusion head 3 with the molded parts 8 and the sealing disk 10 is moved from below into the mold so far that the pouring opening of the mold is hermetically sealed.
  • the molded parts 10 are poured, so that a physical connection between the cold strand head 3 and the hot strand 9 is formed.
  • the hot strand 9 is continuously discharged together with the cold strand 1, in the casting direction X and supported by the strand guide.
  • the beginning of the hot strand 9 with the fastening parts 5, 6, 7, 8 and with the sealing disc 10 remains on the hot strand. These parts are later separated from the hot strand.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfahren einer Stranggießanlage, insbesondere für Stahl, umfassend eine Kokille mit einem diese verschließbaren Anfahr-Kaltstrangkopf an einer Kaltstrangkette in Verbindung mit einer Strangführung sowie Mittel zum Ausfördem eines Warmstranges aus der Kokille und zum Trennen der Verbindung zwischen der Kaltstrangkette und dem Warmstrang sowie zu dessen Förderung. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • In Stranggießanlagen, insbesondere zum Vergießen von Stahl, wird bei Beginn eines Angießvorganges die Kokille mit einem Kaltstrangkopf verschlossen. Beim Füllen der Kokille werden Teile des Kaltstrangkopfes vom Stahl umgossen, wodurch eine belastbare Verbindung zwischen Kopf und Gießstrang entsteht. Nach dem Füllvorgang wird der an einer Kette angebrachte Kaltstrangkopf zusammen mit dem gegossenen Gießstrang nach unten aus der Kokille mit Hilfe der Strangführung ausgefördert.
  • Im Bereich der Strangführung wird die Kaltstrangkette durch Rollen geführt und transportiert. Am Ende der Strangführung, nach Durcherstarrung des Stranges, werden Kaltstrangkopf und Warmstrang voneinander getrennt. Die Trennung kann auf verschiedene Weise erfolgen. In den meisten Fällen besitzt der Kaltstrangkopf eine klauenähnliche Vertiefung, welche beim Angießen mit Stahl ausgegossen wird. Somit entsteht eine hakenförmige Verbindung zwischen dem gegossenen Warmstrang und dem Kaltstrangkopf, wobei am Ende der Strangführung die hakenförmige Verbindung durch Aushebeln, bspw. Hochziehen der Kaltstrangkette, getrennt werden.
  • Die Geometrie dieser Verbindung muß dabei so ausgeführt sein, dass einerseits ausreichende Zug- und Druckkräfte zwischen Warmstrang und Kaltstrang übertragen werden, andererseits eine sichere Trennung zwischen den beiden Teilen gewährleistet ist. In der Praxis kommt es daher immer wieder vor, dass die Gestaltung der hakenförmigen Verbindung zu Schwierigkeiten beim Ausklinken führt. Auch werden durch die gegossene Verbindung - Warmstrang/Kaltstrang- die Lager der Strangführungsrollen beim Durchziehen der Kette stark belastet.
  • Das Dokument DE-OS 1 921 312 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stranggießen von Stahl, wobei die untere Öffnung einer gekühlten Durchlaufkokille bei Gießbeginn durch einen Anfahrkopf verschlossen, flüssiger Stahl in die Kokille eingebracht, nach Erstarrung des Stahles eine das Ausziehen ermöglichende Verbindung zwischen Anfahrkopf und dem in der Kokille entstehenden Strang gebildet, der Strang weiter gekühlt, ausgefördert und seine Verbindung mit dem Anfahrkopf gelöst wird.
  • In dem Dokument wird auf einen Stand der Technik verwiesen, wonach es bekannt ist, den Anfahrkopf mit dem Anfahrstrang hakenartig zu verbinden und diese Verbindung beim Lösen durch seitliches, quer zur Strangachse erfolgendes Verschieben zu trennen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist die starre Verbindung eines Teils des Anfahrkopfes durch Verbindungselemente mit dem Warmstrang, wobei dieselben nach dem Trennen im Warmstrang eingegossen bleiben. Zum vollständigen Abtrennen muß dann vorerst der Anfahrkopf vom Warmstrang abgeschnitten und hierauf nach Erkalten des Kopfes die Verbindungselemente vom Kopf gelöst werden. Ein Ausführen dieser Arbeitsgänge während des laufenden Gießbetriebes ist nicht möglich. Dadurch entsteht ein Zeitverlust, weil der gleiche Kopf nicht unmittelbar wieder für den nächsten Guß eingefahren werden kann. Für einen derartigen Arbeitsablauf ergibt sich daher die Notwendigkeit, mehrere Anfahrköpfe für jedes Format bereit zu halten.
  • Zur Verbesserung der Arbeitsabläufe wird in dem genannten Dokument vorgeschlagen, dass der Anfahrkopf mit dem eingebrachten Stahl in einer eine Dreh-und/oder Kippbewegung ermöglichenden Form teilweise umgossen, eine formschlüssige Verbindung zum Ausziehen gebildet, zum Lösen der Verbindung der Anfahrkopf gedreht und/oder mit seiner Längsachse aus der Richtung der Stranglängsachse gekippt und unter vollständiger Trennung vom Strang aus dessen Förderrichtung entfernt wird.
  • Das Dokument DE 196 43 259 C1 beschreibt einen Anfahrkopf für Bandgießanlagen. Dieser besteht aus zwei lösbaren Abschnitten, einem Angießabschnitt und einem Verbindungsabschnitt zum Kaltstrang, die in Förderrichtung formschlüssig verbunden sind, wobei die Verbindung durch Kippen lösbar ist.. Zwischen den Abschnitten ist ein parallel zur Förderrichtung federndes Element kraft- und formschlüssig angeordnet.
  • Die Druckschrift DE 32 30 183 A1 offenbart einen Anfahrstrang für eine Stranggießanlage, wobei der Anfahrstrang im Wesentlichen drei Bereiche aufweist. Bei dem ersten Bereich handelt es sich um Formteile, an welche ein Warmstrang angegossen werden kann. Dieser Bereich weist eine Dichtung auf, um das Auslaufen von Stahlschmelze beim Angießen des Warmstrangs aus der Kokille zu verhindern. An diesen ersten Bereich schließt sich ein mittlerer Bereich in Form eines Anfahrkopfes an, an dessen Stirnseite die Dichtung des ersten Bereiches mit Hilfe einer Spannvorrichtung angedrückt wird. Die Spannvorrichtung besteht aus einer Stange in Form eines Zugankers, die/der an seinem anderen Ende ein Gewinde für eine Spannmutter aufweist, mit dessen Hilfe die Dichtung gegen die gegenüberliegende Stirnseite des Anfahrkopfes gepresst werden kann. Im Bereich der Spannmutter ist ein dritter Bereich in Form einer Anfahrstange an den Anfahrkopf angekoppelt. Beim Betrieb des Anfahrstrangs wird der angegossene Warmstrang mit Hilfe der Anfahrstange aus der Kokille herausgezogen. Sobald der Warmstrang soweit aus der Kokille herausgezogen worden ist, dass er von nachgeschalteten angetriebenen Strangführungsrollen erfasst und weiter ausgezogen werden kann, wird die Anfahrstange (3. Bereich) von dem Anfahrstrangkopf (2. Bereich) durch herausschlagen eines Bolzens getrennt. Der Anfahrstrangkopf kann von dem Warmstrang getrennt werden, indem die Spannmutter abgeschraubt wird. Der erste Bereich des Anfahrstrangs, d.h. die Formteile mit der Dichtung, verbleiben in dem Warmstrang und gehen verloren.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine alternative Verbindung zwischen den Formteilen und der Dichtung, an die der Warmstrang angegossen wird, und dem Anfahr-Kaltstrangkopf bereit zu stellen, welche einerseits das Übertragen von ausreichenden Zug- und Druckkräften zwischen dem Warmstrang und dem Kaltstrang ermöglicht und andererseits eine sichere Trennung zwischen dem Warmstrang und dem Kaltstrang ohne zeitraubende Nacharbeit gewährleistet.
  • Diese Aufgabe wird durch den in dem Patentanspruch 1 beanspruchten Gegenstand gelöst. Dieser Gegenstand ist dadurch gekennzeichnet, dass eine den Anfahr-Kaltstrangkopf mit einer Strangführung verbindende Kaltstrangkette vorgesehen ist zum Fördern eines an die Formteile angegossenen Warmstrangs aus der Kokille, dass die Zuganker an ihren den Formteilen gegenüberliegenden Enden Gelenkbolzen aufweisen und dass der Kaltstrangkopf zylinderförmige Ausnehmungen zum Aufnehmen der Gelenkbolzen aufweist und zum Abtrennen des Warmstrangs um wenigstens 90 Grad um die Gelenkbolzen schwenkbar ist, infolge dessen sich der Anfahr-Kaltstrang mit der Kaltstrangkette von den Gelenkbolzen und damit von dem Warmstrang löst.
  • Die beanspruchte Ausgestaltung der Verbindung zwischen Warmstrang und Kaltstrang, genauer gesagt zwischen den mit dem Warmstrang verbundenen Zugankern und dem Anfahr-Kaltstrangkopf, ermöglicht vorteilhafterweise, dass einerseits ausreichende Zug- und Druckkräfte zwischen dem Warmstrang und dem Kaltstrang übertragen werden können und dass andererseits aber auch eine sichere und Zeit sparende Trennung zwischen den beiden Strängen gewährleistet ist.
  • Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass zum Verbinden der Kaltstrangkette mit dem Warmstrang beim Angießen sowie zum Trennen des Warmstranges vom Kaltstrang der Kaltstrangkopf um einen Drehpunkt zur Ausförderrichtung verschwenkt wird.
  • Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelöst. Die Vorteile dieses Verfahrens entsprechen den oben mit Bezug auf die Vorrichtung genannten Vorteilen.
  • Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Verbindung einer Kaltstrangkette mit einem Kaltstrangkopf, teilweise im Schnitt und teilweise in Ansicht;
    Figur 2
    eine Seitenansicht der Verbindung Warmstrang und Kaltstrangkopf gemäß Fig. 1, teilweise im Schnitt.
  • Die Zusammenschau der Figuren 1 und 2 zeigt, dass die Kaltstrangkette 1 über einen Steckbolzen 2 mit dem Kaltstrangkopf 3 der Kaltstrangkette verbunden ist. Der Kaltstrangkopf 3 besitzt eine zylinderförmige Ausnehmung 4, in welcher ein mit einem Zuganker 5 versehener Gelenkbolzen 6 drehbar gelagert ist. An einem Ende 7 des Zugankers 5 befindet sich ein Gewinde, welches der Fixierung unterschiedlicher Formteile 8 dient. Den Formteilen zugeordnet ist eine durch diese eingespannte Dichtscheibe 10, welche verhindert, dass beim Angießen Stahlschmelze aus der Kokille nach unten ausläuft.
  • Der Kaltstrangkopf 3 ist mit seinen Ausnehmungen 4 derart ausgebildet, dass der darin schwenkbar gelagerte Gelenkbolzen 6 um wenigstens 90° relativ zum Kaltstrangkopf geschwenkt werden kann.
  • Infolge dieser Schwenkung dreht sich der Kaltstrangkopf 3 mit seiner Ausnehmung 11 um den Bolzen 6 und erlaubt dadurch ein Abziehen der Kaltstrangkette 1 senkrecht nach oben in Richtung Y, d.h. senkrecht zum Warmband 9.
  • Vor dem Angießvorgang wird der Kaltstrangkopf 3 mit den Formteilen 8 und der Dichtscheibe 10 von unten so weit in die Kokille eingefahren, dass die Ausgußöffnung der Kokille hermetisch verschlossen ist. Während des Füllvorganges der Kokille mit Stahlschmelze werden die Formteile 10 eingegossen, so dass eine körperliche Verbindung zwischen Kaltstrangkopf 3 und dem Warmstrang 9 entsteht.
  • Nachdem die Kokille gefüllt ist, wird der Warmstrang 9 kontinuierlich zusammen mit dem Kaltstrang 1, in Gießrichtung X ausgefördert und durch die Strangführung gestützt. Wenn die Verbindungsstelle Warmstrang/Kaltstrang das Ende der Strangführung erreicht hat, erfolgt die Trennung von Warmstrang 9 und Kaltstrang 1 in der Weise, dass die Kaltstrangkette 1 in Richtung Y gezogen wird, wobei sich der Kaltstrangkopf 3 mit seiner Ausnehmung 11 um den Schwenkbolzen 6 um 90° dreht und infolgedessen der Kaltstrangkopf 3 sich problemloses vom Schwenkbolzen 6 löst und ein problemloses Abziehen der Kaltstrangkette ermöglicht ist. Der Anfang des Warmstranges 9 mit den Befestigungsteilen 5, 6, 7, 8 sowie mit der Dichtscheibe 10 verbleibt am Warmstrang. Diese Teile werden später vom Warmstrang abgetrennt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kaltstrangkette
    2
    Bolzen
    3
    Kaltstrangkopf
    4
    Ausnehmung
    5
    Ankerbolzen
    6
    Gelenkbolzen
    7
    Verschraubung
    8
    Ausgleichscheiben
    9
    Warmstrang
    10
    Dichtscheibe
    11
    Ausnehmung

Claims (2)

  1. Vorrichtung zum Anfahren einer Stranggießanlage mit einer Kokille, insbesondere zum Gießen von Stahl, umfassend:
    einen Anfahr-Kaltstrangkopf (3) zum Verschließen des Austritts der Kokille;
    Zuganker (5) an deren in die Austrittsöffnung der Kokille hineinragenden Enden Formteile (8) fixiert sind; und
    wobei bei den Formteilen wenigstens eine Dichtscheibe (10) derart unterlegt ist, dass diese ein Auslaufen von Strahlschmelze verhindert;
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine den Anfahr-Kaltstrangkopf (3) mit einer Strangführung verbindende Kaltstrangkette (1) vorgesehen ist zum Fördern eines an die Formteile (8) angegossenen Warmstrangs (9) aus der Kokille;
    dass die Zuganker (5) an ihren den Formteilen gegenüberliegenden Enden Gelenkbolzen (6) aufweisen; und
    dass der Kaltstrangkopf (3) zylinderförmige Ausnehmungen (4, 11) zum Aufnehmen der Gelenkbolzen (6) aufweist und zum Abtrennen des Warmstrangs (9) um wenigstens 90° um die Gelenkbolzen (6) schwenkbar ist, infolgedessen sich der Anfahr-Kaltstrang (3) mit der Kaltstrangkette (1) von den Gelenkbolzen (6) und damit von dem Warmstrang (9) löst.
  2. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch
    folgende Schritte:
    Verschließen des unteren Austritts der Kokille mit den Formteilen (8) und der Dichtscheibe (10), wobei die Formteile und die Dichtscheibe über die zwischengeschalteten Zuganker (5) durch den Anfahr-Kaltstrangkopf (3) abgestützt werden;
    Umgießen der Formteile (8) und der Dichtscheibe (10) unter Herstellung einer Verbindung zwischen dem Warmstrang (9) und dem Anfahr-Kaltstrangkopf (3);
    Kontinuierliches Fördern des Warmstrangs (9) in Gießrichtung (X) mittels der Strangführung; und
    nachdem eine Verbindungsstelle Warmstrang (9) / Anfahr-Kaltstrangkopf (3) das Ende der Strangführung erreicht hat, wird die Kaltstrangkette (1) in Richtung (Y) nach oben gezogen, um den Anfahr-Kaltstrangkopf (3) um wenigstens 90° um den Gelenkbolzen (9) zu schwenken, infolgedessen sich der Anfahr-Kaltstrang (3) mit der Kaltstrangkette (1) von den Gelenkbolzen (6) und damit von dem Warmstrang (9) löst, wobei die Zuganker (5) mit den Gelenkbolzen (6) und die Formteilen zunächst am Warmstrang verbleiben und erst später von diesem abgetrennt werden.
EP02006260A 2001-04-11 2002-03-20 Verfahren und Vorrichtung zum Anfahren einer Stranggiessanlage Expired - Lifetime EP1249287B1 (de)

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EP1249287A1 EP1249287A1 (de) 2002-10-16
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EP1249287A1 (de) 2002-10-16
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