EP3548267B1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen auspressen von flüssigkeit aus einer suspension - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen auspressen von flüssigkeit aus einer suspension Download PDF

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EP3548267B1
EP3548267B1 EP17790936.3A EP17790936A EP3548267B1 EP 3548267 B1 EP3548267 B1 EP 3548267B1 EP 17790936 A EP17790936 A EP 17790936A EP 3548267 B1 EP3548267 B1 EP 3548267B1
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Definitions

  • the invention relates to a device for continuously squeezing liquid out of a suspension, in particular a screw press, with a rotationally driven rotor which rotates in a tubular screw housing and carries a screw conveyor, the screw housing comprising a first filter jacket, the radial one, which at least partially interacts with the screw conveyor Has passages for discharging the filtered liquid and which feeds a filter cake, made of retained solids, to a discharge in the conveying direction of the conveyor screw, with the rotor, downstream of the conveyor screw, being assigned an annular first sleeve coaxially surrounding the rotor for peeling off an outer layer of filter cake from the filter cake .
  • Such a device is from U.S. 1,299,524 A known, which discloses a device according to the preamble of claim 1, wherein the sleeve is arranged downstream of the filter in the conveying direction and serves to increase the dynamic pressure at the filter outlet.
  • a second filter is also assigned to the rotor, which, however, cannot be cleaned during operation.
  • Screw presses are used, for example, in wastewater treatment or purification in sewage treatment plants.
  • a flocculant of a polymer or the like is usually added to the sludge of the sewage treatment plant in order to cause flocculation of the solids in the sludge, whereby the solid phase and the liquid phase of the sludge can be better separated.
  • screw presses of this type are intended to ensure that the sewage sludge obtained has only the lowest possible liquid content. It should therefore be possible to separate the solid and liquid phases as effectively as possible.
  • Such a screw press disclosed for example DE 60028187 T2 Screw presses of this type concentrate and dewater the sludge fed in by pressing and dewatering. The respective filter sizes depend on the sludge used or to be dried. However, such screw presses can also be used for other purposes, such as inorganic sludges in industry.
  • This previously known filter for filtering out water from a fluid also includes, for example, a drum screen and a worm screw that rotates in the drum screen.
  • the fluid is conveyed through the screen jacket in the conveying direction, with solids being held back by the screen jacket and conveyed further in the conveying direction, whereas liquid, in particular water, is pressed out through the screen jacket.
  • the fluid is pressed out by compressing the retained substances in the conveying direction. After reaching a desired, specified residual moisture content in the retained solid mass, it is discharged from the screw press.
  • the invention solves the problem in that a delivery channel for the remaining inner filter cake layer is provided between the sleeve and the rotor, and the rotor has a second filter in the area of the delivery channel for draining the filtered liquid through the rotor, with the first sleeve having at least one Rotor employed scraper is assigned to clean the filter cake from the second filter.
  • the outer filter cake layer that is closer to the filter jacket and thus better squeezed out or freed from moisture is peeled off the filter cake with the annular first sleeve and removed from the device via the discharge.
  • the inner layer of filter cake initially remains in the device, is conveyed further, driven by the pressure of the screw conveyor, and fed into the conveying channel for the remaining inner filter cake layer between the first sleeve and with pressure, where this inner filter cake layer continues via a second filter provided in this area of this conveying channel is drained.
  • the liquid extracted from the filter cake is pressed through the second filter, into the interior of the rotor and subsequently discharged from the device via a corresponding discharge line.
  • the inner filter cake layer is subsequently discharged from the device via the discharge.
  • the second filter is also cleaned from the filter cake that has been pressed past, but in order to achieve an improved filter effect it is provided that the first sleeve is assigned at least one scraper set against the rotor for cleaning the filter cake from the second filter.
  • This scraper can be attached to the first sleeve in the conveying channel and protrude radially from the sleeve towards the second filter.
  • the scraper is preferably aligned parallel to the rotor axis with its scraper blade sliding on the second filter. If necessary, the cross-section of the conveying channel could narrow in the conveying direction, So be conical in order to increase the delivery pressure in the delivery direction for improved squeezing of the liquid.
  • the first sleeve can be displaced parallel to the rotor axis with a drive.
  • the first sleeve can have at least one cone, which ensures a clean cut between the inner and outer filter cake layers.
  • the first sleeve be fitted with a second sleeve that can be displaced in the direction of the rotor axis with a drive, has a smaller inner diameter and surrounds the rotor with play Sleeve is subordinate. This sleeve narrows or widens the exit gap for the filter cake between the first and second sleeve, thereby allowing a corresponding counter-pressure setting. If the second sleeve is equipped with a cone that lifts the filter cake radially from the rotor on the inlet side, the remaining filter cake is also lifted from the second filter and fed to the discharge.
  • a washing lance with cleaning nozzles directed towards the second filter be arranged inside the rotor between the second filter and the rotor axis. These washing nozzles ensure that material blocking filter openings or filter bores can be lifted from the inside with counter pressure from the filter surface and advantageously scraped off with the scraper.
  • the second filter can comprise a fine sieve mounted on a filter holder, a filter cloth or a filter made of porous filter materials such as plastic or ceramic. The appropriate choice naturally depends on the fluid to be filtered.
  • a device for continuously squeezing liquid out of a suspension namely a screw press 1
  • the screw housing 2 comprises a first filter jacket 5 that interacts at least partially with the screw conveyor 3, which has radial passages 6 for discharging the filtered liquid and which feeds a filter cake K, made from retained solids, in the conveying direction 7 of the conveying screw 3 to a discharge 8 .
  • a fluid to be filtered is introduced into the space between the conical conveyor screw 3 and the first filter jacket 5 and conveyed by the conveyor screw, which is driven in rotation about the rotor axis R, in the conveying direction 7 while the fluid is pressed out, with the retained by the first filter jacket 5 forming the filter cake Solids are conveyed in the conveying direction 7 to the discharge 8 and fluid passing through the passages 6 of the first filter jacket is discharged from the device via the outlet F.
  • the conical screw conveyor 3 a cylindrical screw conveyor with a different pitch could also be used. Combinations of these are also conceivable.
  • the worm can be single-threaded or (partially) multi-threaded.
  • the rotor 4, downstream of the screw conveyor 3, is assigned an annular first sleeve 9 coaxially surrounding the rotor 4 for peeling off an outer filter cake layer 10 from the filter cake K, with a conveying channel 11 for the inner Filter cake layer 12 is provided and the rotor 4 has a second filter 13 for discharging the filtered liquid through the rotor 4 in the region of the conveying channel 11 .
  • the first sleeve 9 has at least one scraper 14 set against the rotor 4 for cleaning the filter cake 12 from the second filter 13 .
  • the first sleeve 9 is equipped with a drive 15, an indicated hydraulic drive, which can be displaced parallel to the rotor axis, and is equipped with at least one cone 16 on the starting side.
  • first sleeve 9 is followed by a second sleeve 18, which can be displaced in the direction of the rotor axis R with a drive 17, also an indicated hydraulic drive, has a smaller inner diameter than the first sleeve 9 and surrounds the rotor with play , the filter cake has a cone 19 that lifts off radially from the rotor 4 .
  • a washing lance 20 with cleaning nozzles 21 is arranged, which are directed towards the second filter 13.
  • the second filter 13 can comprise a fine sieve mounted on a filter holder 22, a filter cloth or a filter made of porous filter materials such as plastic or ceramic. Liquid discharged by the rotor 4 is discharged from the device via a discharge 23 .

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Auspressen von Flüssigkeit aus einer Suspension, insbesondere Schneckenpresse, mit einem drehangetriebenen, in einem rohrförmigen Schneckengehäuse drehenden, eine Förderschnecke tragenden Rotor, wobei das Schneckengehäuse einen zumindest teilweise mit der Förderschnecke zusammenwirkenden ersten Filtermantel umfasst, der radiale Durchlässe zum Ableiten der filtrierten Flüssigkeit aufweist und der einen Filterkuchen, aus zurückgehaltenen Feststoffen, in Förderrichtung der Förderschnecke einem Austrag zuleitet, wobei dem Rotor, der Förderschnecke nachgeordnet, eine den Rotor koaxial umfassende, ringförmige erste Hülse zum Abschälen einer äußeren Filterkuchenschicht vom Filterkuchen zugeordnet ist.
    • Stand der Technik
  • Eine solche Vorrichtung ist aus der US 1 299 524 A bekannt, welche eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart, wobei die Hülse dem Filter in Förderrichtung nachgeordnet ist und dazu dient den Staudruck am Filterausgang zu erhöhen. Dem Rotor ist zudem ein zweites Filter zugeordnet, das allerdings im Betrieb nicht reinigbar ist.
  • Derartige Vorrichtungen, insbesondere Schneckenpressen, werden beispielsweise in der Abwasseraufbereitung bzw. -reinigung in Kläranlagen verwendet. Üblicherweise wird dem Schlamm der Kläranlage ein Flockungsmittel aus einem Polymer oder dgl. zugegeben, um ein Flocken der Feststoffe im Schlamm zu bewirken, womit die feste und die flüssige Phase des Schlammes besser getrennt werden können. Zudem soll mit derartigen Schneckenpressen gewährleistet werden, dass der gewonnene Klärschlamm nur einen möglichst geringen Flüssigkeitsanteil aufweist. Es soll also eine möglichst effektive Trennung zwischen fester und flüssiger Phase möglich sein. Eine derartige Schneckenpresse offenbart beispielsweise die DE 60028187 T2 . Solche Schneckenpressen konzentrieren und entwässern den jeweils zugeführten Schlamm durch Auspressen und Entwässern. Die jeweiligen Filtergrößen sind vom eingesetzten bzw. zu trocknenden Schlamm abhängig. Derartige Schneckenpressen können aber auch für andere Zwecke eingesetzt werden, wie beispielsweise anorganische Schlämme in der Industrie.
  • Eine weitere derartige bekannte Vorrichtung zeigt beispielsweise die EP 549092 B1 . Auch dieses vorbekannte Filter zum Ausfiltern von Wasser aus einem Fluid umfasst beispielsweise ein Trommelsieb und eine Schraubenschnecke, die im Trommelsieb umläuft. Das Fluid wird in Förderrichtung durch den Siebmantel gefördert, wobei Feststoffe durch den Siebmantel zurückgehalten und in Förderrichtung weiterbefördert werden, wohingegen Flüssigkeit, insbesondere Wasser, durch den Siebmantel ausgepresst wird. Durch das Verdichten der zurückgehaltenen Stoffe in Förderrichtung wird das Fluid ausgepresst. Nach Erreichen einer gewünschten, vorgegebenen Restfeuchte in der zurückgehaltenen Feststoffmasse wird diese aus der Schneckenpresse ausgebracht.
  • Nachteilig ist bei den vorbekannten Pressen insbesondere, dass der maximal erzielbare Entfeuchtungsgrad der zurückgehaltenen Masse, insbesondere bei grö-ßeren Schneckenpressen, durch die eingesetzte Technologie begrenzt ist, da die Mächtigkeit (dicke) des Filterkuchens die den maximal erzielbaren Entfeuchtungsgrad begrenzt.
    • Darstellung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die, insbesondere auch bei größeren Schneckenpressen, einen verbesserten Entfeuchtungsgrad im ausgepressten Filterkuchen erreichen kann.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass zwischen Hülse und Rotor ein Förderkanal für die verbliebene innere Filterkuchenschicht vorgesehen ist und der Rotor im Bereich des Förderkanals ein zweites Filter zum Ableiten der filtrierten Flüssigkeit durch den Rotor aufweist, wobei der ersten Hülse wenigstens ein gegen den Rotor angestellter Schaber zum Abreinigen des Filterkuchens vom zweiten Filter zugeordnet ist.
  • Erfindungsgemäß wird also die dem Filtermantel nähere und dadurch besser ausgepresste bzw. von Feuchtigkeit befreite äußere Filterkuchenschicht mit der ringförmigen ersten Hülse vom Filterkuchen abgeschält und aus der Vorrichtung über den Austrag ausgebracht. Die innere Filterkuchenschicht verbleibt zunächst noch in der Vorrichtung, wird durch den Druck der Förderschnecke angetrieben weitergefördert und in den Förderkanal für die verbliebene innere Filterkuchenschicht zwischen erster Hülse und mit Druck eingeleitet, wo diese innere Filterkuchenschicht über einen in diesem Bereich dieses Förderkanals vorgesehenen zweiten Filter weiter entwässert wird. Dem Filterkuchen dabei entzogene Flüssigkeit wird durch das zweite Filter hindurch, in das Rotorinnere hineingepresst und aus diesem in weiterer Folge über eine entsprechende Ableitung aus der Vorrichtung abgeleitet.
  • Damit lässt sich der Entfeuchtungsgrad des Filterkuchens merklich verbessern. Die auf diese Weise hinsichtlich ihrer Restfeuchte reduzierte innere Filterkuchenschicht wird in weiterer Folge wiederum über den Austrag aus der Vorrichtung abgeleitet.
  • Der zweite Filter wird zwar auch vom vorbeigepressten Filterkuchen abgereinigt, allerdings ist es um eine verbesserte Filterwirkung zu erzielen vorgesehen, dass der ersten Hülse wenigstens ein gegen den Rotor angestellter Schaber zum Abreinigen des Filterkuchens vom zweiten Filter zugeordnet ist. Dieser Schaber kann dabei an der ersten Hülse im Förderkanal befestigt sein und von der Hülse gegen den zweiten Filter radial vorragen. Der Schaber ist dabei vorzugsweise mit seiner am zweiten Filter gleitenden Schaberklinge rotorachsparallel ausgerichtet. Gegebenenfalls könnte sich der Querschnitt des Förderkanals in Förderrichtung verengen, also konisch ausgebildet sein, um den Förderdruck in Förderrichtung zur verbesserten Auspressung der Flüssigkeit zu steigern.
  • Um den Gegendruck bzw. das Abschälverhalten der ringförmigen ersten Hülse bezüglich des Filterkuchens vorteilhaft einstellen zu können, ist es von Vorteil, wenn die erste Hülse mit einem Antrieb rotorachsparallel verlagerbar ist.
  • Anlaufseitig kann die erste Hülse wenigstens einen Konus aufweisen, der für einen sauberen Schnitt zwischen innerer und äußerer Filterkuchenschicht sorgt. Um zudem den Gegendruck für den im Förderkanal verbliebenen inneren Filterkuchen zwecks Einstellung des Trocknungsgrades vorteilhaft einstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass der ersten Hülse eine mit einem Antrieb in Richtung der Rotorachse verlagerbare, vom Innendurchmesser her kleinere, und den Rotor mit Spiel umfassende, zweite Hülse nachgeordnet ist. Diese Hülse verengt oder weitet den Ausgangsspalt für den Filterkuchen zwischen erster und zweiter Hülse und erlaubt dadurch eine entsprechende Gegendruckeinstellung. Ist die zweite Hülse dabei anlaufseitig mit einem den Filterkuchen radial vom Rotor abhebenden Konus ausgestattet, so wird auch der verbliebene Filterkuchen vom zweiten Filter abgehoben und dem Austrag zugeleitet.
  • Um den zweiten Filter vorteilhaft reinigen zu können, wird vorgeschlagen, dass innerhalb des Rotors zwischen dem zweiten Filter und der Rotorachse eine Waschlanze mit Reinigungsdüsen angeordnet ist, die gegen den zweiten Filter gerichtet sind. Diese Waschdüsen sorgen dafür, dass Filteröffnungen bzw. Filterbohrungen verlegendes Material von innen mit Gegendruck von der Filteroberfläche abgehoben und vorteilhaft mit dem Schaber abgeschabt werden kann.
  • Das zweite Filter kann ein auf einem Siebträger aufgezogenes Feinsieb, ein Filtertuch oder ein Filter aus porösen Filterwerkstoffen, wie Kunststoff oder Keramik, umfassen. Die entsprechende Wahl hängt naturgemäß vom zu filtrierenden Fluid ab.
    • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Vorrichtung in teilgeschnittenem Querschnitt und
    Fig. 2
    den linken Ausschnitt der Vorrichtung aus Fig. 1 im Bereich des zweiten Filters in vergrößertem Maßstab.
    Weg zur Ausführung der Erfindung
  • Eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Auspressen von Flüssigkeit aus einer Suspension, nämlich eine Schneckenpresse 1, umfasst einen drehangetriebenen, in einem rohrförmigen Schneckengehäuse 2 drehenden, eine Förderschnecke 3 tragenden Rotor 4. Das Schneckengehäuse 2 umfasst einen zumindest teilweise mit der Förderschnecke 3 zusammenwirkenden ersten Filtermantel 5, der radiale Durchlässe 6 zum Ableiten der filtrierten Flüssigkeit aufweist und der einen Filterkuchen K, aus zurückgehaltenen Feststoffen, in Förderrichtung 7 der Förderschnecke 3 einem Austrag 8 zuleitet.
  • Ein zu filtrierendes Fluid wird in den Raum zwischen der konischen Förderschnecke 3 und dem ersten Filtermantel 5 eingebracht und von der, um die Rotorachse R drehangetriebenen, Förderschnecke in Förderrichtung 7 unter Auspressung des Fluides gefördert, wobei die vom ersten Filtermantel 5 zurückgehaltenen, den Filterkuchen bildenden Feststoffe in Förderrichtung 7 zum Austrag 8 hin gefördert werden und durch die Durchlässe 6 des ersten Filtermantels hindurchtretendes Fluid aus der Vorrichtung über den Ablass F abgeleitet wird. Statt der konischen Förderschnecke 3 könnte auch eine zylindrische Förderschnecke mit unterschiedlicher Steigung zum Einsatz kommen. Auch Kombinationen davon sind denkbar. Zudem kann die Schnecke eingängig oder (teilweise) mehrgängig ausgebildet sein.
  • Erfindungsgemäß ist dem Rotor 4, der Förderschnecke 3 nachgeordnet, eine den Rotor 4 koaxial umfassende, ringförmige erste Hülse 9 zum Abschälen einer äu-ßeren Filterkuchenschicht 10 vom Filterkuchen K zugeordnet, wobei zwischen der Hülse 9 und dem Rotor 4 ein Förderkanal 11 für die innere Filterkuchenschicht 12 vorgesehen ist und der Rotor 4 in dem Bereich des Förderkanals 11 ein zweites Filter 13 zum Ableiten der filtrierten Flüssigkeit durch den Rotor 4 aufweist.
  • Die erste Hülse 9 weist wenigstens einen gegen den Rotor 4 angestellten Schaber 14 zum Abreinigen des Filterkuchens 12 vom zweiten Filter 13 auf. Dabei ist die erste Hülse 9 mit einem Antrieb 15, einem angedeuteten hydraulischen Antrieb, rotorachsenparallel verlagerbar, und anlaufseitig mit wenigstens einem Konus 16 ausgestattet.
  • Zudem ist der ersten Hülse 9 eine mit einem Antrieb 17, ebenfalls einem angedeuteten hydraulischen Antrieb, in Richtung der Rotorachse R verlagerbare, vom Innendurchmesser im Vergleich zur ersten Hülse 9 her kleinere, und den Rotor mit Spiel umfassende zweite Hülse 18 nachgeordnet, die einen anlaufseitigen, den Filterkuchen radial vom Rotor 4 abhebenden Konus 19 aufweist.
  • Zudem ist innerhalb des Rotors 4, zwischen dem zweiten Filter 13 und der Rotorachse R, eine Waschlanze 20 mit Reinigungsdüsen 21 angeordnet, die gegen den zweiten Filter 13 gerichtet sind. Das zweite Filter 13 kann ein auf einem Siebträger 22 aufgezogenes Feinsieb, ein Filtertuch oder ein Filter aus porösen Filterwerkstoffen, wie Kunststoff oder Keramik, umfassen. Durch den Rotor 4 abgeleitete Flüssigkeit wird über einen Austrag 23 aus der Vorrichtung ausgebracht.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Auspressen von Flüssigkeit aus einer Suspension, insbesondere Schneckenpresse (1), mit einem drehangetriebenen, in einem rohrförmigen Schneckengehäuse (2) drehenden, eine Förderschnecke (3) tragenden Rotor (4), wobei das Schneckengehäuse (2) einen zumindest teilweise mit der Förderschnecke (3) zusammenwirkenden ersten Filtermantel (5) umfasst, der radiale Durchlässe (6) zum Ableiten der filtrierten Flüssigkeit aufweist und der einen Filterkuchen (K), aus zurückgehaltenen Feststoffen, in Förderrichtung (7) der Förderschnecke (3) einem Austrag (8) zuleitet, wobei dem Rotor (4), der Förderschnecke (3) nachgeordnet, eine den Rotor (4) koaxial umfassende, ringförmige erste Hülse (9) zum Abschälen einer äußeren Filterkuchenschicht (10) vom Filterkuchen (K) zugeordnet ist, wobei zwischen Hülse (9) und Rotor (4) ein Förderkanal (11) für die verbliebene innere Filterkuchenschicht (12) vorgesehen ist und der Rotor (4) im Bereich des Förderkanals (11) ein zweites Filter (13) zum Ableiten der filtrierten Flüssigkeit durch den Rotor (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Hülse (9) wenigstens ein gegen den Rotor (4) angestellter Schaber (14) zum Abreinigen des Filterkuchens (12) vom zweiten Filter (13) zugeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hülse (9) mit einem Antrieb (15) rotorachsenparallel verlagerbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hülse (9) anlaufseitig wenigstens einen Konus (16) aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Hülse (9) eine mit einem Antrieb (17) in Richtung der Rotorachse (R) verlagerbare, vom Innendurchmesser her kleinere, und den Rotor (4) mit Spiel umfassende, zweite Hülse (18) nachgeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hülse (18) anlaufseitig einen Filterkuchen (12) radial vom Rotor (4) abhebenden, Konus (19) aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hülse (9) und die zweite Hülse (18) mit einem gemeinsamen Antrieb rotorachsenparallel verlagerbar sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Rotors (4), zwischen dem zweiten Filter (13) und der Rotorachse (R), eine Waschlanze (20) mit Reinigungsdüsen (21) angeordnet ist, die gegen den zweiten Filter (13) gerichtet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Filter (13) ein, auf einen Siebträger (22) aufgezogenes Feinsieb, ein Filtertuch oder ein Filter aus porösen Filterwerkstoffen, wie Kunststoffen oder Keramik, umfasst.
EP17790936.3A 2016-11-30 2017-10-02 Vorrichtung zum kontinuierlichen auspressen von flüssigkeit aus einer suspension Active EP3548267B1 (de)

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ATA51087/2016A AT519379B1 (de) 2016-11-30 2016-11-30 Vorrichtung zum kontinuierlichen Auspressen von Flüssigkeit aus einer Suspension
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EP (1) EP3548267B1 (de)
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