DE1266119B - Drying cylinders for paper machines - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
Int. Cl.:Int. Cl .:
D21fD21f
Deutsche Kl.: 55 d - 28/30 German class: 55 d - 28/30
Nummer: 1 266 119Number: 1 266 119
Aktenzeichen: W 36261 VII b/55 dFile number: W 36261 VII b / 55 d
Anmeldetag: 26. Februar 1964Filing date: February 26, 1964
Auslegetag: 11. April 1968Open date: April 11, 1968
Die Erfindung betrifft einen Trockenzylinder für Papiermaschinen mit Dampfzuführungsrohren in der Nähe der Zylinderinnenwand, welche mit düsenartig ausgebildeten Öffnungen versehen sind, durch die der Dampf auf die Zylinderwand entgegen ihrer Drehrichtung auftrifft.The invention relates to a drying cylinder for paper machines with steam supply pipes in the Proximity of the cylinder inner wall, which are provided with nozzle-like openings through which the Steam hits the cylinder wall against its direction of rotation.
Bekanntlich geschieht in Papier- und Kartonmaschinen das Trocknen der feuchten Massenbahn im allgemeinen an gußeisernen Trockenzylindern mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 2 m. Die Innenfläche der Zylinder ist im allgemeinen geschruppt und die Außenfläche glattgeschliffen. Die Wandstärke wechselt etwa zwischen 1,5 bis 3 cm. Die Erwärmung geschieht allgemein mittels durch einen hohlen Achszapfen in den Innenraum des Zylinders geführten Dampf, welcher sich kondensiert und dabei Wärme an die Zylinderwand abgibt.It is known that the moist mass web is dried in paper and cardboard machines generally on cast iron drying cylinders with a diameter of about 1 to 2 m the cylinder is generally roughed and the outer surface is ground smooth. The wall thickness alternates between 1.5 to 3 cm. The heating is generally done by means of a hollow journal in the interior of the cylinder led steam, which condenses and thereby Gives off heat to the cylinder wall.
Das entstandene Kondensat wird mit Hilfe besonderer Schaufel- oder Syphonanordnungen entfernt und durch einen Achszapfen wieder aus dem Zylinder herausgeführt. Abhängig von dem Durchmesser des Zylinders, der Drehgeschwindigkeit und der innen befindlichen Kondensatmenge verhält sich das Kondensat auf verschiedene Art und Weise. Bei kleinen Geschwindigkeiten und großen Kondensatmengen bildet es im unteren Teil des Zylinders eine Kondensatansammlung, welche teilweise in der Umdrehungsrichtung des Zylinders mitgenommen wird und gleichzeitig bestrebt ist, im unteren Teil des Zylinders zu verbleiben. Bei größeren Umdrehungsgeschwindigkeiten wird durch die Zentrifugalkraft und die Reibung an der Wand des Zylinders eine zusammenhängende Kondensatschicht gebildet, die mit dem Zylinder umläuft. Um dem dadurch entstehenden schlechten Wärmeaustausch entgegenzuwirken, ist es bekannt, ein oder mehrere im Innern des Trockenzylinders feststehend angeordnete Dampfrohre vorzusehen, aus denen in der Nähe des Kondenswasserspiegels Dampfstrahlen schräg gegen die Innenwand des Trockenzylinders ausblasen, die das aufstrebende Kondensat zurückdrängen und so die Bildung der zusammenhängenden Kondensatschicht verhindern. The resulting condensate is removed with the help of special shovel or siphon arrangements and led out of the cylinder again through an axle journal. Depending on the diameter the cylinder, the speed of rotation and the amount of condensate inside Condensate in various ways. At low speeds and large amounts of condensate it forms an accumulation of condensate in the lower part of the cylinder, which partly in the direction of rotation of the cylinder is taken and at the same time strives to be in the lower part of the Cylinder to remain. At higher speeds of rotation, the centrifugal force and the friction on the wall of the cylinder formed a cohesive layer of condensate, which revolves with the cylinder. To counteract the resulting poor heat exchange, it is known to have one or more steam pipes fixedly arranged in the interior of the drying cylinder provide, from which near the condensation level steam jets obliquely against the inner wall of the drying cylinder, which push back the rising condensate and thus the formation prevent the coherent condensate layer.
In der Trocknungsendphase, in der die Verdunstungsgeschwindigkeit des von der Massenbahn abgehenden Wassers abzunehmen beginnt, kann allgemein in Querrichtung zur Bahn ein ungleich verteilter Flüssigkeitsgehalt festgestellt werden. Dies wird teils durch in der Papierbahn vorhandene oder während des Trocknens in dieser entstandene Unebenheiten verursacht und ist auch durch verschiedene Trockenverhältnisse in ihrer Querrichtung bedingt.In the final drying phase, in which the evaporation rate of the mass path outgoing water begins to decrease, it can generally be unevenly distributed in the transverse direction to the web Liquid content can be determined. This is partly due to or in the paper web during drying caused in this unevenness and is also due to various Dry conditions in their transverse direction conditional.
Trockenzylinder für PapiermaschinenDrying cylinders for paper machines
Anmelder:Applicant:
Wärtsilä-yhtymä O/Y Wärtsilä-koncernen A/B,Wärtsilä-yhtymä O / Y Wärtsilä-koncernen A / B,
Helsingfors (Finnland)Helsingfors (Finland)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. W. Paap, Dipl.-Ing. H. Mitscherlich
und Dipl.-Ing. K. Gunschmann, Patentanwälte,
8000 München 22, Steinsdorfstr. 10Dipl.-Ing. W. Paap, Dipl.-Ing. H. Mitscherlich
and Dipl.-Ing. K. Gunschmann, patent attorneys,
8000 Munich 22, Steinsdorfstr. 10
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dipl.-Ing. Kauko Kalervo Toivonen,Dipl.-Ing. Kauko Kalervo Toivonen,
Helsingfors (Finnland)Helsingfors (Finland)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Finnland vom 19. März 1963 (520)Finland 19 March 1963 (520)
Ein ungleiches Trocknen zwingt zur Anwendung des Übertrocknens, damit die entstandenen Feuchtigkeitsunterschiede ausgeglichen werden. Ein Übertrocknen erfordert eine Vermehrung der Trockenfläche, und der damit verbundene höhere Wärmeverbrauch erhöht die Kosten. Gleichzeitig wird die Qualität des Produktes schlechter.Uneven drying makes it necessary to use overdrying in order to reduce the differences in humidity be balanced. Overdrying requires an increase in the drying area, and the associated higher heat consumption increases costs. At the same time, the Quality of the product worse.
Es ist versucht worden, die ungleiche Trocknung in Querrichtung der Bahn durch Zuführen von trokkener Luft im Zwischenraum zwischen zwei Trockenzylindern an die feuchteren Punkte der Bahn zu beseitigen. Da von der Gesamttrocknung in solchen freien Zwischenräumen nur 20 bis 30% erfolgt, ist die Einwirkung wenig wirksam. Es sind Anlagen für große Luftmengen erforderlich, welche — zwischen den Trockenzylindern aufgestellt — die Arbeit mit der Maschine erschweren.Attempts have been made to remedy the uneven drying in the cross direction of the web by supplying drier Air in the space between two drying cylinders to the wetter points of the web remove. Since only 20 to 30% of the total drying takes place in such free spaces the effect is not very effective. There are systems for large amounts of air required, which - between placed on the drying cylinders - make working with the machine more difficult.
Das gleiche gilt für die weiterhin bekanntgewordenen Gebläsevorrichtungen zur Beseitigung einer ungleichen Trocknung, welche die Außenseite der Trockenzylinder teilweise umgeben. Mit diesen Vorrichtungen kann der Trocknungseffekt in Querrichtung reguliert werden, indem man über die Breite der Bahn unterschiedliche Luftmengen gegen die auf der Oberfläche des Trockenzylinders befindliche Bahn bläst. Die Methode verursacht aber Betriebs-The same applies to the fan devices that have continued to become known to eliminate an unequal Drying, which partially surround the outside of the drying cylinder. With these devices The drying effect can be regulated in the transverse direction by moving across the width the web different amounts of air compared to that located on the surface of the drying cylinder Railway blows. However, the method causes operational
809 538/300809 538/300
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Schwierigkeiten beim Abreißen der Bahn, wenn sich Achszapfen 6 an der Ausführseite entfernt. DieDifficulties in tearing off the web when the journal 6 is removed on the outfeed side. the
diese zwischen dem Zylinder und der diesen dicht Innenseite des Mantels 2 des Trockenzylinders ist imthis between the cylinder and this tight inside of the jacket 2 of the drying cylinder is in
umgebenden Vorrichtung aufstaut. Darüber hinaus allgemeinen geschruppt, kann aber auch kordiert sein,surrounding device accumulates. In addition, generally rough, but can also be corded,
ist die Trocknung durch Aufblasen von Warmluft Dadurch wird die effektive Wärmeüberführungsfläche nicht so wirksam wie eine Berührungstrockung auf 5 größer,is the drying by blowing warm air This creates the effective heat transfer surface not as effective as touch drying to 5 greater,
geheizten metallischen Oberflächen. Im Innern des Trockenzylinders ist zentral eineheated metallic surfaces. There is one in the center of the drying cylinder
Man hat auch versucht, die Gleichmäßigkeit der Verteilerkammer 7 angebracht, die Anordnungen fürAttempts have also been made to ensure the uniformity of the distribution chamber 7, the arrangements for
Trocknung vom Innern des Trockenzylinders zu das Weiterleiten des Dampfes und für das EntfernenDrying from inside the drying cylinder for steam transfer and removal
steuern, indem Wärmeisolierungen an die Innenfläche des entstandenen Kondensates aufweist. Die Verdes Zylinders an den Stellen, wo eine zu große io teilerkammer 7 ist von außen her gestützt, so daßcontrol by having thermal insulation on the inner surface of the resulting condensate. The Verdes Cylinder at the points where a too large io divider chamber 7 is supported from the outside, so that
Trocknung eintritt, angebracht wurden. Diese Me- sie nicht mit dem Zylinder 1 rotiert. Dabei dientDrying occurs, were attached. This meter does not rotate with cylinder 1. It serves
thode hat sich als einigermaßen brauchbar erwiesen, als Stütze das Rohr 8, welches an dem einen Endemethod has proven to be reasonably useful as a support for the tube 8, which at one end
ist aber schwer zu realisieren und verringert den an der Dampfeinströmseite der Verteilerkammer 7however, it is difficult to realize and reduces the amount on the steam inflow side of the distribution chamber 7
Wirkungsgrad. befestigt ist und an dem anderen Ende von derEfficiency. is attached and at the other end of the
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die 15 Stütze 9 getragen wird. Das entgegengesetzte EndeThe invention is based on the object that the support 9 is carried. The opposite end
vorgenannten Schwierigkeiten zu beseitigen und die der Verteilerkammer 7 läuft als Rohr 10 durch dento eliminate the aforementioned difficulties and the distribution chamber 7 runs as a tube 10 through the
Beheizung der Trockenzylinder so zu gestalten, daß Achszapfen 6 der Ausführseite des Zylinders 1, anMake the heating of the drying cylinder so that the journal 6 of the outfeed side of the cylinder 1 is on
eine gleichmäßige Trocknung der Papierbahnen er- dessen Ende es durch die Stütze 11 geführt ist.uniform drying of the paper webs takes place, the end of which is passed through the support 11.
zielt wird. Die Zwischenwand 12, welche vom unteren Endeis aimed. The partition wall 12, which from the lower end
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß 20 der Einführseite der Verteilerkammer zum oberen bei einem Trockenzylinder der eingangs erwähnten Teil der Ausführseite läuft, teilt die Verteilerkammer Art vorgeschlagen, daß die über die ganze Breite in die Dampfzuführung 13 und in die Kondensatdes Zylinders verteilten Dampfdüsen bzw. eine sich abführung 14. Der Dampf wird durch ein zentriert im wesentlichen über die Breite des Zylindermantels in dem Rohr 8 angeordnetes Dampfrohr 15 in die erstreckende Spaltdüse mit unabhängig voneinander 25 Abteilung 13 der Verteilerkammer geführt. Im Inregulierbaren Ventilen versehen sind. nern des Dampfrohres 8 befindet sich eine VerengungTo achieve this object, according to the invention, the insertion side of the distribution chamber becomes the upper one In the case of a drying cylinder, the part of the discharge side mentioned at the beginning runs, divides the distribution chamber Art suggested that the over the entire width in the steam supply 13 and in the condensate Cylinder distributed steam nozzles or a discharge 14. The steam is centered by a substantially over the width of the cylinder jacket in the pipe 8 arranged steam pipe 15 in the extending slit nozzle with independently 25 department 13 of the distribution chamber out. In the unregulated Valves are provided. Nern of the steam pipe 8 is a constriction
Dadurch, daß mehrere nebeneinanderliegende 16 und daran anschließend eine getrennte, sich erDüsen bzw. eine Spaltdüse in Längsrichtung des weiternde, zur Verteilerkammer hin öffnende Ver-Zylindermantels angeordnet sind, d. h. quer zu der längerung 17. Das Rohr 8 besitzt an der Stelle, wo Papierbahn, kann man durch Regulieren der aus 30 die Verengung 16 mit der Verlängerung 17 zusamden verschiedenen Düsen bzw. Spaltdüsenbereichen mentrifft, Löcher 18, so daß an diesem Punkt eine strömenden Dampfmenge den Trocknungseffekt an Injektorwirkung entsteht. Am Oberteil der Abteilung jedem beliebigen Punkt nach Bedarf steuern. Als 13 der Verteilerkammer 7 sind Zweigrohre 19 anResultat erhält man ein vollkommen ebenes Feuch- geordnet, durch welche der Dampf weiter an den tigkeitsprofil quer zur Papierbahn ohne irgendeine 35 waagerecht und nahe der Innenfläche des Mantels Übertrocknung in bestimmten Bereichen. Man erhält angeordneten Düsenhalter 20 strömt, welcher am also ein Produkt gleichbleibender Qualität. Außer- oberen Ende der Zweigrohre 19 befestigt ist und sich dem wird Wärmeenergie eingespart, da keine Über- hauptsächlich über die ganze Breite des Trockentrocknung mehr erforderlich ist. Zylindermantels, d. h. hauptsächlich über die ganzeThe fact that several 16 juxtaposed and then a separate one, he nozzles or a slot nozzle in the longitudinal direction of the expanding cylinder jacket opening towards the distribution chamber are arranged, d. H. across the extension 17. The tube 8 has at the point where Paper web, the narrowing 16 can be brought together with the extension 17 by regulating the figure 30 different nozzles or slot nozzle areas mentrifft, holes 18, so that at this point a the amount of steam flowing through the drying effect of the injector effect. At the top of the department control any point as required. Branch pipes 19 are the result as 13 of the distribution chamber 7 one obtains a completely flat moisture-ordered structure, through which the steam continues to the Activity profile across the paper web without any 35 horizontal and close to the inner surface of the jacket Overdrying in certain areas. Arranged nozzle holder 20 is obtained, which flows on in other words, a product of consistent quality. Outside the upper end of the branch pipes 19 is attached and itself This saves heat energy as there is no over- mainly over the entire width of the dry drying more is required. Cylinder jacket, d. H. mainly about the whole
In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung 40 Breite der Papierbahn erstreckt. In dem DüsenhalterIn an expedient development of the invention 40 extends the width of the paper web. In the nozzle holder
sind die Düsen oder die Spaltdüse in einem Halter 20 sind im Abstand voneinander über dessen ganzethe nozzles or the slotted nozzle in a holder 20 are spaced from one another over the whole of it
angeordnet, welcher parallel zur Zylinderachse ver- Länge Düsen 21 angebracht, welche so bemessen undarranged, which is attached parallel to the cylinder axis length nozzles 21, which are so dimensioned and
läuft und durch Zweigrohre mit der Dampfzuführung geformt sind, daß der entweichende Dampfstrom inruns and are formed by branch pipes with the steam supply that the escaping steam flow in
einer zentral angeordneten Verteilerkammer verbun- diesen eine große Geschwindigkeit erhält. Die Ge-A centrally arranged distribution chamber connected to this receives a high speed. The GE-
den ist und die in der Verteilerkammer enthaltene 45 staltung solcher Düsen ist bekannt und wird daherThe design of such nozzles contained in the distribution chamber is known and is therefore used
Kondensatabführung senkrecht nach unten weisende nicht näher beschrieben. Die Düsen 21 sind gegen dieCondensate discharge vertically downwards not described in detail. The nozzles 21 are against the
Siphonrohre aufweist. mit dem Pfeil α bezeichnete Drehrichtung des Trok-Has siphon pipes. with the arrow α indicated direction of rotation of the dry
Weiterhin ist zweckmäßig das Dampfzuführungs- kenzylinders gerichtet, im dargestellten Fall waagerohr in ein im Achszapfen an der Zuführungsseite recht. Die aus den einzelnen Düsen strömende des Trockenzylinders befindliches, mit Löchern ver- 50 Dampfmenge kann mittels der Regulier- und Schließsehenes Stützrohr eingepaßt und steht an seinem spindel 22 (F i g. 2) gedrosselt oder ganz geschlossen inneren Ende mittels eines Injektors mit der Dampf- werden. Selbstverständlich kann auch die Steuerung zuführung der Verteilerkammer in Verbindung, so der Düsen von der Außenseite des Trockenzylinders daß der Injektor den im Trockenzylinder Vorhände- her vorgesehen sein, z. B. mittels eines an sich benen, nicht kondensierten Dampf nochmals den Düsen 55 kannten, mit Membran oder Kolben arbeitenden pneuzuführt, matischen oder hydraulischen Steuerungselementes.Furthermore, the steam feed cylinder is expediently directed, in the case shown, a horizontal pipe into one in the axle journal on the feed side on the right. The one flowing out of the individual nozzles The amount of steam located in the drying cylinder with holes can be adjusted by means of the regulating and closing mechanism Support tube fitted and is throttled or completely closed on its spindle 22 (Fig. 2) inner end by means of an injector with the steam. Of course, the control can also supply of the distribution chamber in connection, so the nozzles from the outside of the drying cylinder that the injector can be provided in the drying cylinder forehands, z. B. by means of a per se, Uncondensed steam was again familiar to the nozzles 55, with a membrane or piston working pneumatic supply, matic or hydraulic control element.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Gemäß einer in den Zeichnungen nicht dargestell-In the drawing, an embodiment of the According to a not shown in the drawings
Erfindung dargestellt. Es zeigt ten Ausführungsform kann man anstatt mehrererInvention shown. It shows th embodiment one can instead of several
F i g. 1 einen Trockenzylinder gemäß der Erfindung nebeneinanderliegender Düsen auch eine über dieF i g. 1 a drying cylinder according to the invention of juxtaposed nozzles also one over the
im Längsschnitt und 60 ganze Breite des Trockenzylinders laufende gemein-in the longitudinal section and 60 full width of the drying cylinder running common
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II in F i g. 1 same Spaltdüse verwenden, wobei der ausströmendeF i g. 2 shows a section along the line H-II in FIG. 1 use the same slot nozzle, with the outflowing
in vergrößertem Maßstab. Dampf — wie mit Hilfe der Regulierspindel 22 deron a larger scale. Steam - as with the help of the regulating spindle 22 of the
Die an den Enden des Mantels 2 des Trocken- Düsen 21 — mittels in Strömungsrichtung bewegzylinders
1 befestigten Wände 3 und 4 sind in ihrem licher Pfropfen gesteuert werden kann.
Zentrum als Achszapfen 5 und 6 ausgebildet. Der 65 Zur Entfernung des im Trockenzylinder 1 entfür
die Erwärmung des Zylinders 1 benötigte Dampf standenen Kondensates sind am Unterteil der Abwird
an der Einströmseite durch den Achszapfen 5 teilung 14 der Verteilerkammer 7 im Abstand voneingeführt
und das entstandene Kondensat durch den einander nach unten gerichtete Siphonrohre 23 an-The walls 3 and 4 attached to the ends of the jacket 2 of the drying nozzle 21 - by means of cylinders 1 moving in the direction of flow - can be controlled in their plug.
Center designed as axle journals 5 and 6. The condensate that was left to remove the steam required in the drying cylinder 1 for heating the cylinder 1 is at a distance from the lower part of the outlet 14 of the distribution chamber 7 on the inflow side through the journal 5 and the condensate formed through the siphon pipes 23 pointing downwards towards one another at-
geordnet, welche symmetrisch in Längsrichtung des Mantels vorgesehen sind. Aus der Abteilung 14 wird das Kondensat durch das Rohr 10 entfernt. Um den im Zylinder herrschenden Druck zu reduzieren, wird der nicht kondensierte Dampf mittels Injektoren 16, 17 wieder durch die Düsen in Umlauf gebracht. Alternativ kann der Restdampf mit dem Kondensat geleitet werden, um in anderen Teilen des Systems mit niedrigerem Druck verwendet zu werden.ordered, which are provided symmetrically in the longitudinal direction of the shell. Department 14 becomes the condensate is removed through the pipe 10. To reduce the pressure in the cylinder, the non-condensed vapor is brought into circulation again through the nozzles by means of injectors 16, 17. Alternatively, the residual steam with the condensate can be routed to other parts of the system to be used with lower pressure.
Nach einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann die Unterstützung der Dampfzuführung und der Kondensatabführung auch einseitig außerhalb des Trockenzylinders 1 und mit einem im entgegengesetzten Ende im Zylinder angeordneten Lager erfolgen. Die Dampf- und Kondensatrohre können auch derart vorgesehen sein, daß das Einführen des Dampfes und Entfernen des Kondensates durch denselben Achszapfen geschieht.According to a further embodiment of the invention, not shown, the support the steam supply and the condensate discharge also on one side outside the drying cylinder 1 and be carried out with a bearing arranged in the cylinder at the opposite end. The steam and condensate pipes can also be provided so that the introduction of the steam and removal of the condensate happens through the same stub axle.
Nachstehend ist die Arbeitsweise eines erfindungsgemäßen Trockenzylinders beschrieben:The mode of operation of a drying cylinder according to the invention is described below:
Wenn beim Rotieren des Trockenzylinders 1 das von dessen Mantel 2 mitgenommene Kondensat die von den Düsen 21 kommenden Dampfströme trifft, wird die Kondensatschicht von der Innenseite des Mantels abgeschält. Die Wärme geht aus den Dampfströmen teilweise direkt an den Zylindermantel und teilweise an das abgeschälte Kondensat über. Wenn die Dampfströme an irgendeiner Stelle gedrosselt oder geschlossen werden, bildet das Kondensat einen geschlossenen Ring, welcher eine Überführung der Wärme an diesem Punkt an den Mantel erschwert. Das Öffnen und Schließen der Düsen wird nach dem erhaltenen Trockenresultat durchgeführt, wobei man die Unterschiede der Feuchtigkeit im Randstreifen korrigieren kann. Wenn die Düsen mit Fernsteuerung versehen sind, kann die Steuerung beim Lauf der Maschine vorgenommen werden, während Düsen, welche in fester Anordnung funktionieren, nur bei Stillstand der Maschine reguliert werden können.If when rotating the drying cylinder 1, the entrained by the jacket 2 condensate Coming from the nozzles 21 steam streams meets, the condensate layer from the inside of the Coat peeled off. Some of the heat from the steam flows directly to the cylinder jacket and partially to the peeled condensate. When the steam flows are throttled at any point or closed, the condensate forms a closed ring, which is a transfer of the Heat at this point makes it difficult for the coat. The opening and closing of the nozzles is carried out according to the obtained drying result, taking into account the differences in moisture in the edge strip can correct. If the nozzles are provided with remote control, the control can be used while the Machine, while nozzles, which work in a fixed arrangement, only with Standstill of the machine can be regulated.
Claims (3)
Deutsche Patentschrift Nr. 480 134;
französische Patentschrift Nr. 1 250 135;
USA.-Patentschrift Nr. 2 707 836.Considered publications:
German Patent No. 480 134;
French Patent No. 1,250,135;
U.S. Patent No. 2,707,836.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE311111B (en) | 1969-05-27 |
| GB1059410A (en) | 1967-02-22 |
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