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Dokumentenidentifikation DE68920606T2 22.06.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0332123
Titel Vorrichtung zum Sieben von Papierstoffbrei und Flügel für die Siebvorrichtung.
Anmelder Valmet-Tampella Oy, Tampere, FI
Erfinder Rajala, Veli-Matti, SF-33850 Tampere, FI
Vertreter Abitz & Partner, 81679 München
DE-Aktenzeichen 68920606
Vertragsstaaten AT, DE, FR, GB, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 07.03.1989
EP-Aktenzeichen 891039398
EP-Offenlegungsdatum 13.09.1989
EP date of grant 18.01.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.06.1995
IPC-Hauptklasse D21D 5/02

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum sieben von Stoffbrei, enthaltend eine mit Öffnungen versehene, senkrechte Siebtrommel, die den Durchtritt eines gewünschten Stoffbreianteils gestattet, und im wesentlichen senkrechte Schaufeln, die nahe der Oberfläche der Siebtrommel montiert sind, wobei die Siebtrommel und/oder die Schaufeln um die Achse der Siebtrommel drehbar montiert sind, so daß sich die Schaufeln und die Oberfläche der Siebtrommel mit einer Drehbewegung gegeneinander bewegen und der Stoffbrei an einem Ende der Siebtrommel in die Siebvorrichtung eingeführt und ein abgewiesener Stoffbreianteil aus ihrem anderen Ende entleert werden. Wenigstens einige Schaufeln sind quer zu ihrer Längsrichtung mit Rückstandfördermitteln versehen. Die Rückstandfördermittel sind bezüglich der Richtung der Bewegung der Schaufeln gegenüber der Oberfläche der Siebtrommel derart geneigt, daß der Rückstand in der axialen Richtung der Siebtrommel in der Rückstandentleerungsrichtung gefördert wird.

Zum Sieben wird Stoffbrei in ein Sieb eingeleitet, das eine mit Öffnungen, etwa Löcher oder Schlitze, versehene Siebtrommel und Schaufeln enthält, die innerhalb der Siebtrommel um deren Achse und in der Nähe von deren Innenfläche oder wahlweise außerhalb der Siebtrommel in der Nähe von deren Außenfläche rotieren. Die Aufgabe der Schaufeln besteht im Sauberhalten der Innen- bzw. Außenfläche der Siebtrommel und im Fördern des Fasermaterials, das nicht durch die Siebtrommel zu deren anderem Ende und weiter aus dem Sieb als Rückstand hindurchtritt. Entsprechend werden Siebe verwendet, bei denen die Siebtrommel rotiert, während die Schaufeln feststehen. Das durch die Öffnungen der Siebtrommel hindurchgehende Fasermaterial wird zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet. Bei Verwendung von inneren Schaufeln wird der Stoffbrei für gewöhnlich in die Siebtrommel eingeführt, so daß der Rückstand durch die Siebtrommel in deren axialer Richtung hindurchtritt, bevor er entleert wird. Bei Verwendung von äußeren Schaufeln wird der Stoffbrei für gewöhnlich ausserhalb der Siebtrommel zwischen dieser und dem Gehäuse des Siebs eingeführt, so daß der Rückstand in axialer Richtung der Siebtrommel durch einen ringförmigen Kanal zwischen der Siebtrommel und dem Gehäuse hindurchtritt, bevor er entleert wird. In beiden Fällen fließt das angenommene Fasermaterial durch die Öffnungen in der Siebtrommel von innen nach außen oder umgekehrt.

Jede Schaufel ist so geformt, daß ihre eine Fläche, im allgemeinen die der Siebtrommel zugewandte Fläche, in gewisser Weise gekrümmt ist. Die Schaufeln sind so angeordnet, daß, wenn sich die Schaufeln und die Siebtrommel gegeneinander bewegen, die der Siebtrommel näher gelegene Schaufelfläche näher an der in Bewegungsrichtung vorderen Kante der Schaufel positioniert ist, wobei der Abstand zwischen der Oberfläche der Schaufel und der Siebtrommel zu der hinteren Kante der Schaufel zunimmt. Hierdurch wird ein Unterdruckimpuls erzeugt, der Rückstandfasern löst, die an der Innenfläche der Siebtrommel haften. Da Rückstandfasern dazu neigen, durch die Siebtrommel zusammen mit dem durch diese strömenden Stoffbrei zurückzukehren, nachdem die Schaufeln sich vorbeibewegt haben, wurden verschiedene Wege bei einem Versuch angewendet, die Fasern nach unten in der axialen Richtung der Siebtrommel zu fördern.

Das finnische Patent 55535 offenbart eine Siebvorrichtung, bei der rotierende Schaufeln unter einem Winkel zu ihrer Bewegungsrichtung so montiert sind, daß der Oberteil der Schaufel in Bewegungsrichtung vor dem Unterteil liegt. Auf Grund der Neigung ist die Vorderkante der Schaufel bestrebt, ähnlich einer Schnecke, den Rückstand nach unten zu fördern. Diese Lösung ist in der Herstellung teuer, wobei die Form der Schaufeln unzweckmäßig ist, weil ihr Querschnitt so beschaffen sein muß, daß er im Hinblick auf das Pulsieren wirksam ist. Andererseits müssen sie gekrümmt sein, um bei geneigter Stellung der Oberfläche der Siebtrommel so genau wie möglich zu folgen.

Das britische Patent 1 283 053 wiederum offenbart eine Lösung, bei der eine Anzahl von schraubenförmig angeordneten flachen Schaufeln innerhalb der Siebtrommel angeordnet ist, wodurch die Schaufeln Rückstandfasern nach unten drücken, wenn sie über die Oberfläche der Siebtrommel streifen. Die Konstruktion bei diesem Patent ist schwierig herzustellen, da die Schaufeln schraubenförmig gebogen sein müssen. Ferner hat diese Art von Schaufeln keine Pulsiermöglichkeit, weswegen Rückstandfasern nicht leicht aus den Öffnungen gelöst werden können, in die sie durch den Druck des Stoffbreistroms verkeilt wurden.

Eine weitere allgemein bekannte Lösung besteht im schraubenförmigen Befestigen eines Stahlbands an der Innenfläche der Siebtrommel, so daß das Band längs der Oberfläche der Siebtrommel eine Schraubenform hat. Ein Nachteil dieser Konstruktion ist jedoch der vergrößerte Spalt zwischen den Schaufeln und der Siebtrommel, der den Betrieb des Siebs verschlechtert.

US-A-3 029 951 offenbart eine Siebvorrichtung, bei der am nacheilenden Teil jeder Schaufel Flügel befestigt sind. Die Flügel sind gegenüber der Bewegungsrichtung leicht geneigt und fallen nach hinten und unten ab, um jegliche überbemessene Teilchen anzutreiben, mit denen sie nach unten zum Entleerungsauslaß in Berührung kommen. Die Flügel müssen mit einem gekrümmten seitlichen Rand versehen sein, so daß sie sich an die Krümmung des benachbarten Siebs anpassen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist die Schaffung einer Siebvorrichtung, die den Rückstand wirksam zum Rückstandauslaß fördert und einfach sowie preiswert in der Herstellung ist.

Ausgehen von einer Stoffbreisiebvorrichtung der eingangs angegebenen Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Rückstandfördermittel Nuten sind, die in den der Siebtrommel zugewandten Seiten der Schaufeln ausgebildet sind.

Die Grundidee der Erfindung liegt in der Schaffung von Nuten auf den Schaufeln der Siebvorrichtung auf der der Siebtrommel zugewandten Seite, wobei die Nuten quer zur Längsrichtung der Schaufel verlaufen und gegenüber der Bewegungsrichtung der Schaufel so geneigt sind, daß das vordere Ende der Nut näher an der Eintrittsrichtung des Stoffbreis und das hintere Ende näher am Rückstandauslaß liegen, wodurch die Nuten als flügelartige Fördereinrichtung wirken und den Strom des Rückstands in einer gewünschten Richtung bewirken. Mit anderen Worten, die Nuten verlaufen in einer solchen Richtung, daß bei eingebauter Schaufel das in Bewegungsrichtung der Schaufel vordere Nutende in axialer Richtung der Siebtrommel sich in einem größeren Abstand von der Rückstandöffnung befindet als das an die hintere Kante der Schaufel angrenzende Nutende, wodurch die geneigte Fläche der Nut während der Bewegung der Schaufel als schraubenförmige Fördereinrichtung wirkt, so daß die Rückstandfasern wirksam zur Rückstandauslaßöffnung am Boden des Siebs strömen.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß es sehr leicht möglich ist, ein leicht herzustellendes, gerades Schaufelprofil zu verwenden und dieses mit einfachen Herstellungstechniken mit Rückstandfördernuten von gewünschter Art zu versehen. Hierdurch ist die Herstellung der Schaufeln und der Siebvorrichtung insgesamt weniger teuer als zum Beispiel die Herstellung von Vorrichtungen mit geneigten Schaufeln. Durch die Vorrichtung nach der Erfindung wird die Rückstandförderfähigkeit von Schaufeln verschiedener Arten und Formen verbessert und werden die gebildeten Faserbündel durch den Fluidisierungseffekt aufgebrochen, der durch die durch die Nuten erzeugte Mikroturbulenz verursacht wird. Ferner kann die Rückstandförderfähigkeit durch die Form der Nuten stark beeinflußt werden, wodurch der Gesamtbetrieb der Vorrichtung optimiert wird.

Der gerade Schaufelprofilstab ist auch einfach an der Dreheinrichtung und den Dreharmen zu befestigen, wobei der Abstand seiner Oberfläche von der Oberfläche der Siebtrommel im wesentlichen konstant ist, wenn die Schaufel parallel zur Achse der Siebtrommel angeordnet ist. Die Rückstandfördernuten können auf der Oberfläche der Schaufel auf einfache Weise ausgebildet werden, wobei die Neigung und Tiefe wie auch die Anzahl der Nuten entsprechend dem zu siebenden Stoffbrei leicht zu bestimmen sind.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Gesamtansicht einer Siebvorrichtung nach der Erfindung:

Fig. 2 einen Rotor in der Siebvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 3 eine Ausführungsform einer Schaufel nach der Erfindung;

Fig. 4 einen Querschnitt A-A der Schaufel von Fig. 3;

Fig. 5 die Form eines bevorzugten Querschnitts B-B einer in der Schaufel ausgebildeten Nut;

Fig. 6 einen Teilschnitt einer weiteren Siebvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Rotors der Siebvorrichtung von Fig. 6;

Fig. 8 eine teilweise geschnittene Draufsicht des Rotors von Fig. 7.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt einer Siebvorrichtung für Stoffbrei, in die der zu reinigende oder zu siebende Stoffbrei tangential durch eine Einlaßöffnung 1 eingeführt wird, die am Oberteil der Siebvorrichtung angeordnet ist. Am Oberteil der Siebvorrichtung strömt der zu siebende Stoffbrei durch eine senkrechte Siebtrommel 2 nach unten, wodurch angenommene Fasersuspension, sogenannter Gutstoff, durch die Öffnungen der Siebtrommel 2 vom Stoffbrei 2 in einen ringförmigen Raum abgeschieden wird, der zwischen der Siebtrommel 2 und dem Gehäuse der Siebvorrichtung gebildet ist, worauf er zur weiteren Verarbeitung durch eine Auslaßöffnung 4 entfernt wird. Fasermaterial, das nicht durch die Öffnungen der Siebtrommel 2 hinduchgetreten ist, d. h. Rückstand, setzt sich am Boden der Siebvorrichtung ab, wovon es durch eine Rückstandentleerungsöffnung 5 entfernt wird.

Innerhalb der Siebtrommel 2 und koaxial hierzu ist ein Rotor 6 zentral montiert. Der Rotor wird durch einen hiermit verbundenen Motor 7 gedreht. Eine zylindrische Fülltrommel 8 befindet sich in der Mitte des Rotors 6. Die Fülltrommel 8 läßt die Fasersuspension nahe der Oberfläche der Siebtrommel 2 so strömen, daß sie durch diese gesiebt werden kann. Der Rotor 6 enthält ferner Schaufeln 10, die durch Arme 9 daran befestigt sind und sich im wesentlichen von einem Ende der Siebtrommel 2 zum anderen erstrecken. Die Schaufeln sind mit kleinem Spiel von der Innenfläche der Siebtrommel 2 so angeordnet, daß sie diese überstreichen, wenn sich der Rotor 6 dreht, und den an der Siebtrommel 2 haftenden Stoffbrei mit Hilfe von hydraulischen Impulsen lösen. Gemäß Fig. 1 sind die Schaufeln 2 parallel zur Achse der Siebtrommel 2, wodurch sie leicht aus einem geraden Profilrohling hergestellt werden können. Jedoch können die Schaufeln auch auf andere Weise im wesentlichen senkrecht gemacht werden, wodurch sie gegenüber der Achse der Siebtrommel leicht geneigt sein können, vorausgesetzt, daß sie ausreichend genau im gewünschten Abstand von der Oberfläche der Siebtrommel 2 angeordnet sind.

Erfindungsgemäß sind die Schaufeln 10 in einem der Innenfläche der Siebtrommel 2 am nächsten liegenden Bereich mit Nuten 11 versehen. Diese Nuten erstrecken sich quer zur Längsrichtung der Schaufel und sind gegenüber der Bewegungsrichtung der Schaufel so geneigt, daß das in der Bewegungsrichtung der Schaufel 10 vordere Ende jeder Nut in axialer Richtung der Siebtrommel 2 näher an der Einlaßöffnung 1 für den Siebstoff liegt, während das andere Ende näher an der Rückstandauslaßöffnung 5 liegt, wodurch das Ende der Nut 11 bestrebt ist, den auf der Innenfläche der Siebtrommel 2 angesammelten Rückstand während der Drehung des Rotors vom Oberteil der Siebvorrichtung nach unten in die Rückstandauslöffnung 5 zu fördern. Wie bei der vorliegenden Patentanmeldung und in den Patentansprüchen angewendet, bezieht sich der Ausdruck "Bewegungsrichtung der Schaufeln" auf die Richtung, in der sich die Schaufel gegenüber der Oberfläche der Siebtrommel bewegt unabhängig davon, ob sich die Schaufel, die Siebtrommel oder beide drehen. Dementsprechend bezieht sich die Vorderkante der Schaufel auf diejenige Kante der Schaufel, die in Bewegungsrichtung der Schaufel auf einer gewissen Höhe die vordere Kante ist.

Fig. 2 zeigt den Rotor 6 der Siebvorrichtung von Fig. 1. Der Rotor enthält sechs Schaufeln 10, die gegenüber seiner Mittelachse symmetrisch angeordnet sind. Jede Schaufel 10 ist mit Nuten 11 versehen, die unter einem Winkel α gegenüber der Bewegungsrichtung der Schaufel 10 positioniert sind, wodurch an jeder Schaufel eine Wirkung er-zielt wird, die den Rückstand zur Rückstandauslaßöffnung 5 fördert.

Fig. 3 zeigt einen Teil einer bevorzugten Ausführungsform der Schaufel 10, gesehen auf die der Innenfläche der Siebtrommel 2 zugewandte Schaufelfläche. Die Bewegungsrichtung der Schaufel 10 ist mit einem Pfeil 12 bezeichnet. Die Querschnittsform der Schaufel in einer entsprechenden Richtung ist in Fig. 4 gezeigt. Gemäß Fig. 3 und 4 ist die Schaufel an ihrer dicksten Stelle mit Nuten 11 versehen, die sich quer zur Längsrichtung der Schaufel erstrecken und zu deren Bewegungsrichtung geneigt sind. Die Nuten 11 erstrecken sich im wesentlichen über den gesamten Bereich der Schaufel und sind bei der vorliegenden Ausführungsform im wesentlichen in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Die Nuten 11 werden vorzugsweise durch Fräsen oder Schleifen mit Hilfe einer scharfkantigen Scheibe oder Kante in einem festgelegten Schaufelrohling ausgebildet, so daß die erzeugte Nut die in Fig. 3 von oben gezeigte Form und den in Fig. 5 gezeigten Querschnitt hat. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel α ziemlich groß und beträgt ungefähr 15º, so daß die Geschwindigkeit der in den Faserstoff und den Rückstand zu fördernden Fasern bei üblichen Drehzahlen des Rotors zweckmäßig ist. Gemäß Fig. 3 und 4 sind die Nuten 11 verglichen mit der Dicke des Rotors verhältnismäßig klein. Zur Erzielung der gewünschten Wirrung genügt es häufig, daß die Länge der Nuten 11 kleiner als die halbe Breite der Schaufel 10 ist. Die Form der Oberseite 13 der Nut 11, gegen die der Stoffbrei gedrückt wird, ist so beschaffen, daß bei Drehung des Rotors der Stoffbrei auf einer Strecke nach unten strömt. Da die Noten 11 in den Oberflächen aller Schaufeln eine ähnliche Wirkung erzeugen, wird der gesamte Rückstand auf der Innenfläche der Siebtrommel 2 allmählich nach unten gefördert, während der Gutstoff durch die Öffnungen in der Siebtrommel 2 in die Auslaßleitung 4 strömen kann.

Fig. 6 und- 8, in denen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 bis 5 für entsprechende Teile verwendet sind, zeigen eine Siebvorrichtung mit außerhalb der Siebtrommel 2 angeordneten Schaufeln 10 und einen hierfür vorgesehenen Rotor 6. Der zu siebende Stoff 3 wird durch eine Öffnung 1 oberhalb der Siebtrommel 2 eingeführt und von dort in einen ringförmigen Raum zwischen dem Gehäuse 3 und der Siebtrommel 2 geleitet. Im Rotor 6 montierte Schaufeln 10 rotieren längs der Außenfläche der Siebtrommel 2 in diesem ringförmigen Raum und lösen das daran haftende Material, um das Verstopfen der Öffnungen der Siebtrommel 2 zu verhindern. Zur Förderung des Rückstands sind Nuten 11 auf der Innenfläche jeder Schaufel 10, d.h. auf der der Siebtrommel 2 zugewandten Fläche, in entsprechender Weise wie bei der in Fig. 1 bis 5 gezeigten Lösung vorgesehen.

Fig. 7 zeigt den Rotor 6 der Siebvorrichtung. Die Schaufeln 10 sind an ihrem oberen Ende durch Arme 9 an einem Wellenkopf 14 des Rotors 6 und an ihrem unteren Ende an einem ringförmigen Teil 15 befestigt, der die Siebtrommel 2 umgibt, wenn der Rotor 6 festgelegt ist. Auch bei dieser Konstruktion werden die Schaufeln 10 vorzugsweise aus einem geraden Profilrohling hergestellt und in axialer Richtung der Siebtrommel 2 montiert. Es ist aber auch möglich, die Schaufeln in leicht geneigter Stellung zu montieren, wenn auch die Schaufeln im wesentlichen senkrecht sind, Es ist wesentlich, daß die Nuten 11 richtige Richtung und Abmessungen haben.

In den beigefügten Figuren ist nur eine bestimmte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Erfindungsgemäß können Nuten in senkrechten Schaufel und auch in im wesentlichen senkrechten Schaufeln ausgebildet sein, die in einer Richtung leicht geneigt sind. Die Länge, Breite und Form der Nuten können nach Wunsch variieren je nach den Betriebsbedingungen und anderen konstruktiven und betrieblichen Faktoren des Siebs. Die Nuten können im Querschnitt rechteckig, bogenförmig, sägezahnförmig usw. sein. Je nach der Drehzahl des Rotors oder der Siebtrommel und der Anzahl der Schaufeln kann die Nut kürzer als beim Beispiel sein oder sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Schaufel mit gleichförmiger Form oder variierendem Querschnitt erstrecken. Der Querschnitt der Schaufel kann die in der Figur gezeigte Form haben oder davon abweichen. Die Neigung der Nuten in Bewegungsrichtung der Schaufel kann auch so sein, wie es für jeden besonderen Fall gefordert ist, wenn nur die Nut gegenüber der Längsrichtung der Schaufel quer und in Bewegungsrichtung der Schaufel geneigt angeordnet ist.


Anspruch[de]

1. Vorrichtung zum Sieben von Stoffbrei, enthaltend eine mit Öffnungen versehene, senkrechte Siebtrommel (2), die den Durchtritt eines gewünschten Stoffbreianteils gestattet, und im wesentlichen senkrechte Schaufeln (10), die nahe der Oberfläche der Siebtrommel (2) montiert sind, wobei die Siebtrommel (2) und/oder die Schaufeln (10) um die Achse der Siebtrommel (2) drehbar montiert sind, so daß sich die Schaufeln (10) und die Oberfläche der Siebtrommel (2) mit einer Drehbewegung gegeneinander bewegen und der Stoffbrei an einem Ende der Siebtrommel (2) in die Siebvorrichtung eingeführt und ein abgewiesener Stoffbreianteil aus ihrem anderen Ende entleert wer- den, wobei wenigstens einige Schaufeln (10) quer zu ihrer Längsrichtung mit Rückstandfördermitteln (11) versehen sind, die bezüglich der Richtung der Bewegung der Schaufeln (10) gegenübe; der Oberfläche der Siebtrommel (2) derart geneigt sind, daß das in Bewegungsrichtung vordere Ende der Rückstandfördertrommel (11) in der axialen Richtung der Siebtrommel in einem größeren Abstand von der Rückstandentleerungsrichtung angeordnet ist als das in Bewegungsrichtung hintere Ende derselben Rückstandfördermittel (11), um den Rückstand in der axialen Richtung der Siebtrommel (2) in der Rückstandentleerungsrichtung zu fördern, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstandfördermittel Nuten (11) sind, die in den der Siebtrommel (2) zugewandten Seiten der Schaufeln (10) ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Schaufeln (10) im wesentlichen auf ihrer gesamten Länge mit Nuten (11) versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Nuten (11) in wenigstens einigen Schaufeln (10) nicht länger als die halbe Breite der Schaufel (10) sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Schaufeln (10) auf der der Siebtrommel (2) zugewandten Seite konvex ist, und daß die Nuten (11), deren Länge kleiner als die Breite der Schaufel (10) ist, in dem Teil der Oberfläche der Schaufeln (10) ausgebildet sind, der sich in größter Nähe zur Oberfläche der Siebtrommel (2) befindet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Nuten (11) in den Schaufeln (10) einen dreieckigen Querschnitt haben.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (11) durch Fräsen oder Schleifen in das Schaufelprofil im wesentlichen parallel zueinander ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebtrommel (2) undrehbar montiert ist und die Schaufeln (10) in einem koaxial zur Siebtrommel (2) rotierenden Rotor (6) montiert sind, so daß die Schaufeln zusammen mit dem Rotor um die Siebtrommel (2) rotieren.







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