DE836935C - Generator for the continuous generation of an explosive gas from solid and gaseous reactants - Google Patents
Generator for the continuous generation of an explosive gas from solid and gaseous reactantsInfo
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Description
Generator zur kontinuierlichen Erzeugung eines explosiven Gases aus festen und gasförmigen Reaktionsteilnehmern I)er erfindungsgemäße kontinuierliche Gasgenerator eignet sich zur Erzeugung irgendeines Gases, bei der die Reaktion mit festen und gasförmigen Reaktionsteilnehmern durchgeführt wird.Generator for the continuous generation of an explosive gas solid and gaseous reactants I) he continuous according to the invention Gas generator is suitable for generating any gas that reacts with solid and gaseous reactants is carried out.
Die neue Vorrichtung eignet sich ganz besonders fiir die Erzeugung von Gasen, die exj>losiv sind, wenn sie in gewissen Konzentrationen vorliegen, und sie wirtl in der vorliegenden Beschreibung an Hand der Erzeugung von Chlordioxyd aus gasförmigem Chlor und einem festen Chlorit beschrieben.The new device is particularly suitable for generation of gases that are explosive when they are present in certain concentrations, and in the present description it is based on the generation of chlorine dioxide described from gaseous chlorine and a solid chlorite.
Bei der Erzeugung von Chlordioxyd aus einem festen Chlorit, wie beispielsweise Natriumchlorit o(ler Calciumchlorit, wird das gasförmige Chlor in Mischung mit einem inerten Gas, üblicherweise Luft, mit dem festen Cblorit in Berührung gebracht. When generating chlorine dioxide from a solid chlorite such as Sodium chlorite o (ler calcium chlorite, the gaseous chlorine is mixed with a inert gas, usually air, brought into contact with the solid carbonite.
Das Chlorgas und das feste Chlorit reagieren miteinander und bilden das gewünschte Chllordlioxyd und ebenfalls Natriumchlorid. Dabei wird das erhaltene Chlordioxyd aus der Reaktionszone in WIischung mit der verdünnenden Luft abgezogen.The chlorine gas and the solid chlorite react with each other and form the desired chlorine dioxide and also sodium chloride. The obtained Chlorine dioxide is drawn off from the reaction zone in a mixture with the diluting air.
Chlordioxvd ist bekanntlich eine relativ unstabile und explosive Substanz. Man muß deshalb bei der Erzeugung und Handhabung von Chlordioxyd darauf achten, daß soweit wie möglich solche Bedingungen vermieden werden, die zu seiner Explosion führen. I)iese Schwierigkeiten vermeidet nian üblicherweise dadurch, daß die Erzeugung und Verwendung von Chlordioxyd in einer Form vorgenommen wird, bei der das Chlordioxyd in hohem Grade mit einem inerten gasförmigen Medium, l>eispiels'veise Luft, gemischt wird. Zu diesem Zweck werden dabei sowohl Chlor als auch Luft in die Chlordioxyderzeugungszone eingeführt, Mischungen von Chlordioxyd und Luft, bei denen <lie Konzentration des Chlordioxyds unter einem Wert liegt, bei dem der Partialdruck des Chlorlioxyds etwa bei 70 mm Hg liegt, können ohne Ixpiosion gehandhabt werden. Falls die Konzentration des Chlordioxyds diesen Wert überschreitet, explodiert es sehr leicht. Chlorine dioxide is known to be relatively unstable and explosive Substance. Care must therefore be taken when producing and handling chlorine dioxide make sure that, as far as possible, conditions are avoided which are conducive to his Cause explosion. I) these difficulties usually avoids by that the generation and Use of chlorine dioxide made in a form in which the chlorine dioxide is to a high degree mixed with an inert gaseous medium, l> ebeispiels'veise air that is mixed. For this purpose both chlorine as well as air introduced into the chlorine dioxide generation zone, mixtures of chlorine dioxide and air in which <the concentration of chlorine dioxide is below a value, at which the partial pressure of the chlorine dioxide is around 70 mm Hg, can without explosion be handled. If the concentration of chlorine dioxide exceeds this value, it explodes very easily.
IJei der Erzeugung von Chlordioxyd aus einem festen Chlorit, falls dabei die Konzentration des Chlordioxyds einen Wert erreicht hat, bei dem eine Explosion erfolgte, ist die aufgetretene Reaktionswärme so groß, daß das Chlorit schnell in Chlorat umgewandelt wird und die auftretende Temperatur dabei iil,cr dem Schmelzpunkt des Chlorats liegt. When producing chlorine dioxide from a solid chlorite, if the concentration of chlorine dioxide has reached a value at which an explosion occurred, the heat of reaction is so great that the chlorite quickly in Chlorate is converted and the temperature occurring thereby iil, cr the melting point of the chlorate.
1 )a die Chlorate sehr aggressiv und oxydierend sind, ist es sehr wichtig, die Bildung des heißen oder geschmolzenen, bei der Explosion gebildeten Chlorats auf einen möglichst kleinen Raum zu beschränken, um zu verhilldern, daß organische Stoffe, mit denen es in Berührung kommen könnte, in Brand gesetzt werden.1) a the chlorates are very aggressive and oxidizing, it is very important to the formation of the hot or molten, formed in the explosion To restrict chlorate to as small a space as possible to prevent that organic substances with which it could come into contact are set on fire.
Ier erfindungsgemäße kontinuierliche Gasgenerator schaltet die Gefahren, die von einer Chlordioxydexplosion ausgehen, im wesentlichen aus. Ier continuous gas generator according to the invention eliminates the dangers which proceed from a chlorodioxy explosion, essentially from.
I)er erfindungsgemäße Apparat enthält im wesentlichen eine Reaktionskammer, durch welche ein festes Chlorit und eine Luft-Chlor-Mischung vorteilhafterweise kontinuierlich im Gegenstrom hindurchgeführt werden. Sie enthält ferner einen l:xl)lt)sionsraum, der an den Reaktionsraum angrenzt und mit ihm verhunden ist, und ferner eine gasundurchlässige, eindrückbare Scheibe, die im Normalzustand beide Kammern voneinander trennt.I) the apparatus according to the invention essentially contains a reaction chamber, by which a solid chlorite and an air-chlorine mixture are advantageous be passed continuously in countercurrent. It also contains a l: xl) lt) sion space, which adjoins the reaction space and is connected to it, and also a gas-impermeable, indentable disc, which normally separates both chambers from each other.
Die gasundurchlässige Scheibe, die vorzugsweise dunii ist und aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein kann, muß ausreichend fest sein, um den normalen Arbeitsdruck in der Reaktionskammer auszuhalten. In dem Augenblick, wo eine Explosion in der Reaktionskammer stattfindet und wobei der l)ruck in dieser Kammer plötzlich über den höchstzulässigen \Vert ansteigt, wird diese dünne Scheibe zerstört, und der Inhalt der Reaktionskammer entleert sich in den Explosionsraum, in dem die Gefahr dann örtlich begrenzt ist und eine Zerstörung der Vorrichtung vermieden wird.The gas-impermeable disc, which is preferably dunii and made of Metal or plastic can be made, must be sufficiently strong to the withstand normal working pressure in the reaction chamber. At the moment when an explosion takes place in the reaction chamber and the l) jerk in this Chamber suddenly rises above the maximum permissible \ Vert, this thin slice becomes destroyed, and the contents of the reaction chamber emptied into the explosion chamber, in which the danger is then localized and destruction of the device is avoided.
Vorteilhafterweise ist die Reaktionskammer zur I lorizontalen etwas geneigt und die Verbindung zwischen der Reaktionskammer und dem Explosionsraum nahe dem unteren Ende der Reaktionskammer angeordnet. Der Querschnitt dieser Verbindung ist vorzugsweise im wesentlichen ebenso groß wie der Querschnitt der Reaktionskammer, so daß nach dem Eindrücken der Scheibe der Rückdruck iii der Reaktionskammer auf das geringstmögliclie Alaß zurückgeführt wird. Der Explosionsraum ist vorteilhafterweise mit einem Abzugskanal versehen, der mit einem relativ großen Querschnitt ausgerüstet ist und die Gase aus dem Explosionsraum zur äußeren Atmosphäre abführt. Ferner sind geeignete Vorrichtungen für die kontinuierliche, im Gegenstrom erfolgende Zuführung des festen Chlorits und der Luft-Chlor-Mischung und für den kontinuierlichen Abzug der Luft-Chlordioxyd-Mischung und des ausgelaugten Chlorits von leiden Enden der Reaktionskammer und ferner für die Entfernung der festen Stoffe aus dem Explosion raum vorhanden. Es ist ersichtlich, daß der Gegenstrom der Reaktionsteilnehmer gewisse Arbeitsvorteile mit sich bringt. The reaction chamber is advantageously somewhat horizontal to the I inclined and the connection between the reaction chamber and the explosion space close arranged at the lower end of the reaction chamber. The cross section of this connection is preferably essentially the same size as the cross section of the reaction chamber, so that after the disk has been pressed in, the back pressure iii of the reaction chamber rises the least possible waste is returned. The explosion space is advantageous provided with a flue, which is equipped with a relatively large cross-section and discharges the gases from the explosion chamber to the outside atmosphere. Furthermore are suitable devices for continuous, countercurrent feeding the solid chlorite and the air-chlorine mixture and for continuous extraction the air-chlorine dioxide mixture and the leached chlorite from suffering ends of the Reaction chamber and also for the removal of solids from the explosion space available. It can be seen that the countercurrent of the reactants certain Brings work benefits.
Der erfindungsgemäße Apparat wird nun an Hand der Zeichnung beschrieben, wobei die Zeichnung einen teilweise geschnittenen Seitenriß einer Ausführungsart der Erfindung darstellt. Eine solche Vorrichtung ist insbesondere für die Erzeugung von Chlordioxyd aus Chlor und einem Chlorit geeignet. The apparatus according to the invention will now be described with reference to the drawing, the drawing is a partially sectioned side elevation of one embodiment of the invention. Such a device is particularly useful for generating of chlorine dioxide from chlorine and a chlorite.
Der erfindungsgemäße Gaserzeuger enthält die Reaktionskammer 10, die vortei lhafterweise eine zylindrische Form hat und zur Horizontalen, wie gezeichnet, etwas geneigt ist. Am oberen Ende dieser Reaktionskammer ist ein Einzeltrichter I2 vorgesehen, der eine StandardgichtgloCkeneinrichtung enthält, deren Details jedoch nicht gezeichnet sind. Hierdurch kann das feste Chlorit in die Reaktionskammer während des Arbeitens eingefüllt werden, ohne daß an dieser Stelle irgendwie Gas austreten kann. The gas generator according to the invention contains the reaction chamber 10, which advantageously has a cylindrical shape and to the horizontal, as shown, is slightly inclined. At the top of this reaction chamber is a single funnel I2 provided, which contains a standard gout bell device, but its details are not drawn. This allows the solid chlorite to enter the reaction chamber during before working, without any gas escaping at this point can.
Das Chlorit wird durch die Reaktionskammer 10 mittels geeigneter Einrichtungen konünuierlich hindurchgeführt, und zwar kann dies vorteilhafterweise durch eine Förderschnecke 14 erfolgen, die durch irgendeine nicht gezeichnete Kraftquelle über das Zahnradgetriebe I6 angetrieben wird. Die Förderschnecke wird mit solch einer Gesc11windigkeit angetrieben, daß nicht nur das Chlorit kontinuierlich durch die Reaktionskammer geführt wird, sondern daß die Reaktionskammer auch im wesentlichen mit Chlorit gefüllt gehalten wird, so daß die Chlor-Luft-Mischung mit der bewegten Chloritmasse überall auf dem ganzen Querschnitt in Berülhrung gebracht wird und Durchgangskanäle und leere Stellen, die dem gasförmigen Medium einen bequemeren Weg bieten würden, vermieden werden. The chlorite is through the reaction chamber 10 by means of suitable Facilities passed through, and this can be advantageous done by a screw conveyor 14, which by some power source, not shown is driven via the gear transmission I6. The screw conveyor is with such at a speed that not only does the chlorite flow continuously the reaction chamber is guided, but that the reaction chamber also essentially is kept filled with chlorite so that the chlorine-air mixture moves with the Chlorite mass is brought into contact all over the cross-section and Passage channels and empty spaces that make the gaseous medium more comfortable Would offer away, be avoided.
Die Förderschnecke kann je nach den Arbeitsbedingungen kontinuierlich oder intermittierend das verbrauchte Chlorit als Chlorid vom unteren Ende der Reaktionskammer in die mit einem Flüssigkeitsverschluß ausgestattete Kammer 18 entleeren, wobei diese Kammer I8 am Boden mit Wasser 20 bedeckt ist, um dieses Ende der Reaktionskammer abzudichten, so daß bei der Entnahme des verbrauchten Chlorits kein Gas entweichen kann. Das Wasser kann dabei durch das Einfüllventil 22 eingefüllt und die erhaltene Chloridlösung durch das Auslaßventil 24 abgelassen werden. The screw conveyor can be continuous depending on the working conditions or intermittently the consumed chlorite as chloride from the bottom of the reaction chamber empty into the chamber 18 equipped with a liquid seal, wherein this chamber I8 is covered with water 20 at the bottom, around this end of the reaction chamber to be sealed so that no gas escapes when the used chlorite is removed can. The water can be filled in through the filler valve 22 and the received Chloride solution can be drained through the outlet valve 24.
Das in geeigneter Weise mit Luft verdünnte Chlor tritt durch ein mit Ventil versehenes Rohr 26 in die Reaktionskammer ein und passiert die Reaktionskammer im Gegenstrom zu dem Chlorit. Das Maß, mit dem das Chlorit und das Chlor durch die Re- aktionskammer hindurchtritt, ist so gewählt, daß das Chlorit, bevor es das untere Ende der Reaktionskammer erreicht, im wesentlichen umgesetzt ist und im wesentlichen kein Chlor am oberen Ende der Reaktionskammer vorliegt. Das Verhältnis, in dem die Luft dem eintretenden Chlor zugemischt wird, wird so gewählt, da{3 die Konzentration des Chlordioxyds in dem abgezogenen Chlordioxyd-Luft-Strom nicht die Sicherheitsgrenze ülerschreitet. Dieser Chlordioxyd-Luft-Strom wird aus der Reaktionskammer durch das mit einem Ventil verschenen Rohr 28 abgezogen. The chlorine, suitably diluted with air, enters through valved tube 26 into the reaction chamber and passes through the reaction chamber in countercurrent to the chlorite. The degree to which the chlorite and chlorine pass through the Re- action chamber is selected so that the chlorite, substantially reacted before it reaches the lower end of the reaction chamber and there is essentially no chlorine at the top of the reaction chamber. The ratio in which the air is mixed with the incoming chlorine will be like this chosen because {3 is the concentration of chlorine dioxide in the drawn off chlorine dioxide-air stream does not exceed the safety limit. This stream of chlorine dioxide and air is turned off withdrawn from the reaction chamber through the tube 28, which is provided with a valve.
Erfindungsgemäß ist unmittelbar angrenzend an die Reaktionskammer 10 ein Explosionsraum 30 angeordnet, der, wie in der Zeichnung angedeutet, vorteilhafterweise direkt unter der Reaktionskammer angeordnet und einen Teil der Unterstützung darstellt. Zwsichen diesem Explsionsraum und der Reaktionskammer ist durch die Öffnung 32 eine Verbindung geschaffen, die normalerweise mittels der gasundurchlässigen eindrückbaren Scheibe verschlossen ist. According to the invention is immediately adjacent to the reaction chamber 10, an explosion chamber 30 is arranged, which, as indicated in the drawing, advantageously placed directly under the reaction chamber and forms part of the support. Between this explosion space and the reaction chamber is through the opening 32 a Connection created, which normally can be pressed in by means of the gas-impermeable Disc is locked.
Diese Scheibe kann durch de HAltering 36 festgehalten werden, wobei der Haltering an dem ringförmigen Flansch 38, der die Öffnung 32 in der Reaktionskammerwand umgibt, mit Bolzen befestigt sein kann. Um das Chlorit in der Reaktionskammer zurückzuhalten und eine direkte Berührung desselten mit der Scheibe 34 zu vermeiden, ist ein Sieb oder ein anderes durchlochtes Teil 40 vorgesehen. This disc can be held in place by the retaining ring 36, wherein the retaining ring on the annular flange 38 that forms the opening 32 in the reaction chamber wall surrounds, can be fastened with bolts. To retain the chlorite in the reaction chamber and to avoid direct contact thereof with the disc 34 is a sieve or another perforated part 40 is provided.
Falls gewünscht, kann diese Scheibe als ein Teil der Reaktionnskammerwand ausgebildet sein.If desired, this disc can be used as part of the reaction chamber wall be trained.
Die Scheibe 34 ist vorteilhafterweise aus einem relativ diinnen Äfaterial, wie beispielsweise Silber, gefertigt. Sie muß jedoch ausreichend fest sein, um deii normalen Arbeitsdruck in der Reaktionskammer bis hinauf zu einem l>estimmten Höchstwert, bei dem nocll keine Explosion erfolgt, auszuhalten. In dem Augenblick, wo der Druck in der Reaktionskammer diesen Grenzwert überschreitet, beispielsweise wenn die Konzentration des Chlordioxyds einen Maximalwert überschreitet und eine Explosion erfolgt, muß diese Scheibe zerbrechen und gestatten, daß der Inhalt der Reaktionskammer in den Explosionsraum entleert wird, wo irgendwelches durch die Explosion gebildetes Chlorat unschädlich gemacht und daran gehindert wird, iregendwelche Zerstörungen auszuführen. Das Sieb 40 ist natürlich so konstruiert, daß der Inhalt der Reaktionslammer leicht in den Explosionsraum entleert werden kann. The disc 34 is advantageously made of a relatively thin material, such as silver. However, it must be firm enough to allow the normal working pressure in the reaction chamber up to a certain Maximum value at which no explosion does not occur. At this moment, where the pressure in the reaction chamber exceeds this limit, for example if the concentration of chlorine dioxide exceeds a maximum value and a If an explosion occurs, this disc must break and allow the contents of the Reaction chamber is emptied into the explosion space, where any through the Chlorate formed in an explosion is rendered harmless and prevented from doing so To carry out destruction. The sieve 40 is of course designed so that the contents the reaction clamp can be easily emptied into the explosion chamber.
Der Boden 42 des Explosionsraumes ist vorzugsweise, wie gezeichnet, etwas geneiggt, so daß die in diesem Raum entleerten festen Stoffe durch Wasserspülung entfernt werden können, wobei zu diesem Zweck das Wasser durch ein mit einem Ventil verschenes Rohr 44 eintritt. Zur Abführung der wäßrigeii 1 ösung ist an diesem Explosionsraum eine Ablaßöffnung 46 vorgesehen. The floor 42 of the explosion chamber is preferably, as shown, somewhat inclined, so that the solid matter emptied in this room by flushing with water can be removed, for this purpose the water through a with a valve lost pipe 44 occurs. In order to discharge the aqueous solution, there is an explosion chamber in this area a drain port 46 is provided.
Weil im Moment einer Explosion wenigstens ein Teil der in der Reaktionskammer befindlichen Gase zusammen mit dem Chlorit und dem daraus gebildeten Chlorat in den Exploxionsraum drängt, ist dieser Raum mit einer Entlüftung 48 versehen, durch die die Gase zur äußeren Atmosphäre abgeführt werden. Der Querschnitt der Entlüftung und auch der Offnung 32 muß ausreichend groß sein, um die Bildung eines Rückdruckes in der Reaktionskammer und im Explosionsraum auf das geringstömgliche Maß herabzusetzen. Diese Querschnitte können im wesentlichen genau so groß wie der Querschnitt der Reaktionskammer sein. Because at the moment of an explosion, at least some of them are in the reaction chamber located gases together with the chlorite and the chlorate formed from it in urges the explosion space, this space is provided with a vent 48 through which the gases are discharged to the external atmosphere. The cross section of the vent and the opening 32 must also be large enough to allow the formation of a back pressure in the reaction chamber and in the explosion chamber to the lowest possible level. These cross-sections can be essentially exactly as large as the cross-section of the Be reaction chamber.
Wegen der korrodierenden Eigenschaften einiger Reaktionsteilnehmer wird die Reaktionskammer 10 vorteilhafterweise aus korrosionsbeständigem Material hergestellt und kann beispielsweise einen Zylinder aus rostfreiem Stahl oder aus anderem korrosionsbeständigem Metall oder aber einen Zylinder aus gewöhnlichen Stahl, der mit Steinzeug oder Glas ausgelegt ist, besitzen. Die Förderschnecke 14 ist ebenfalls aus rostfreiem Stahl oder aus einer 700/0 Xi und 300/0 Cu enthaltenden Legierung beispielsweise gefertigt. Die übrigen Teile der Vorrichtung, wie etwa der Explosionsraum, können in befriedigender Weise aus gewöhnlichem Stahl konstruiert sein. Die erfindungsgemäße Reaktionskammer ist von einer typischen Gasgeneratorbauart und ist etwa 152,2 cm lang und etwa 152,4 mm im Durchmesser. Sie ist, wie gezeichnet, etwas geneigt und nahe dem unteren Ende mit einer etwa I27 mm großen eindrückbaren Scheibe versehen. Because of the corrosive properties of some reactants the reaction chamber 10 is advantageously made of corrosion-resistant material Manufactured and can for example be made of stainless steel or a cylinder other corrosion-resistant metal or a cylinder made of ordinary steel, which is lined with stoneware or glass. The screw conveyor 14 is also made of stainless steel or an alloy containing 700/0 Xi and 300/0 Cu for example manufactured. The remaining parts of the device, such as the explosion room, can be satisfactorily constructed from ordinary steel. The inventive Reaction chamber is of a typical inflator type and is approximately 152.2 cm long and about 152.4 mm in diameter. As drawn, it is slightly inclined and Provided near the lower end with an approximately 27 mm large indentable washer.
In einer typischen Arbeitsweise wird beispielsweise Xatriumchlorit in einer Menge von etwa 45,3 g je Stunde durch die Reaktionskammer hindurchgeführt und dabei vollständig in Chlordioxyd und Natriumchlorid durch Einwirkung des gasförmigen Chlors umgesetzt. Obgleich die Förderschnecke 14 kontinuierlich arbeitet, kann vorteilhafterweise bei solch einem Verfahren auch intermittierend gearbeitet werden. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das beschriebene Beispiel besdhränkt. In a typical procedure, for example, sodium chlorite is used passed through the reaction chamber in an amount of about 45.3 g per hour and thereby completely in chlorine dioxide and sodium chloride by the action of the gaseous Chlorine implemented. Although the auger 14 operates continuously, advantageously such a procedure can also be used intermittently. The application the present invention is not limited to the example described.
Es können ferner Einrichtungen vorhanden sein, die jedoch nicht gezeichnet sind, um die Tätigkeit des Einfülltrichters I2 mit der Tätigkeit der Förderschnecke 14 zu koordinieren. Ferner ist der Explos,ionsraum 30 zumindest von der gleichen Größe wie die Reaktionskammer, vorteilhafterweise sogar beträchtlich größer, so daß ein bedeutender Sicherheitsfaktor vorhanden ist. There may also be facilities, but they are not shown are to the activity of the feed hopper I2 with the activity of the screw conveyor 14 to coordinate. Furthermore, the explosion space 30 is at least the same Size as the reaction chamber, advantageously even considerably larger, see above that there is an important safety factor.
Diese kontinuierlich arbeitende Reaktionskammer kann, falls gewünscht, vertikal angeordnet sein, in welchem Falle geeignete Abänd'erungen in der Zufuhr, Entleerung und in den Abdichtungseinrichtungen vorgenommen werden müssen. Ebenso können mehr als eine eindrückbare Scheibe an einer einzigen Reaktionskammer angebracht sein. This continuously operating reaction chamber can, if desired, be arranged vertically, in which case appropriate changes in the supply, Emptying and must be made in the sealing facilities. as well more than one crushable disc can be attached to a single reaction chamber be.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US836935XA | 1945-04-10 | 1945-04-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE836935C true DE836935C (en) | 1952-04-17 |
Family
ID=22180055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DES19346A Expired DE836935C (en) | 1945-04-10 | 1950-09-23 | Generator for the continuous generation of an explosive gas from solid and gaseous reactants |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE836935C (en) |
-
1950
- 1950-09-23 DE DES19346A patent/DE836935C/en not_active Expired
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