DE1902486B2 - Mixers, in particular premixers for systems for processing multi-component casting resins - Google Patents
Mixers, in particular premixers for systems for processing multi-component casting resinsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Mischer, insbesondere Vormischer für Anlagen zur Verarbeitung von Mehrkomponenten-Gießharzen, mit einem stehenden evakuierbaren Behälter, der an seinem unteren Ende eine Abgabeöffnung aufweist und mit einem Mischorgan ausgerüstet ist, wobei in der Abgabeöffnung des Behälters eine Kolbenpumpe angeordnet ist, deren Zylinder im saugseitigen Totpunkt des Pumpenkolbens mit dem Behälter durch eine Strömungsverbindung großen Querschnitts verbindbar ist.The invention relates to a mixer, in particular a premixer for processing plants of multi-component casting resins, with a standing, evacuable container attached to its lower The end has a dispensing opening and is equipped with a mixing element, wherein in the dispensing opening of the container a piston pump is arranged, the cylinder of which is in the suction-side dead center of the pump piston can be connected to the container by a flow connection of large cross-section.
Die Entnahme einer Gießharzkomponente aus einem Mischer erfordert entweder eine Belüftung des Behälters oder eine so hohe Anordnung des Mischers, daß dieThe removal of a cast resin component from a mixer either requires ventilation of the container or such a high arrangement of the mixer that the
ίο Massesäule nicht mehr vom Vakuum zurückgehalten werden kann. Bei der Belüftung besteht die Gefahr, daß die Masse wieder Gas aufnimmt, während die hochliegende Anordnung des Behälters die Anlagekosten wesentlich erhöht und häufig aus baulichenίο Mass column no longer held back by the vacuum can be. When ventilating there is a risk that the mass will absorb gas again, while the high-level arrangement of the container increases the investment costs significantly and often from structural
> s Gründen gar nicht möglich ist.> s reasons is not even possible.
Für die dosierte Abgabe von Teilmengen zähflüssiger Stoffe, wie Gießharz, aus einem insbesondere unter Unterdruck stehenden Vorratsbehälter ist in der DE-PS 17 78 396 schon eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen worden.For the dosed delivery of partial quantities of viscous substances, such as casting resin, from a particularly under The reservoir under pressure is in DE-PS 17 78 396 already a device of the aforementioned Genus has been proposed.
Die Dosierfunktion dieser Vorrichtung erfordert einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau des zugleich ein Ventil darstellenden Pumpenkolbens, der einen beweglichen Manschettenkörper aufweist. Der Manschettenkörper ist nur an seinem Außenumfang geführt und kann sich deshalb leicht verkanten. Der komplizierte Aufbau des Pumpenkolbens behindert während der Füllung des Pumpenzylinders den Zufluß der häufig zähflüssigen Masse, denn diese muß ein Labyrinth durchströmen, was die Füllung des Pumpenzylinders wesentlich verlangsamt. Außerdem können bei der Verarbeitung von Gießharzen, die Füllstoffe enthalten, zwischen die zueinander beweglichen Teile des Pumpenkolbens Partikel gelangen, die eine einwandfreie Funktion des Kolbens beeinträchtigen.The metering function of this device requires a relatively complicated structure of the pump piston, which is also a valve and has a movable sleeve body. The cuff body is only guided on its outer circumference and can therefore easily become canted. The complicated structure of the pump piston hinders the inflow of the often viscous mass during the filling of the pump cylinder, because this has to flow through a labyrinth, which slows down the filling of the pump cylinder considerably. In addition, when casting resins containing fillers are processed, particles can get between the moving parts of the pump piston and impair the proper functioning of the piston.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischer der eingangs genannten Art unter Verzicht auf eine Dosierfunktion als einfach und robust aufgebaute Austragvorrichtung auszubilden, die ein wesentlichThe invention is based on the object of dispensing with a mixer of the type mentioned at the beginning to form a dosing function as a simple and robustly constructed discharge device, which is an essential
■>o schnelleres Befüllen des Pumpenzylinders erlaubt und mit der auch Füllstoffe enthaltende Gießharze störungsfrei ausgetragen werden können.■> o faster filling of the pump cylinder allowed and with which casting resins containing fillers can also be discharged without problems.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der verdrängende Teil des Pumpenkolbens nur aus fest miteinander verbundenen Teilen besteht und im saugseitigen Totpunkt bis hinter die Strömungsverbindung zurückziehbar ist. This object is achieved according to the invention in that the displacing part of the pump piston consists only of firmly interconnected parts and can be withdrawn behind the flow connection in the suction-side dead center.
Bei einem solchen Mischer sind an der Austragvorrichtung außer dem Pumpenkolben keine beweglichen Teile vorhanden. Da der Kolben zugleich als Steuerschieber für die Strömungsverbindung wirkt, kann diese Strömungsverbindung einen Querschnitt haben, der gleich oder größer ist als der Querschnitt des Zylinders, was ein schnelles Befüllen des Zylinders ermöglicht.In such a mixer, there are no movable pistons on the discharge device other than the pump piston Parts available. Since the piston also acts as a control slide for the flow connection, it can Flow connection have a cross-section that is equal to or greater than the cross-section of the cylinder, which enables the cylinder to be filled quickly.
Eine Steuerung der Strömungsverbindung durch den Kolben selber ist gegenüber einer Ventilsteuerung
weniger störanfällig, da es nicht vorkommen kann, daß die Funktion durch feste Partikel gestört wird, wie dies
bei einem Ventil mit Ventilteller durch Festsetzen von Partikeln im Bereich des Ventilsitzes der Fall sein kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Pumpenkolben am unteren Ende einer hin-
und hergehend antreibbaren, sich im wesentlichen senkrecht durch den Behälter erstreckenden StangeA control of the flow connection through the piston itself is less susceptible to failure than a valve control, since it cannot happen that the function is disturbed by solid particles, as can be the case with a valve with a valve disk due to particles sticking in the area of the valve seat.
In a preferred embodiment of the invention, the pump piston is at the lower end of a reciprocating drivable rod extending essentially perpendicularly through the container
b5 angeordnet, die ein mindestens während eines Teiles des Stangenhubs in den Stoff eintauchenden Mischorgan trägt. Bei einem solchen Mischer sind für dessen Betrieb nur hin- und hergehende Bewegungen erforderlich.b5 arranged, the at least during part of the Rod hubs in the substance immersed mixing element carries. Such a mixer is responsible for its operation only reciprocating movements required.
Wenn Massen verarbeitet werden sollen, die sedimentierende Füllstoffe enthalten, muß einer zu starken Anreicherung der Masse mit Sediment im unteren Teil des Mischers, also insbesondere in der Pumpe, vorgebeugt werden. Zu diesem Zweck ist ^emäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Boden des Pumpenkolbens Durchlaßöffnungen aufweist, an die sich eine Rückführleitung anschließt, die in den Behälter oberhalb des Pumpenkolbens etnmündst, wobei im Rückführweg ein Strömungswiderstand angeordnet ic,·. Die Rückführleitung kann beispielsweise durch eine zentrale Bohrung in der Kolbenstange gebildet sein. Durch die Rückführung von mit Sediment angereicherter Masse auf ein höheres Niveau im Mischerbehälter wird eine zu starke Anreicherung mit Sediment im Bereich der Pumpe vermieden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rückführung oberhalb des Stoffspiegels in den Behälter des Mischers mündet.If masses are to be processed which contain sedimenting fillers, excessive accumulation of the mass with sediment in the lower part of the mixer, that is to say in particular in the pump, must be prevented. To this end, a development of the invention it is provided ^ emäß that the bottom of the pump piston has passage openings, to which a return conduit connects the etnmündst in the container above the pump piston being arranged in the recirculation path a flow resistance i c, ·. The return line can be formed, for example, by a central bore in the piston rod. By returning mass enriched with sediment to a higher level in the mixer tank, excessive accumulation with sediment in the area of the pump is avoided. It is particularly advantageous if the return leads into the container of the mixer above the material level.
Weitere Ausgestaltungen des Mischers nach der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hjrvor.Further refinements of the mixer according to the invention emerge from the subclaims.
Die Erfindung wird durch ein anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail by means of a with reference to the drawing. It shows
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Gießharzverarbeitungsanlage, in die zwei Mischer gemäß der Erfindung eingebaut sind,F i g. 1 a schematic representation of a cast resin processing plant, in which two mixers according to the invention are built,
F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch einen Mischer, wie er in der Anlage nach F i g. 1 als Vormischer verwendet ist, wobei sich die hin- und herbewegbare Stange auf dem Abwärtshub befindet,F i g. 2 shows a vertical section through a mixer as shown in the appendix according to FIG. 1 as Premixer is used with the reciprocating rod on the downstroke,
Fig.3 eine der Fig.2 entsprechende Schnitt darstellung, wobei sich jedoch die hin- und hergehende Stange im oberen Totpunkt befindet, und3 shows a section corresponding to FIG illustration, but the reciprocating rod is in top dead center, and
F i g. 4 einen waagerechten Schnitt nach Linie IV-IV in F i g. 2.F i g. 4 shows a horizontal section along line IV-IV in FIG. 2.
Die Hauptelemente der in Fig. 1 dargestellten Anlage sind zwei Vormischer 50,51, eine Vakuumpumpe 52, zwei Dosierpumpen 53 und 54, ein Fertigmischer 55, ein Feindosierkopf 56, ein Vakuumgießkessel 57, ein Lösungsmittelbehälter 58, Umsteuerventile 59, 60 ein weiteres Steuerventil 61 und vier Ventile 62,63,64 und 65.The main elements of the system shown in Fig. 1 are two premixers 50, 51, a vacuum pump 52, two metering pumps 53 and 54, a ready-mixed mixer 55, a fine metering head 56, a vacuum casting kettle 57, a Solvent tank 58, reversing valves 59, 60, another control valve 61 and four valves 62,63,64 and 65.
Die Abflußseiten der Vormischer 50, 51 sind durch Rohrleitungen 66 und 67 mit den Dosierpumpen 53 und 54 verbunden. An die Druckseiten der Dosierpumpen 53, 54 sind Leitungen 68, 69 angeschlossen, die sich verzweigen, wobei der eine Zweig 70 bzw. 71 über die Ventile 62 bzw. 65 in den Behälter der Vormischer 50,51 zurückgeführt, während die anderen Zweige 72 bzw. 73 über die Ventile 63 bzw. 64 in den Fertigmischer 55 einmünden. Von der Abgabeseite des Fertigmischers 55 führt eine Leitung 74 zum Feindosierkopf 56.The discharge sides of the premixers 50, 51 are through pipes 66 and 67 with the metering pumps 53 and 54 connected. Lines 68, 69 are connected to the pressure sides of the metering pumps 53, 54 and are connected to each other branch, one branch 70 or 71 via the valves 62 or 65 into the container of the premixer 50, 51 returned, while the other branches 72 and 73 via the valves 63 and 64 in the ready mixer 55 merge. A line 74 leads from the delivery side of the ready-mixed mixer 55 to the fine metering head 56.
Nachfolgend wird anhand der F i g. 2 bis 4 der Aufbau der Vormischer 50,51 genau beschrieben.In the following, with reference to FIG. 2 to 4 the structure of the premixer 50, 51 is described in detail.
Die Hauptteile eines jeden Vormischers 50,51 (in den F i g. 2 bis 4 ist nur einziger Vormischer, nämlich der Vormischer 50 dargestellt), sind ein Behälter 1, eine Stange 2, die durch einen doppeltwirkenden Druckmittelzylinder 3 hin- und hergehend antreibbar ist, ein am unteren Ende der Stange 2 angebrachter Pumpenkolben 4, der in einem Pumpenzylinder 5 bewegbar ist und ein Mischorgan 6 in Form einer Scheibe.The main parts of each premixer 50,51 (in the F i g. 2 to 4, only a single premixer, namely the premixer 50 is shown), are a container 1, one Rod 2, which can be driven back and forth by a double-acting pressure cylinder 3, an am lower end of the rod 2 attached pump piston 4, which is movable in a pump cylinder 5 and a Mixing element 6 in the form of a disk.
Der Behälter 1 hat einen zylindrischen Oberteil 7, an den unten ein kegelstumpfförmiger Teil 8 anschließt, der seinerseits wieder in einen zylindrischen Teil 9 von wesentlich kleinerem Durchmesser als dem Durchmesser des zylindrischen Teiles 7 übergeht. Der Behälter 1 ist oben durch einen Deckel 10 vakuumdicht abgeschlossen. Im Deckel 10 befindet sich eine Füllöffnung die durch einen kleineren Deckel 10' abgeschlossen ist, In der Nähe des oberen Endes des Behälters befindet sich ein Absaugstutzen 11 für den Anschluß an die Vakuumpumpe 52. Ferner ist auf gleicher HöheThe container 1 has a cylindrical upper part 7, to which a frustoconical part 8 connects at the bottom, which in turn back into a cylindrical part 9 of substantially smaller diameter than the diameter of the cylindrical part 7 passes. The container 1 is closed at the top by a cover 10 in a vacuum-tight manner. In the lid 10 there is a filling opening which is closed by a smaller lid 10 ', In near the upper end of the container there is a suction nozzle 11 for connection to the Vacuum pump 52. It is also at the same level
s gegenüberliegend ein Anschlußstutzen 12 für die Rückführung des z. B. zur Dosierpumpe geförderten und dort überschüssigen Stoffes vorgesehen. Der Behälter ist über Konsolen 41,42 abgestützt.s opposite a connection piece 12 for the return of the z. B. funded to the metering pump and provided excess material there. The container is supported by brackets 41, 42.
Die Stange 2 ist mit ihrem oberen Ende mit einemThe rod 2 is at its upper end with a
ίο Kolben 13 verbunden, der im Zylinderteil 14 des doppeltwirkenden Druckmittelzylinders 3 verschiebbar ist und gegen die Zylinderinnenwand abdichtet. Durch wechselweises Zuführen von Druckmittel, z. B. Druckluft über die Leitungen 15 und 16 kann der Kolben 13 und damit auch die Stange 2 hin- und hergehend bewegt werden.ίο piston 13 connected, which is in the cylinder part 14 of the double-acting pressure medium cylinder 3 is displaceable and seals against the inner wall of the cylinder. By alternating supply of pressure medium, e.g. B. compressed air via the lines 15 and 16, the piston 13 and thus the rod 2 can also be moved back and forth.
Der Kolben 4 besteht aus einem glockenförmigen Oberteil 17 und einer an der Stirnseite angebrachten Siebplatte 18, in der Bohrungen 19 vorgesehen sind. VonThe piston 4 consists of a bell-shaped upper part 17 and one attached to the end face Sieve plate 18 in which bores 19 are provided. from
M dem durch die Siebplatte 18 abgeschlossenen Raum 20 geht eine Bohrung 21 aus. In die Bohrung 21 münden (vergleiche Fig.4) vier Leitungen 22a bis 22d In jeder dieser Leitungen ist ein Ventil 23 vorgesehen. Die Leitungen enden mit Düsen 24, die, wie die Draufsicht nach F i g. 4 zeigt, in tangentialer Richtung weisen. Sie sind außerdem etwas abwärts gerichtet, was an dem in F i g. 2 dargestellten Sprühstrahl erkennbar ist. Der Außendurchmesser des Kolbens 4 ist kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 5, so daß zwischen dem Kolbenmantel und der Zylinderinnenwand ein Spalt 35 vorhanden ist.M the space 20 closed off by the sieve plate 18 a hole 21 goes out. Four lines 22a to 22d open into the bore 21 (see FIG. 4) in each A valve 23 is provided for these lines. The lines end with nozzles 24, which, like the top view according to FIG. 4 shows point in the tangential direction. They are also directed somewhat downwards, which is part of the in F i g. 2 spray jet shown can be seen. The outer diameter of the piston 4 is smaller than that Inner diameter of the cylinder 5, so that a gap 35 between the piston skirt and the inner wall of the cylinder is available.
Das untere Ende des Raumes im Pumpenzylinder 5 ist durch eine Siebplatte 25 abgeschlossen, in der Bohrungen 26 vorgesehen sind. Im oberen Bereich des Zylinders 5 sind insgesamt vier Durchbrüche 27 angebracht, die den Innenraum des Pumpenzylinders 5 mit dem Innenraum des Behälters 1 verbinden.The lower end of the space in the pump cylinder 5 is closed by a sieve plate 25 in which Bores 26 are provided. In the upper area of the cylinder 5 there are a total of four openings 27 attached, which connect the interior of the pump cylinder 5 with the interior of the container 1.
Der Behälter 1 ist unten durch einen Deckel 28 abgeschlossen, an dem sich ein Anschlußstutzen 29 befindet. Am Anschlußstutzen 29 ist ein Ventil 30 angebracht, von dem aus die Leitung 66 (siehe Fig. 1) zur Dosierpumpe 53 führt.The container 1 is closed at the bottom by a cover 28 on which a connection piece 29 is located is located. A valve 30 is attached to the connecting piece 29, from which the line 66 (see FIG. 1) leads to the metering pump 53.
Das Mischorgan 6 ist als Scheibe ausgebildet, deren Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Oberteils 7 des Behälters 1, so daß zwischen dem Außenrand der Scheibe und der Behälterinnenwand ein Spalt 34 von beträchtlicher Breite entsteht. Es können auch mehrere übereinander angeordnete Scheiben verwendet werden. Die Scheiben können gelocht sein.The mixing element 6 is designed as a disc, the diameter of which is smaller than the inner diameter of the Upper part 7 of the container 1, so that between the outer edge of the disc and the inner wall of the container Gap 34 of considerable width is created. Several discs arranged one above the other can also be used be used. The discs can be perforated.
Der Vormischer arbeitet wei folgt:The premixer works as follows:
Bei Inbetriebnahme wird zunächst der aufzubereitende Stoff 36 in den Behälter 1 eingefüllt, und zwar so viel
davon, bis der Behälter etwa halb gefüllt ist, nämlich bis zum Stoffspiegel 37. Handelt es sich um einen auch zu
entgasenden Stoff, so wird der Behälter über den Absaugstutzen 11 an eine Vakuumpumpe angeschlossen.
Die Absaugung der Gase ist durch die punktierten Linien 38 angedeutet.
Nun wird die Stange 2 durch abwechselndes Beaufschlagen des Kolbens 13 mit Druckluft oder
Drucköl hin- und hergehend bewegt. Bei dieser Art des Antriebes werden Überbeanspruchungen der Bauteile
vermieden, da der vorgesehen Druck die Antriebskräfte entsprechend begrenzt. In F i g. 2 befindet sich dieWhen starting up, the substance 36 to be processed is first filled into the container 1, namely until the container is about half full, namely up to the material level 37. If the substance is also to be degassed, the container is over the Suction nozzle 11 connected to a vacuum pump. The suction of the gases is indicated by the dotted lines 38.
The rod 2 is now moved back and forth by alternately applying compressed air or pressurized oil to the piston 13. With this type of drive, overstressing of the components is avoided, as the pressure provided limits the drive forces accordingly. In Fig. 2 is the
bi Stange 2 auf dem Weg nach unten, was durch den Pfeil 39 angedeutet ist. Das Mischorgan 6 v/ird in den Stoff 36 eingedrückt, wodurch dieser die Scheibenkante umströmt, was durch die Pfeile 40 angedeutet ist. Der bi rod 2 on the way down, which is indicated by the arrow 39. The mixing element 6 is pressed into the substance 36, as a result of which it flows around the edge of the pane, which is indicated by the arrows 40. Of the
unterhalb des Kolbens 4 befindliche Stoff wird nun in dem Fall, daß das Ventil 30 geschlossen ist, durch die Siebbohrungen 19 hindurchgequetscht und steigt in der Leitung 21 nach oben. Von der Leitung 21 aus gelangt der hochgedrückte Stoff über die Leitungen 22a bis 22d und die Überdruckventile 23 zu den Düsen 24. Beim Passieren der Überdruckventile wird die Masse homogenisiert. Der Stoff wird aus den Düsen ausgespritzt. Durch den Rückstoßeffekt wird auf die Stange 2 ein Drehmoment ausgeübt, so daß sich diese in Drehung to versetzt. Hierdurch werden an der Wand des Mischgefäßes haftende Füllstoffe abgespült. Ein Teil des unterhalb des Kolbens 4 befindlichen Stoffes wird auch durch den Spalt 35 zwischen Kolben und Pumpenzylinder 5 hindurchgequetscht und gelangt auf diese Weise in t5 den Vorrat oberhalb des Kolbens zurück.Substance located below the piston 4 is now squeezed through the sieve bores 19 in the event that the valve 30 is closed and rises in the line 21 upwards. From the line 21, the pressed up substance arrives via the lines 22a to 22d and the pressure relief valves 23 to the nozzles 24. When passing through the pressure relief valves, the mass is homogenized. The substance is sprayed out of the nozzles. Due to the recoil effect, a torque is exerted on the rod 2, so that it is set in rotation to. In this way, fillers adhering to the wall of the mixing vessel are rinsed off. Part of the substance located below the piston 4 is also squeezed through the gap 35 between the piston and the pump cylinder 5 and in this way returns to the supply above the piston in t5.
Der obere Totpunkt des Kolbens 4 ist in F i g. 3 dargestellt. Dort ist auch zu sehen, daß die Scheibe 6 aus dem Stoff 36 ausgetaucht ist. Im oberen Totpunkt nimmt der Kolben 4 eine Stellung ein, die oberhalb der Durchbrüche 27 liegt. So kann durch Schwerkraftwirkung, die dann, wenn die Anlage nicht unter Vakuun arbeitet, durch einen oberhalb des Spiegels 3! befindlichen Überdruck verstärkt sein kann, Stoff 36 ir den Zylinder einströmen. Beim Austauchen aus den Stoff 36 hat die Scheibe 6 etwas von dem Stoff nacl oben mitgenommen, wodurch dessen Oberfläche star! vergrößert wird, was für die Entgasung von Vorteil ist Durch die gepunkteten Linien ist angedeutet, wie Ga: aus dem Stoff abgezogen wird.The top dead center of the piston 4 is shown in FIG. 3 shown. It can also be seen there that the disk 6 is made of the substance 36 is submerged. At the top dead center, the piston 4 assumes a position that is above the Breakthroughs 27 lies. Thus, by the effect of gravity, which occurs when the system is not under vacuum works, by one above the mirror 3! located overpressure can be reinforced, fabric 36 ir flow into the cylinder. When emerging from the material 36, the disc 6 has some of the material after taken up above, which makes its surface star! is increased, which is advantageous for degassing The dotted lines indicate how Ga: is removed from the fabric.
Im Zusammenhang mit der Anlage nach F i g. 1 habei die Vormischer 50, 51 den Vorteil, daß sie zugleich al Ladepumpen für die Dosierpumpen 53, 54 wirker Wenn die Dosierpumpen einen Saughub nicht ausfüh ren, werden die Vormischer 50, 51 dennoch laufen« betätigt, um die darin enthaltenden Komponenten ii einem gut gemischten Zustand zu halten, in dem aucl sedimentierende Füllstoffe gleichmäßig in der Massi verteilt sind. Hierbei werden auch die Dosierpumpen 53 54 zur Verhinderung von Feststoffablagerungen be geöffneten Ventilen 62 und 65 laufend gespült.In connection with the system according to FIG. 1 included the premixers 50, 51 have the advantage that they act as loading pumps for the metering pumps 53, 54 at the same time If the metering pumps do not perform a suction stroke, the premixers 50, 51 will still run « operated to keep the components ii contained therein in a well mixed state in which aucl sedimenting fillers are evenly distributed in the massi. The metering pumps 53 54 continuously flushed to prevent solid deposits when valves 62 and 65 are open.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (10)
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1969
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Legal Events
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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