DE29604290U1 - Filter device for liquids contaminated with fine particles - Google Patents
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Description
Filtervorrichtung für mit Feinstpartikeln verunreinigte FlüssigkeitenFilter device for liquids contaminated with fine particles
Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtervorrichtung für mit Feinstpartikeln verunreinigte Flüssigkeiten.The invention relates to a filter device for liquids contaminated with fine particles.
Die Filtervorrichtung zielt auf die Reinigung von Flüssigkeiten ab, die Feinstpartikel mit Hauptabmessungen von 0,5 bis ca. 30 Mm aufweisen. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Hydraulikflüssigkeit handeln, die in einem Umformverfahren zur Anwendung kommt und Verunreinigungen durch metallischen Abrieb und/oder organische Partikel, z.B. aus Wachsen oder Paraffinen (Preßhilfsmitteln), unterworfen ist. Die Vorrichtung ist insbesondere für Flüssig-The filter device is designed to clean liquids that contain fine particles with main dimensions of 0.5 to approx. 30 mm. This can be, for example, a hydraulic fluid that is used in a forming process and is subject to contamination by metallic abrasion and/or organic particles, e.g. from waxes or paraffins (pressing aids). The device is particularly suitable for liquids.
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Deutsche Bank AG Hamburg, Nr. 05 2SI57 (ßLZ M 70tf 00) -"Posttank Hamburg* "Nr. 28 42 206 (BLZ 200 100 20)
Dresdner Bank AG Hamburg, Nr. 933 60 35 (BLZ 200 800 00)Deutsche Bank AG Hamburg, No. 05 2SI57 (ßLZ M 70tf 00) -"Posttank Hamburg* "No. 28 42 206 (BLZ 200 100 20)
Dresdner Bank AG Hamburg, No. 933 60 35 (bank code 200 800 00)
keiten bestimmt, deren Dichte etwa derjenigen der Verunreinigungen entspricht. Für solche Trennprobleme sind Schwerkraft- oder Zentrifugalabscheider ungeeignet. Die angestrebten Trennerfolge sind jedoch mittels Feinstfiltern erreichbar, die eine feinporige Filterkartusche enthalten. Ein solches Feinstfilter ist beispielsweise in dem [&lgr;/ DE-GM 94 07 889.0 beschrieben.ities whose density corresponds approximately to that of the contaminants. Gravity or centrifugal separators are unsuitable for such separation problems. The desired separation results can, however, be achieved using ultra-fine filters that contain a fine-pored filter cartridge. Such an ultra-fine filter is described, for example, in [&lgr;/ DE-GM 94 07 889.0.
Die Erfindung zielt auch auf Flüssigkeiten, die durch Partikel höherer Dichte verunreinigt sind, und wo die zu reinigende Flüssigkeit aufgrund zu geringer Mengen die Anschaffung einer Hochleistungszentrifuge nicht rechtfertigt. The invention is also aimed at liquids that are contaminated by particles of higher density and where the liquid to be cleaned does not justify the purchase of a high-performance centrifuge due to the small quantities.
Ferner ist bereits bekannt, zur Steigerung der Durchsatzleistung und Verbesserung der Abscheidegrade mehrere derartiger Filter parallel zu schalten. Die WO 94/07587 beschreibt die Parallelschaltung mehrerer zusätzlicher Feinstfilter in einer Vorrichtung zum Filtern von verunreinigten Flüssigkeiten, die ein Filter aufweist. Bei dem Filter handelt es sich bevorzugt um ein Leistungsfilter. Aus dieser Veröffentlichung ist auch schon bekannt, einzelne Filter mittels Absperrorganen abzusperren, um nach dem Unterbrechen des Flüssigkeitsdurchganges Filterpatronen auszuwechseln. Ferner kann vor jedem Feinstfilter einFurthermore, it is already known to connect several such filters in parallel to increase the throughput and improve the separation efficiency. WO 94/07587 describes the parallel connection of several additional ultrafine filters in a device for filtering contaminated liquids, which has a filter. The filter is preferably a high-performance filter. From this publication, it is also already known to shut off individual filters using shut-off devices in order to replace filter cartridges after the liquid passage has been interrupted. Furthermore, a
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Druckbaroraeter für die Anzeige des dort vorliecjenden Druckes vorhanden sein.Pressure gauges must be available to display the pressure present there.
Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie aufgrund des vorgeschalteten Filters für viele Filterprobleme überdimensioniert ist, bei denen es nur auf die Abscheidung feinster Partikel ankommt. Außerdem ist sie wegen der vielen Armaturen aufwendig. Überdies setzt die Benutzung der Anlage voraus, daß die Druckbarometer von einer Person überwacht werden, damit erschöpfte Feinstfilter zeitgerecht ausgewechselt werden. In der Praxis dürfte eine solche Vorrichtung häufig mit erschöpften Feinstfiltern und unzureichender Trennleistung betrieben werden. Ferner sind beim Betrieb erhebliche Schwankungen der Reinigungsleistungen gegeben, falls mehrere Filter etwa gleichzeitig erschöpfen bzw. abgeschaltet und ausgewechselt werden. Andererseits steigert die Erschöpfung von Feinstfiltern in Zeitabständen den personellen Aufwand.The known device has the disadvantage that, due to the upstream filter, it is oversized for many filter problems where only the separation of the finest particles is important. It is also complex due to the many fittings. In addition, the use of the system requires that the pressure barometers are monitored by a person so that exhausted fine filters are replaced in a timely manner. In practice, such a device is likely to be operated frequently with exhausted fine filters and insufficient separation performance. Furthermore, there are significant fluctuations in cleaning performance during operation if several filters become exhausted at the same time or are switched off and replaced. On the other hand, the exhaustion of fine filters at intervals increases the personnel expenditure.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Filtervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit geringerem personellen Aufwand und mit besserem Reinigungsaufwand betrieben werden kann.Based on this, the invention is based on the object of creating a filter device of the type mentioned at the beginning, which can be operated with less personnel expenditure and with better cleaning effort.
Die Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Vor-The solution to the problem is given in claim 1.
teilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Partial embodiments are described in the subclaims.
Bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung sind ein oder mehrere parallel angeordneten Feinstfilter in verschiedenen Strängen zusammengefaßt. Die Stränge sind wiederum parallel geschaltet. In dieser Parallelschaltung ist jeder Strang mittels geeigneter Absperrorgane für den Flüssigkeitsdurchgang sperrbar bzw. freigebbar. Die Stränge werden von einer Steuereinrichtung geschaltet. Diese reagiert wiederum auf eine Drucküberwachungseinrichtung, beispielsweise eine Differenz-Drucküberwachungseinrichtung, welche den Druck oder Druckverlust in den Strängen überwacht, der ein Maß für den Erschöpfungszustand der Feinstfilter ist. Es kann sich um eine Drucküberwachungseinrichtung mit justierbarem Druckumschaltpunkt handeln. Durch Einstellen des Umschaltpunktes läßt sich der Zeitpunkt des Filterwechsels und damit der Filterpatronenverbrauch optimieren.In the filter device according to the invention, one or more parallel-arranged fine filters are combined in different strands. The strands are in turn connected in parallel. In this parallel connection, each strand can be blocked or released for the passage of liquid by means of suitable shut-off devices. The strands are switched by a control device. This in turn reacts to a pressure monitoring device, for example a differential pressure monitoring device, which monitors the pressure or pressure loss in the strands, which is a measure of the exhaustion state of the fine filters. This can be a pressure monitoring device with an adjustable pressure switching point. By setting the switching point, the time of the filter change and thus the filter cartridge consumption can be optimized.
Die Feinstfilter werden aufgrund der parallelen Schaltung mit optimalen Durchströmraten beschickt. Das Umschalten der verschiedenen Stränge ermöglicht ein Arbeiten bei sehr gleichmäßigen Filterbedingungen. Da die Feinstfilter eines Stranges praktisch gleichzeitig erschöpft sind, lassen sie sich gemeinsam und damit sehr ökonomisch auswechseln. DieThe micro filters are fed with optimal flow rates due to the parallel connection. Switching between the different strands enables work to be carried out under very uniform filter conditions. Since the micro filters in one strand are exhausted practically at the same time, they can be replaced together and thus very economically.
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automatische Umschaltung zwischen den verschiedenen Strängen fördert die Maschinenauslastung und damit die Reinigungsleistung und schließt zudem menschliche Irrtümer aus.Automatic switching between the different lines increases machine utilization and thus cleaning performance and also eliminates human errors.
Bevorzugt ist nur jeweils ein Strang der Filtervorrichtung eingeschaltet. Hierzu kommt die Vorrichtung in einfachster Ausgestaltung mit insgesamt zwei Strängen aus. Insbesondere bei Einschaltung nur eines Stranges reicht eine gemeinsame Drucküberwachungseinrichtung für beide Stränge. Der ermittelte Druck kann eindeutig dem jeweils eingeschalteten Strang zugeordnet werden.Preferably, only one strand of the filter device is switched on at a time. In its simplest design, the device only needs two strands. In particular, if only one strand is switched on, a common pressure monitoring device for both strands is sufficient. The pressure determined can be clearly assigned to the strand that is switched on at the time.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist jedem Strang eine Rücksetztaste zugeordnet, die bei Austausch erschöpfter durch frische Feinstfilter zu betätigen ist. Die Rücksetz- oder Quittiertaste zeigt der Steuereinrichtung die Einsatzbereitschaft des Stranges an, so daß dieser für einen nachfolgenden UmschaItVorgang wieder nutzbar ist. Die Rücksetztaste kann bei einer einfachen Ausführung durch die mit dem Austausch der Feinstfilter befaßte Person erfolgen. Es ist aber auch denkbar, daß die Rücksetztaste beim Austausch der Filterelemente zwangsweise ausgelöst und dadurch die Meldung an die Steuereinrichtung sichergestellt wird.In a particularly advantageous design, each line is assigned a reset button, which is to be pressed when replacing exhausted fine filters with fresh ones. The reset or acknowledge button indicates to the control device that the line is ready for use, so that it can be used again for a subsequent switching process. In a simple version, the reset button can be pressed by the person responsible for replacing the fine filters. However, it is also conceivable that the reset button is triggered automatically when the filter elements are replaced, thus ensuring that the message is sent to the control device.
Der Austausch der Filtereinsätze erfolgt in der Regel manuell. Zum Auslösen dieses Vorgangs kann die im übrigen vollautomatisch arbeitende Vorrichtung in der zentralen Steuereinrichtung Meldeeinrichtungen haben, die aufgrund eines Umschaltvorganges zwischen den Strängen anzeigen, daß ein Austausch erforderlich ist. Dabei kann die Steuereinrichtung bei einer gemeinsamen Drucküberwachungseinrichtung aufgrund der Umschaltungen angeben, welcher Strang auszutauschende Filterelemente aufweist.The filter inserts are usually replaced manually. To trigger this process, the device, which otherwise operates fully automatically, can have signaling devices in the central control unit that indicate that replacement is necessary based on a switching process between the lines. In the case of a common pressure monitoring device, the control unit can indicate which line has filter elements that need to be replaced based on the switching.
Bevorzugt haben die Feinstfilter ein Filtergehäuse mit einem Gehäusedeckel, der für den Austausch einer eingesetzten Filterpatrone abgenommen werden kann. Zwecks Vereinfachung des Filteraustauschs und zwecks Rückhaltung restlicher Flüssigkeitsmengen können die Feinstfilter mit einer Gehäuseachse in einem spitzen Neigungswinkel (bevorzugt zwischen 10° und 30°) zur Horizontalen mit oben angeordneten Gehäusedeckeln haben. Die Unterbringung der Bauelemente erfolgt bevorzugt in einem kastenartigen Gestell, das transportabel sein kann. Dabei können die Feinstfilter in Reihen nebeneinander und in Spalten übereinander angeordnet sein.The micro filters preferably have a filter housing with a housing cover that can be removed to replace an inserted filter cartridge. To simplify filter replacement and to retain residual liquid quantities, the micro filters can have a housing axis at an acute angle (preferably between 10° and 30°) to the horizontal with housing covers arranged at the top. The components are preferably housed in a box-like frame that can be transportable. The micro filters can be arranged in rows next to each other and in columns one above the other.
Nachfolgend wird unter Bezug auf die anliegenden Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. InAn embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying drawings. In
den Zeichnungen zeigen:the drawings show:
Fig. 1 ein Flußbild der Filtervorrichtung;Fig. 1 is a flow diagram of the filter device;
Fig. 2 bis 4 die Filtervorrichtung in ihrem Rahmen in Vorderansicht (Fig. 2), Seitenansicht (Fig. 3) und Draufsicht (Fig. 4).Fig. 2 to 4 the filter device in its frame in front view (Fig. 2), side view (Fig. 3) and top view (Fig. 4).
Gemäß Fig. 1 hat die Feinstfilterstation insgesamt zwölf Feinstfilter 1, 1'. Davon sind jeweils sechs Feinstfilter 1 und I7 parallel in einem Strang 2 und 2' geschaltet. Die Stränge 2, 2' sind wiederum parallel geschaltet, wobei sie mit einer Eingangsleitung 3 und einer Ausgangsleitung 4 verbunden sind.According to Fig. 1, the fine filter station has a total of twelve fine filters 1, 1'. Of these, six fine filters 1 and 17 are connected in parallel in a line 2 and 2'. The lines 2, 2' are in turn connected in parallel, being connected to an input line 3 and an output line 4.
In den Strängen 2, 2' sitzen in den zusammengeführten Leitungen vor den Feinstfiltern 1, 1' jeweils Absperrventile 5, 5' und in den zusammengeführten Leitungen hinter den Feinstfiltern 1, I' jeweils Absperrventile 6, 6'. Sämtliche Absperrventile 5, 5', 6, 6' sind sogenannte Magnetventile. In the lines 2, 2' there are shut-off valves 5, 5' in the combined lines in front of the fine filters 1, 1' and shut-off valves 6, 6' in the combined lines behind the fine filters 1, 1'. All shut-off valves 5, 5', 6, 6' are so-called solenoid valves.
Ferner sitzen an den Strängen 2, 2' Rücksetztasten 1, T , die manuell betätigbar sind.Furthermore, reset buttons 1, T which can be operated manually are located on the strands 2, 2' .
Die Eingangsleitung 3 wird von z.B. einer Kreiselpumpe, bei viskoseren Flüssigkeiten z.B. einer Zahnrad- oder Exzenter-Schneckenpumpe 8 gespeist, die aus einem Reservoir 9 für zu reinigende Flüssigkeit fördert. Das Reservoir 9 hat eine Einspeisung 10, der im Kreislauf durch die Filterstation (aus der Ausgangsleitung 4 stammende) Flüssigkeit zugeführt werden kann.The inlet line 3 is fed by, for example, a centrifugal pump, for more viscous liquids, for example, a gear or eccentric screw pump 8, which pumps from a reservoir 9 for liquid to be cleaned. The reservoir 9 has an inlet 10, to which liquid (originating from the outlet line 4) can be fed in the circuit through the filter station.
Am Reservoir 9 sind Melder 11 für Minimalpegel und 12 für Maximalpegel angeordnet. Letzterer löst automatisch einen Notstopp der Pumpe aus.At reservoir 9 there are detectors 11 for minimum levels and 12 for maximum levels. The latter automatically triggers an emergency stop of the pump.
In Förderrichtung hinter der Pumpeinrichtung 8 und vor dem Abgang der Stränge 2, 2' ist in der Eingangsleitung 3 eine Drucküberwachungseinrichtung 13 in Form eines Kontaktmanometers mit justierbarem Druckschaltpunkt angeordnet.In the conveying direction behind the pump device 8 and before the outlet of the strands 2, 2', a pressure monitoring device 13 in the form of a contact manometer with an adjustable pressure switching point is arranged in the inlet line 3.
Schließlich ist in einem zentralen Schaltschrank 14 eine Steuereinrichtung untergebracht. An die Steuereinrichtung sind die Magnetventile 5, 5', 6, 6', die Rücksetztasten 7, T1 die Kreiselpumpe 8, die Niveauschalter 11, 12 und die Drucküberwachungseinrichtung 13 angeschlossen. Diese elektrischen Einrichtungen werden von der Schalteinrichtung 14 überwacht bzw. gesteuert.Finally, a control device is housed in a central control cabinet 14. The solenoid valves 5, 5', 6, 6', the reset buttons 7, T 1 , the centrifugal pump 8, the level switches 11, 12 and the pressure monitoring device 13 are connected to the control device. These electrical devices are monitored or controlled by the switching device 14.
Diese Filterstation funktioniert wie folgt:This filter station works as follows:
Wenn die Anlage durch Betätigung eines Schalters an der Schalteinrichtung 14 gestartet wird, öffnet diese die Absperrorgane 5, 6 eines Stranges 2 und schließt die Absperrorgane 5', 6' des anderen Stranges 2' (oder umgekehrt). Außerdem startet sie die Pumpeinrichtung 8. Dann wird die zu reinigende Flüssigkeit zunächst nur durch den einen Strang 2 (oder 2') gefördert und in den parallel geschalteten Feinstfiltern 1 (bzw. 1') gereinigt.When the system is started by operating a switch on the switching device 14, this opens the shut-off devices 5, 6 of one line 2 and closes the shut-off devices 5', 6' of the other line 2' (or vice versa). It also starts the pumping device 8. The liquid to be cleaned is then initially only pumped through the one line 2 (or 2') and cleaned in the parallel-connected fine filters 1 (or 1').
Das Kontaktmanometer 13 ist so eingestellt, daß der Druckschaltpunkt den Füllgrad der Feinstfilter 1 (bzw. 1') signalisiert. Sobald das Kontaktmanometer 13 schaltet, schalten die Schalteinrichtungen 14 den Strang 2 (bzw. 2') ab und den Strang 2' (bzw. 2) ein. Dann wird praktisch ohne Unterbrechung Flüssigkeit durch den Strang mit "frischen" Feinstfiltern gefördert.The contact pressure gauge 13 is set so that the pressure switching point signals the filling level of the fine filters 1 (or 1'). As soon as the contact pressure gauge 13 switches, the switching devices 14 switch line 2 (or 2') off and line 2' (or 2) on. Liquid is then pumped through the line with "fresh" fine filters practically without interruption.
Zugleich zeigt die Schalteinrichtung an, daß und welcher Strang 2 (bzw. 2') verbrauchte Feinstfilter enthält. Hierdurch wird ein optisches und/oder akustisches Signal für das Auswechseln von Filterpatronen ausgelöst.At the same time, the switching device indicates that and which line 2 (or 2') contains used fine filters. This triggers a visual and/or acoustic signal for the replacement of filter cartridges.
Beim Auswechseln der Filterpatronen wird die RücksetztasteWhen replacing the filter cartridges, the reset button
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7 (bzw. 7') des betroffenen Stranges 2 (bzw. 2') manuell oder automatisch betätigt. Das signalisiert der Schalteinrichtung 14, daß der Strang wieder für die Flüssigkeitsreinigung bereit ist. Er schaltet dann automatisch die Anzeige ab und den Flüssigkeitsstrom auf den besagten Strang um, sobald die Feinstfilter des eingeschalteten Stranges erschöpft sind. Auf diese Weise ist ein praktisch unterbrechungsloser Betrieb der Feinstfilteranlage möglich, bis die Flüssigkeit den gewünschten Reinigungszustand hat.7 (or 7') of the affected line 2 (or 2') is operated manually or automatically. This signals to the switching device 14 that the line is ready for liquid cleaning again. It then automatically switches the display off and switches the liquid flow to the said line as soon as the fine filters of the switched-on line are exhausted. In this way, practically uninterrupted operation of the fine filter system is possible until the liquid has the desired cleaning state.
Die Pegelwächter 11, 12 stellen sicher, daß die Pumpe 8 nicht leer läuft bzw. das Reservoir 9 überläuft. Hierzu werden deren Meldungen von der Schalteinrichtung 14 in geeigneter Weise verarbeitet.The level monitors 11, 12 ensure that the pump 8 does not run dry or that the reservoir 9 does not overflow. For this purpose, their messages are processed in a suitable manner by the switching device 14.
Gemäß Fig. 2 bis 4 ist die gesamte Feinstfilterstatxon in einem transportablen, kastenförmigen Gestell 15 aus vertikalen Rahmenteilen 15' und horizontalen Rahmenteilen 15'' untergebracht.According to Fig. 2 to 4, the entire fine filter station is housed in a portable, box-shaped frame 15 made up of vertical frame parts 15 ' and horizontal frame parts 15 '' .
Die Feinstfilter 1, I7 sind darin in Reihen nebeneinander und in Spalten übereinander angeordnet. In den Reihen führt jeweils ein Paar Feinstfilter zum Strang 2 und ein Paar zum Strang 2*. Die Paare eines Stranges 2, 2' sind vertikal übereinander angeordnet. Die Feinstfilter 1, 1' The fine filters 1, 17 are arranged in rows next to each other and in columns one above the other. In the rows, one pair of fine filters leads to the line 2 and one pair to the line 2*. The pairs of a line 2, 2' are arranged vertically one above the other. The fine filters 1, 1'
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befinden sich im Oberbereich des Gestells 15, so daß sie für den manuellen Austausch von Filterpatronen leicht zugänglich sind. Zwecks Förderung des Austausches sind die Achsen 16 der Feinstfilter in einem spitzen Winkel von etwa 15° zur Horizontalen geneigt, wobei das zu öffnende Ende oben angeordnet ist. Hierdurch wird das Heraustropfen von Flüssigkeit beim Patronenwechsel weitgehend verhindert. are located in the upper area of the frame 15 so that they are easily accessible for the manual replacement of filter cartridges. To facilitate the replacement, the axes 16 of the fine filters are inclined at an acute angle of about 15° to the horizontal, with the end to be opened being at the top. This largely prevents liquid from dripping out when changing the cartridge.
Im Unterbereich des Rahmens 15 ist auch aus Stabilitätsgründen die Pumpe 8 und der Flussigkeitstank 9 angeordnet. Von der Pumpe 8 aus führt die Eingangsleitung 3 vertikal nach oben, wo im Oberbereich des Gestells eine Aufteilung auf die Stränge 2, 2' erfolgt. Die Feinstfilter 1, I'1 sind an vertikale Sammelleitungen der Stränge 2, 2' angeschlossen. The pump 8 and the liquid tank 9 are arranged in the lower area of the frame 15 for reasons of stability. From the pump 8, the inlet line 3 leads vertically upwards, where it is divided into the strands 2, 2' in the upper area of the frame. The fine filters 1, 1' 1 are connected to vertical collecting lines of the strands 2, 2' .
Oberhalb des Flüssigkeitstanks 9 ist die Ausgangsleitung 4 horizontal zur Seite weggeführt. Dort ist auch die Einspeiseleitung 10 ausgebildet.Above the liquid tank 9, the output line 4 is led horizontally to the side. The feed line 10 is also located there.
Die solchermaßen ausgebildete Filterstation kann zu verschiedenen Einsatzorten transportiert oder für den Dauereinsatz verankert werden.The filter station designed in this way can be transported to different locations or anchored for permanent use.
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Cited By (1)
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WO2002066140A1 (en) * | 2001-02-19 | 2002-08-29 | E. Begerow Gmbh & Co. | Method and device for filtering liquids, especially drinks |
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1996
- 1996-03-08 DE DE29604290U patent/DE29604290U1/en not_active Expired - Lifetime
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WO2002066140A1 (en) * | 2001-02-19 | 2002-08-29 | E. Begerow Gmbh & Co. | Method and device for filtering liquids, especially drinks |
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