DE1459584A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verringern und Unterdruckbildungen in Abwasser-Sammelfallstraengen - Google Patents

Description

Verringern von Unterdruckbildüngen in Abwasser-Samaelfallsträngen·"

Anmelden Firma Rehau-Plastiks G.m.b.H. R e h a u / Bayern

Die vorliegende Patentanmeldung betrifft ein Verfahren zum Verringern von Unterdruckbildüngen in Abwasser-Sammelfallsträngen sowie eine Vorrichtung für Sammelfallstränge zur Durchführung dee Verfahrene.

Bei den bisher bekannten Leitungszweigstücken, welche zua Beispiel in jfellsträngen für Abwässer in Häusern und sonstigen Bauten verwendet werden« gelangen die Seitenströme derart in den Fallstrang, daß das seitlich zuschießende Wasser durch den Eintrittsetutaen einströmt und ohne namhafte Sichtungsänderung an die gegenüberliegende Wand des Fallstrangrohres aufprallt, wobei es den größten Teil des fallstrangrohrquerschnittes bedeckt. Dieses aufpral-

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Spradtfcanztaii

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lend· Wasser flieset dann in der Folge durch den Fallatrang nach unten, wobei es sich von der Geschwindigkeit um Hull nach den Aufprall auf eine den örtlichen Verhältnissen entsprechende Endgeschwindigkeit beschleunigt. Hit zunehmender Fallgeschwindigkeit wird der vom Wasser angefüllte bzw. der τοη ihm benötigte Querschnitt im FaIIstrangrohr immer kleiner· Da der Rohrdurchmesser dieses Stranges aber gleich bleibt, wird dor freie Querschnitt nach unten zunehmen. Dieser frei· Querschnitt ist mit Luft gefüllt, welche irgendwo von oben in die Leitung gelangen muss, ansorat der Druck in der Fallleitung absinkt. Da nun, wie vorstehend erklärt, der seitlich eintretende Wasserstrom den Querschnitt des Fallrohres weitgehend ausfüllt, kann zu wenig Luft nachströmen und es entsteht von der seitlichen Einlaufstelle an ein nach unten rasch ansteigender Unterdruck im Fallrohr, welcher an bestehenden Anlagen gesessen wurde und einige hundert mm W,3. betragen kann. Ein solcher Unterdruck kann seinen Ursprung nicht in grossen örtlichen Geschwindigkeiten haben, wie überschlägige Rechnungen mittels des Bernoullischen Gesetzes sofort zeigen. Es muss daher ein Saugeffekt einer bewegten hängenden Wassersäule auftreten, welche die gemessenen Unterdrucke erzeugt· Dieser im Fallrohr auftretende Unterdruck saugt natürlich alle seitlieh angeschlossenen Siphon· der Zuleitungen leer, so dass dies· ihre Wirkung als Geruchssicherung völlig verlören, wenn nicht neben der Falleitung noch ein· zweite Leitung angebracht war·, durch welche die zur Verhütung des Unterdruckes nötig· Luft in dan Fallstrang nachgesaugt werden kann.

Di· vorstehend geschilderten physikalischen Zusammen· häng· in Sammelfallsträngen wurden anscheinend bisher nicht •rkannt, so dass für deren Verhütung auch keine zweckentsprechende Lösung bekannt wurde. Die erfindungsgemässe Lösung trägt den Strömungs- und statischen Vorgängen Rechnung und macht den Gebrauch einer separaten Entlüftungeleitung überflüssig.

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Bas erfindungegemäese Verfahren χ»lehnet sieh dadurch aus, dass man den seitlichen Wasserstroa in eine Mischkammer führt, ihn in dieser mit in die Mischkammer eintretender Luft und gegebenenfalls mit dieser Luft eintretendem Wasser mischt und anschliessend das lasser-Luftgemisch praktisch in der Richtung des in die Mischkammer gelangenden seitlichen Wasserstromes abführt·

Das Leitongssweigstüok für Sammelfallstränge zur Durchführung des erfindungegemässen Verfahrens ist gekennzeichnet duroh eine Mischkammer, welche mit mindestens drei Anschluss-Stutzen für die Wasserzu- und -abführung und die Lüftung versehen ist.

Sie Erfindung umfasst ferner die Verwendung des erfindungsgemässen Leitungszweigstückes in Abwasserleitungen Ton Hochhäusern.

Um aber auch einen allfällig strömungsbedingten Anteil eines Unterdruckes in Seitenleitungen zu verhindern, wurden im Bereiche des Zusammentreffens der Seitenströme mit dem Fallstrom neue Strömungsverhältnisse geschaffen. Bei den bisherigen Fallsträngen bleiben die Leitungsquerschnitte auf der ganzen Länge des Fallstranges praktisch konstant, so dass mit nach unten zunehmender Wassermenge zumindest im Gebiete des Zusammenflusses zweier Ströme deren Geschwindigkeit zunimmt. Es kann somit in diesem Bereiche ein zusätzlicher dynamisch bedingter Sog entstehen, welcher zwar bedeutend geringer ist, als der statische Anteil, aber doch das Entleeren von Siphons beschleunigt bezw. unterstützt. Auch dieses Phänomen wurde im Zusammenhang mit demjenigen statischer Natur erkannt und durch die vorliegende Erfindung weitgehend eliminiert.

Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Ausführungsbeispie.1 en erläutert. Es zeigtt Fig. 1 einen Meridianschnitt durch ein Leistungszweigetück

mit einem seitlichen sowie einem gleichachsigen Zu-

und Abflussanschluss,

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Fig. 2 eine Seitenansicht des Sttiokes naoh Fig. 1, Fig. 3 je hälftig ein« Aufsicht und «inen Schnitt nach

Linie IY-IV der Fig. 1,

Fig. 4-23 weitere Ausführungsformen ron Leitungssweig·» atüoken in soheaatiaohen Meridianachnitten und schematisehen Aufsichten» analog dan Fig« 1 und 3 Die Fig. 19*21 «eigen Schnitte naoh dan Linien I-I, H-II und III-III der Fig. 18.

Bei der in Fig. 1-3 dargestellten Ausführung bildet das Leitungszweigstück eine längliche Mischkammer 1 ait swei einander gegenüber in einer geraden Aohse 2 angeordneten Oeffnungen, deren eine 3 dar Zuleitung» deren andere 4 des Auatritt dea Wassers dient. In annähernd eines Tiertel dar Länge der Mischkammer befindet sich in einem spitzen Winkel 4 *ur Aohse 2 die Achse 13 und deren Ansohlussöffnung 5i *» dia aloh ein Bogen 14 τοπ. annähernd 90° anschlieast und den Seitenstrom mittels einer Zungenwand 6 nach der Mitte daa Zweigatückes führt. An dieaer Stelle erweitert sich die lammer 1 auf einen maximalen Querschnitt 10, dar ungefähr gleich dar Summa der Querschnitte 11 und 13 dar beiden Oeffnungen 3 und 5 1st und dar naoh einer Seita Kreisbogenform aufweist. Sie grusste Dimension dea Ausbauohungsquersahnittes 10 ist mit "D" bezeichnet, der kleinste Durchmesser mit "16". Er ist nach dar Austrittsstelle 4 hin wieder auf den einfachen Querschnitt zurückgeführt· Pia Zunge 6 trägt am Innenende einen Wulst 7, der eine ablenkende Wirkung auf daa durch den Stutzen 5 fliessende Wasser ausübt. Wie Fig. 3 zeigt, hat daa Leitungszweigstüok in der Mitte einen eiförmigen Querschnitt· Dieser Querschnitt kann auch ellipsenförmlg ausgebildet aain. AIa Variante können in der gleichen Höhe dar Oeffnung 5 einander gegenüberliegend zwei Anechlusstellen 8 angeordnet sein.

In den Fig. 4 bis 15 sind weitere Formen möglicher Ausführungen τοη Leitungszweigstüoken dargestellt» wie diese insbesondere in den Abwasserleitungen τοπ Hochbauten rerwendet werden. All diesen Ausführungen ist die Mischkammer gemeinsam,

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welche erlaubt, dui aeitlichen Stroll το» auasen la di· eintretend· Luft beizumisohen. Ss wir* dadurch verhütet, ta«· z.B. ein Sei ten« tr o« den Abflussqueraohaitt teilweiee ausfallt und dadurch de,· laohaiehen το» Luft verhindert, wodurch der vorstehend beschrieben·, statisch bedingte, relatir hohe unterdrück in der Fall-Leitung entetehe» würde, la iat ein weiter·* Erfordern!e> daas derarttliohe Wasseretrom unter Beimiaohu&g ▼on in die Kammer eintretender Luft die liaohkammer durchströmt, und ei β in praktisch der gleichen Richtung verlässt, in welcher er in die Kamucr eingeströmt iat.

Se hat eich weiterhin ale günstig erwieeen, ia Bereiohe dee Zueaaaentreffene der Teiletröae den Qeeaetquerschnitt 10 su erweitern, ua an dieser Stelle keine zusätzliche Injektor·· wirku&g durch den Fallstrang nach unten sohiessenden Abwasserström zu erzeugen und damit das Leeraaugen der seitlichen Siphons zu erschweren.

Ss ist grundsätzlich auch möglich, die Talleitung mit einer Umlenkzunge 6 zu versehen, wie dies in den Fig. θ und 9 dargestellt ist, und das eeitliche Zuleitungerohr einfach in eine dafür vorgesehene Oeffnung des Fallrohrstückea 17 einzuführen und es-darin festzusohweissen.

In Fig. 14 und 15 ist ein Leitungszweigstück dargestellt, welches zwei seitliche Zuleitungen besitzt, sonst aber nach den vorstehend dargelegten Grundprinzipien geformt und dimensioniert.-ist«

Der Erfindungsgedanke liegt in der Erkenntnis, dass im Bereiche des Zusammentreffens zweier Ströme nicht der eine den freien Querschnitt des- anderen ganz oder zu einem guten Teil ausfällen darf, ansonst sich dieser andere, im speziellen Falle also der Strom der nachzusaugenden, Unterdruck-verhütenden Luft, überhaupt nicht ausbilden kann. Bei den sich vereinigenden Strömen handelt es sich um Wasser- und Luftströme oder um Wasserströme und mit Luft stark durchsetzte Wasserströme, die zu miechen sind.

In den Fig. 16-23 sind weiter erprobte Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenefcandee dargestellt. Bas aus

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den Figuren 16 und 17 ersichtlich· Zweigstüok besteht aus einer Mischkammer 20, in welche oben zwei parallelachsig -rerlaufende Rohrteile 21 und 22 einmünden. Das Rohr 22 stellt das Anschlusstüok an. den oberen Teil der Falleitung darι durch welche normalerweise Luft oder ein Luft-Wassergemiech strömt. Die Aohslage dieses Rohres 22 besflglioh derjenigen des Rohres 21 spielt eine völlig untergeordnete Rolle. Diese Mischkammer 20 läuft gegen den Auslaufstutsen 25 susanen. Der Rohrteil 21 und der Stutsen 23 sind fast koaxial angeordnet. Deren Achsen 26 und 2^ müssen praktisoh parallel sein, können aber exzentrisch sueinander angeordnet sein. Wesentlich ist, dass die fiktire Verlängerung 28 des Rohrteils 21, welche strichpunktiert dargestellt ist, in das Innere des Auslaufstutzens 25 gelangt oder mit andern Worten, dass die Projektion des freien Querschnitts des Teils 21 in Achsrichtung το11βtändig in den freien Querschnitt des Austrittes des Ablaufstutsens 23 fällt, wie dies in Fig. 17 ersichtlich ist. Der Umlenker 6 besteht hier aus einer Fortführung des halben Rohres 21.

Das in den Fig. 18-21 dargestellte Zweigstück kann z.B. aus Guss gefertigt sein. Seine Ausführung entspricht derjenigen genäse den Fig. 1-3·

Anstelle τοπ Guss kann man zur Herstellung der erfindungsgemässen Zweigstücke auch andere Materialien, wie z.B. Metalle, Kunststoffe, Eternit, Gummi usw. verwenden.

In der Kammer 20 des Leitungszweigstückes gemäss den Fig. 22 und 23 befinden sich keine weitern, speziellen Leitmittel. Die Achsen der Rohrteile 21 und 23 Bind parallel und koaxial, der Belüftungsstutzen 22 ist schräg an das Gehäuse angeschlossen. In der Oeffnung 24 der Kammer 20 der Fig. 22 kann noch eine weitere Zufuhrleitung kleineren Querschnittes vorgesehen werden, wenn sich dies als notwendig erweist, ohne dass dadurch die Funktionsweise des Zweigstückes gestört wird.

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Claims (5)

Dr.lng.Dr.lur. 1 A 59 58 A Ständig«Vertreter HARALD MEDIGER sen. Dr.iur. PETER MEDIGER Patentanwalt *l Rechtsanwalt tentaneprüche

1. Verfahren zum Verringern.von Unterdruckbildung in mit Anschlüssen für Seitenströme versehenen Abwasser-Sammelfallsträngen, dadurch gekennzeichnet, daß man den seitlichen Wasserstrom in eine Miechkainmer führt, ihn in dieser mit in die Mischkammer eintretender Luft und gegebenenfalls mit dieser Luft eintretendem fasser mischt, wobei die Strome nach ihrem Zusammentreffen unter Querschnittsverringerung gemischt werden und anschließend das Wasser-Luftgemisch praktisch in der Richtung des in die Mischkammer gelangenden seitlichen Wasserstromes abgeführt wird.

2. LeitungszweigstUok für Sammelfallstränge zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mischkammer (1), welche mit mindestens drei Anschluß-Stutzen (3.4,5) für die Wasserzu- (5) und -abführung (4) in die Lüftung (3) versehen ist.

3· Leitungszweigetück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Wasserzu- (5) und ein -abführungsstutzen (4) sich in der Kammer (1) gegenüberliegen und praktisch die gleiche Achsrichtung auf-

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4. Leitungszweigetück nach Anspruch 2 und 3, dadurch getn kennzeichnet, daß die beiden Stutzen (4,5) koaxial an- ^J geordnet sind.

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5. Leitungszweigetück nach Anspruch 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stutsenachsen (26,27) parallel zueinander angeordnet sind und eine fiktive Verlängerung (28) dee Waaserzuführungeetutzene (21) -/

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in den Wasserabführungsstutzen (23) hineinragen würde.

6. Leitungszweißstück nach Anspruch 2-5, gekennzeichnet durch Leitmittel (6) im Bereiche des Zusammentreffens von Teiletrömen.

7· Leitungszweigstück nach Anspruch 2 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereiche des Zusammentreffens der Teilströme der freie Gresamt-Durchflußquerschnitt (10) mindestens gleicn groß ist, wie der größte fre'ie iiinzeliJiiitrittsquersohnitt (11) des Stückes. ^!!"¹"'·"'

8. Leitungszweigstück nach Anspruch 2 - 7r dadurch gekennzeichnet, daß der freie querschnitt (12) des Ablauf anschluases (4) annähernd gleich groß ist wie derjenige eines der Einlaufanschlüsse (11).

9. Leitungszweigstück mit zwei Einlaufanschlüseen nach Patentanspruch 2 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt (10) im Bereiche des Zusammentreffens der Teilströme mindestens 75 ;* der Summe der freien Anechlußatuerschnitte (11,13) der Einlauf ans chlüsae beträgt.

10. Leitungszweigstück nach Anspruch 2-9, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt (10) im Bereiche des Zusammentreffens der Teilstrome annähernd gleich co der Summe der einzelnen Einlaufquerschnitte(11,13) ist S (Fig. 1,6,7,10 - 13).
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«■"11. Leitungezweigatück nach Anspruch 2-10, dadurch ge-

o kennzeichnet, daß der eine Teilstrom mittels eines Bo-

J^ gens (14) in den anderen feilstrom geführt iet (Fig·

<j 1, 10 - 13). BAD OHlGlNAL

12. Leitungezweigetüok nach Anspruch 2-11, dadurch ge-

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,kennzeichnet, daß- der Bogen.(14) einen mindestens annähernd konstanten freien Querschnitt (13) auf-1,10,11). .,,,. ........ _:

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Leitungszweigatück nach Anspruch. 2 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen (14) sich gegen den Bereich .des Zusammentreffens der Xeilströme hin yer-r .12,13). :; ,; :

14. Leitungszwei^atUck mit zwei Einlaufansclilüssen nach Anspruch 2 - 13,dadurch gekennzöichnet, daß diese annähernd gleiche Kinlauiquerschnitte (11,13) aufweisen (Fig., 1).

15. Leitungszweigstück mit zwei Einlaufanachlilssen nach Patentanspruch 2 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor dem Zusammentreffen der beiden Teilstrcjme deren freie Leitungsquerschnitte annähernd gleich, groß sijid,

16. Leitungazweigetück mit zwei Einlaufanschlüssen nach Anspruch 2 -15, dadurch gekennzeichnet, daß deren Achsen (2,15) einen Winkel (4) einschließen, der grosser ala 45° ist (Fig. 1,4 - 15) oder einen Winkel (4) einschließen, der größer als 70° ist oder annähernd 90° beträgt.

17. Leitungszweigatück mit zwei Einlaufanschlüssen nach Anspruch 2-16, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereiche des Zusammentreffens der beiden Teilströme die kleiner« Dimension (16) des freien Gesarntquerschnittes (1Q) des Zweigetückea mindestens gleich groß ist wie die kleinste freie Querschnittsdiaeneion eines der EInlaufanschluflquerschnitt· (11 baw. 12), Fig. 1-3.

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18. Leitungszweigstück mit zwei Einlauf anschlUaaeii nach ..... Anspruch 2 - 17» dadurch gekennzeichnet, daß die frei en querschnitt^ (11 »13) der beiden Einlaufanschlüsse (3»5) kreisförmig sind und im Bereiche des Zusammen—_;. treffens der beiden Peilströme der freie Gehäusequerschnitt (10) des Zweigstückes in seinen Konturen an-,_r nähernd der Umhüllenden zweier sich berührender Kreise entspricht, deren Durchmesser mindestens annähernd gleich demjenigen eines der freien üinlaufquerschnitte ist (Fig. 1 - 3).

19. Leitungszweigatück nach Anspruch 2 - 18, dadurch gekennzeichnet, daß es einseitig ausgebaucht ist (Fig.

20. Leitungszweigstück nach Anspruch 2 - 19» dadurch,gekennzeichnet, daß die freien querschnitte der Zulaufanschlüsse (11,13) bis in den Bereich des Zusammentreffens praktisch gleich aind (Fig. 1,6,7) . ,

21. Leitungszweigstück nach Anspruch 2-20, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweigstück in der i«eridianeb.ene durch die beiden Anschlußachsen (Fig. 1) die gr^te . Ausbauchung (D) und in der dazu normalen Meridianebjane annähernd konstante Breite (16) besitzt (Fig. £).., .,,

22. Leitungszweigstück nach Anspruch 2-21, dadurch ge-·., kennzeichnet, daß im Bereiche des Zusammentreffens der Teilströme deren freie Führungsquerschnitte konzentrisch· Flächen bilden (Fig. 10 - 13). ^;?,> . ;

23· Leitungazweigetück nach Anspruch 2-22, da lurch gekennzeichnet, daß die juerschniltsfläche des 3e}.tenanechlusses diejenige des Fallstromes umfaßt (Fig. 12, 13) und daß die. ßuerachnltifLf^läch· des Fall stromes

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diejenige des Seitenanschlusses umfaßt (Fig. 10,11).

24. Leitungszweigstück nach Anspruchs - 2βζ von der äußeren Form einer Einlauf gabel, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaufbogen ein in der Mitte erweitertes auf der einen Seite zwei Anschlußstellen für den Anschluß gleicher lichter Weite dienendes Gefäß aufweist, welche Anschlußstellen einen kleineren als einen rech- Λ ten Winkel miteinander einschließen und annähernd in der Mitte der Länge des Ablaufbogens in einen annähernd doppelt so großen Querschnitt übergehen, der sich nach der Austrittsstelle hin auf einen Querschnitt einfachen Durchmessers vermindert, wobei zwischen Eintritts- und Austrittsöffnung eine seitliche öffnung etwa auf der halben Länge angebracht ist, die über einem kleineren Winkel als 90° sich erstreckenden Bogen bis in die Mitte geführt und dort mit dem Querschnitt des Ablaufbogene einen Übergang in eine Austrittaöffnung einfachen Querschnitts in dent dem Eintritt gegenüberliegenden iSnde des Ablaufbogens bildet.

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25. Leitungszweigstück nach Anspruch 2-24, dadurch gekennzeichnet, daß im Ablaufbogen eine zungenähnliche iremtttaiid angeordnet ist, die das Wasser in stromlinienförmiger Weise nach unten ablenkt, wobei die Primärluft von der oberen Öffnung insektormäßig beigemengt wird.

26. Leitungezweigstück nach Anspruch 2 - 25, dadurch gekennzeichnet, iaß die Leitmittel (6) an ihrem Austritt Strahlablenkmittel (7) aufweisen (Pig. 1).

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27. Leitungezweigstüok nach Anspruch Z - 26, dadurch gekeoneeiehnet, iöi Äie Strahleaa'blenimittel als filagwulst (?) awegebUdet ainfl. _; . BAD

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28· LeitungBBweigetück nach Anepruch 2 - 27, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seite dee Ablaufbogene gerade, die gegenüberliegende Seite aber nach einen Kreisbogen gekrümmt und nach den Enden durch einen UbergangBbogen am Kreisbogen und Anechlußmuffe geführt ist.

29· Leitungezweigetück nach Anepruch 2 - 28, gekennzeichnet- durch mindestens drei parallelachsig zueinander angeordnete Rohrteile (21,22,23)· welche durch ein gemeinsames Gehäuse (20) strömungsverbunden Bind (Fig. 16,17).

30· Leitungezweigetück nach Anspruch 2-29, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Rohrteil (23) die Abfluß- und die andern (21,22) die Zuflußströme führen.

31. LeitungszweigstUcke nach Anspruch 2 - 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) von den Zuflußrohren (21,22) nach dem Abflußrohr (23) hin zusammenlaufend ausgebildet ist (Fig. 16,17).

32· LeitungezweigstUck nach Anspruch 2-31, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitmittel als parallel zueinander verlaufende Rohrteile ausgebildet sind (Fig. 16, 17).

33· Verwendung des Leitungezweigetückee nach Anspruch 2 - 32 in Abwasserleitungen von Hochbauten.

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