DE1784700A1

DE1784700A1 - Wasserbehaelter fuer WC-Becken

Info

Publication number: DE1784700A1
Application number: DE19681784700
Authority: DE
Inventors: Pietro Altieri; Ezio Giunchiglia; Roberto Trebbi
Original assignee: ALTIERE PIETRO
Current assignee: ALTIERE PIETRO
Priority date: 1967-09-09
Filing date: 1968-09-07
Publication date: 1971-10-07
Also published as: US3566416A; ES357950A1

Description

Pietro ALTIERI, Pisa/Italien, Via Vespucci 42 Ezio GIUNCHIGLIA, Tirrenia/ltalien, Via delle Salvie Giuseppe GONTI, Livorno/ltalien, Via Pieroni 9 Roberto TREBBI, Livorno/ltalien, Via S. Gaetano 6

Wasserbehälter für WC-Becken

Gegenstand der Erfindung ist ein Wasserbehälter für WC-Becken u. dgl., welcher unter dem Druck des Wasserleitungsnetzes und mit einem durch das Niveau der Flüssigkeit im Innern des Behälters zusammengedrückten Luftkissen funktioniert.

Im wesentlichen ist der Behälter gemäß der Erfindung aus wenigstens zwei Kammern gebildet, deren eine, die erste, mit dem Abfluii über einen Durchgang von weitem Querschnitt kommuniziert und die andere oder jede weitere i-iekundäre Kammer über einen Durchgang von engerem Querschnitt, der einen l'tih Lbaren Verlust an Belastung bewirkt,

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so daß man eine erste heftige und rasohe Abflußphase aus dieser ersten Kammer erhält, auf di· wenigstens eine zweite langsamere Abflußphase aus der oder den sekundären Kammern folgt.

Die oder jede sekundäre Kammer kommuniziert vorteilhaft erweise direkt mit der ersten Kammer über den oder die vergleichsweise engen Durchgänge in dem unteren Teil dieser Kammern. Es kann nur eine einzige Vasser- ^ zuführung für die verschiedenen Sektoren vorgesehen sein, die auf einem Niveau angeordnet 1st, das tiefer ist als der untere Rand der Abflußöffnung und daher unter dem nach Beendigung des Abflusses verbleibenden Vasserniveau liegt, damit das Füllen geräuschlos erfolgt.

Die verschiedenen Kammern können als zylindrische aneinandergereihte Kammern ausgebildet sein, die im wesentlichen elliptischen Querschnitt haben können und deren Höh· zweckmäßig größer ist als der größte Durohmesser.
W Gemäß einer möglichen Durchführung·!*orm kann der

Behälter aus zwei im wesentlichen gleichen Teilen bestehen, die in einer horizontalen Syrametrieebene verbunden sind, wobei die äußere Fläche der vertikalen Wände dieser Teile eine Mehrzahl von horizontalen Verstärkungsrippen für die Wände der einzelnen glockenförmigen Kammern von elliptischem Querschnitt aufweist.

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Vorteilhafterweise erfolgt die Verbindung dieser beiden Teile, die aus gepresstem Kunstharz im Spritzgußverfahren hergestellt werden können, bei den längs der Ränder vorgesehenen Rippen mittels Schraubenbolzen, die durcti die Zonen größerer Breite der Rippen gehen, d.h. bei den Verbindungen zwischen einer Kammer elliptischen Querschnitts und der anderen.

Um eine hermetische Abdichtung zu sichern, sowie

zur Versteifung, wird eine zwischen die beiden verbundenen m Teile gelegte Dichtung vorgesehen mit einem Teil, das bei jeder der Kammern im wesentlichen zylindrisch ist und mit einem Flansch versehen ist, der zwischen die Känder der beiden Teile gelegt wird. Die zylindrischen Teile drücken gegen das Innere der Wände der einzelnen Kammern und sichern eine dichte gegen mechanische Beanspruchungen widerstandsfähige Verbindung sowohl infolge der Druckwirkung als auch durch Klebewirkung.

In Zwischenlage, d.h. bei dem kleineren Durohmesser

des elliptischen Querschnitts einer Kammer, kann bei den "

Behältern, die Drücken widerstehen müssen, die über «ine bestimmte Grenze hinausgehen, ein vertikales Verbindungedi aphragma vorgesehen sein.

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Bei dem kleineren Durchmesser des elliptischen Querschnitts jeder glockenförmigen Kammer kann die Außenfläche der Wand praktisch ohne Rippen sein, da diese bei diesem Vandteil außerordentlich flach sind. Dadurch werden die Abmessungen des Behälters in der Breite auf ein Minimum reduziert, damit er leicht in eine Wand eingemauert werden kann·

Die Zeichnung zeigt ein schematisohea Beispiel und ^ eine mögliche Durchführung, Bs zeigen;

Pig, 1 und 2 zwei Ausführungsschemataf Fig. 3 und 4 eine schematische Durchführungsform

in vertikalem Querschnitt und im Schnitt nach IV-IV der Fig. 31
Fig. 5 und 6 eine Verwendungsart einer Ausführungsform

des Behälters}

Fig. 7 und 8 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, und eine teilweise geschnittene Seitenansicht nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7j

W Fig. 9 eine Aneicht und einen Teilsohn-itt der getrennt

dargestellten Organe, aus denen der Behälter in der Ausführung der Fig. 7 und 8 zusammengesetzt ist|

Fig. 10 und 11 Querschnitte nach X-X und XI-XI der Fig. 9.

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Gemäü der Fig. 1 sind drei Kammern vorgesehen, die einen Behälter mit Luftkissen bilden, und zwar eine Mittelkammer 11 und zwei sekundäre Kammern 13» die gewöhnlich seitlich sind. Mit 15 ist der direkte Abfluß der Kammer 11 bezeichnet, der einen größeren Querschnitt hat als die Abflüsse der Kammern 13. Mit 19 ist der Anschluß an das Versorgungsnetz bezeichnet.

Ein Sammler 21 ist zwischen den Abflüssen 15 und 17 vorgesehen, Mit 23 wird die Abflußleitung bezeichnet. &

Gemäß Fig. 2, wo gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, sind Abflüsse 117» die den Abflüssen 17 der Fig. 1 entsprechen, unten an den Trennwänden 25 zwischen der ersten Kammer 11 mit direktem Abfluß und den sekundären Kammern 13 vorgesehen.

Gemäß Fig. 3 und k sind Verbindungen 217 »wischen den Kammern 11 und 13 vorgesehen. Die Kammern sind zylindrisch mit elliptischem Querschnitt, wobei die größeren Achsen der Ellipsen nebeneinanderliegen, um den Raumbedarf in der Breite zu begrenzen. Die gekrümmten Wände der Kammern gewährleisten einen hohen Widerstand und können durch innere Drücke nicht deformiert werden.

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Die Überlaufkante der Abflüeee 17, 117, 217 wird auf einem etwas höheren Niveau vorgesehen als die Mündung der Versorgungsleitung 19, damit das Füllen geräuschlos erfolgt. Das Vasser fließt also stets unterhalb des Niveaus im Innern der Kämmern ein.

In den Kammern bilden sich mit dem Füllen ebensoviele Luftkissen bei nivelliertem Druck, der von dem Druck des Wasserleitungsnetzes abhängt.

Wenn man die Abflußleitung 23 öffne*, erfolgt der Abfluß in zwei Abschnitten und in verschiedener Weise. Zuerst hat man eine heftige Wirkung infolge der Einwirkung des Luftdruckkissen3 der Mittelkaraner 11, die in direkter Verbindung mit dem Abfluß steht. Daraufhin hat man eine weniger heftig· Wirkung, wenn die Luftkissen der seitlichen Kammern 13 in Funktion treten, d.h. wenn der Abfluß über die Verbindungsöffnungen erfolgt (die einen Verlust an Belastung hervorrufen). Diese aweite Phase erfolgt, wenn sioh ein Druokgefalle «wischen dejtt sekundären und dem mittleren Abschnitt eingestellt hat.

Inibesondere folgt der Abfluß in der Leitung 23 einer Gesetsarijlßigkeit, die sioh deutlich von der ähnlicher Apparaturen mit einer einzigen Kammer unterscheidet und

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das von. dem Behälter aufgenommene Wasservolumen, das daher anfangs zur Verfügung steht, besser ausnutzt. Beim Öffnen der Ausgangsöffnung, das durch irgendeinen automatischen oder nicht automatischen Mechanismus erfolgen kann, wird schlagartig die Verbindung zwischen der mittleren Kammer 11 des Behälters hergestellt, in der der Druck des Wasserleitungsnetzes und der Atmosphäre herrscht. Der Abfluß ist in diesem Augenblick

besonders heftig, da er ein Druokgefälle Δ P ausnutzt, V

das durch den Druck des Wasserleitungsnetzes bewirkt ist, das etwa einen Durchschnittswert von der Ordnung von 2,5 atm. besitzt, gleich einer Wasserhöhe von 25m. Die Geschwindigkeit ist von der Ordnung von 20 m/sec. mit einer Wassermenge, die auf IO Liter/sec. festgelegt werden kann. Dieses bedeutet eine heftige Spülung in dem WC-Becken, wodurch die festen Teile weggeschwemmt und zertrümmert werden. Diese Phase und die Wirkung

erfolgen in Zeiträumen von der Ordnung eines Bruchteils g

einer Sekunde mit einer raschen, wenn auch nioht vollständigen Entleerung der Mittelkammer, und daher wird ein Wasservolumen, das etwa ein Drittel des gesamten zur Verfügung stehenden Volumens ausmachen kann, ausgenutzt.

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Auf diese Phase folgt unmittelbar eine andere Phase, die andere Kennzeichen hat, dadurch, daß seitliche Kammern 13 in Funktion treten, die mit 4er mittleren Kammer 11 kommunizieren. Dieses Kommunizieren kann in irgendeiner beliebigen Weise erfolgen, wie angegeben, oder in anderer Welse - und das Wasser liefern, sobald sich ein Druckgefälle Δ *p hergestellt hat. Dieses Druckgefälle, das sich in einer unmittelbar auf die Öffnungs-

™ phase der Ausgangsöffnung folgenden Phase herstellt, ist deutlich niedriger als das Druckgefälle^\ p, wie oben erwähnt, und erfährt starke Variationen während des Ablaufs dieser zweiten Phase, da auf den Druckabfall in der mittleren Kammer 11 natürlich der Abfall des Drucks in den Seitenkammern 13 folgt. Das Druckgefälle Δ ¹P hat das Bestreben, sich zu erhöhen, da der Abfluß aus der mittleren Kammer viel schneller ist. In einem gewissen Augenblick wird die mittlere Kammer 11 praktisch

fe leer sein und die erste Phase ist beendet. Der Zufluß von Wasser aus den Seitenkammern 13 hält an. Dieser Zufluß wird jedoch durch ein Druckgefälle ^\'p reguliert, das beträchtlich niedriger ist als das Druckgefälle A P» das den Abfluß aus der mittleren Kammer 11 bewirkt hat. Hieraus ergibt sich eine Fortsetzung des Abflusses,und zwar allmählich und langsamer auch wegen des Verlustes

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an Belastung durch die Verbindungsgänge 17 bzw, 117 bzw, 217· Der Abfluß kann in dieser Phase reguliert werden, indem man diese Durchgänge entsprechend dimensioniert. Diese zweite Phase ermöglicht, das verbleibende Wasservolumen zu dem Zweck zu benutzen, die festen, schon während der ersten Phase entfernten Abfälle zu verdünnen und das schmutzige Wasser durch den Abfluß des WC-Beckens abfließen zu lassen. Man beachte, daß während dieser Endphase die Spülung auch mit einem Teil M des von der Versorgungsleitung 19 kommenden Wassers erfolgt.

Die Kennzeichen und die oben angegebenen Vorteile kann man nicht mit einem Behälter mit einem einzigen Volumen erhalten, in dem eine rasche Entleerung erfolgt (mit geringsten Endgeschwindigkeiten von der Ordnung von 8 Hi/sec,), ohne jede Möglichkeit automatischer Regulierung und daher einer rationellen Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Wasservolumens. Dabei hat das Volumen eine nicht überschreitbare obere Grenze, da man anderenfalls nicht innerhalb der für die praktischen Zwecke annehmbaren Dimensionen bleibt und Schwierigkeiten bezüglich der Widerstandskraft und der Starrheit des Behälters auftreten.

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Bei der praktischen Ausführung der Abfluß- und Spülvorrichtungen der WC-Becken begegnet man ernsten Schwierigkeiten in der Ausführung des direkt mit dem Wasserleitungsnetz verbundenen Vassersananelbeokens, d.h. wenn man beabsichtigt, für einen energischen Abfluß den Druck des Luftkissens auszunutzen, das in dem oberen Teil des Behälters auf Kosten des Druoks des Wasserleitungsnetzes geschaffen ist. Die' obigen Schwierigkeiten φ sind im wesentlichen mit den Charakteristiken und den zuweilen gegensätzlichen Eigenschaften identisoh, die der in Rede stehende Behälter besitzen muß und die in den folgenden Punkten zusammengefaßt werden können:

1, Widerstandsfähigkeit gegen Druok, der, wenn auch absolut genommen,nicht übermäßig hoch (2 bis k Kg/cm ) bei der Form des Behälters, die notwendigerweise eine große Oberflächenausdehnung hat - Beanspruchungen von beträchtlicher Größe hervorruft.

Z, Ge samt fassungsvermögen nach dein hydraulischen Berechnungen von wenigstens 15 Litern, und zwar um außer der über dem Wasser befindlichen komprimierten Luft die Aufnahme einer genügenden Menge Wasser au ermöglichen.

3· Nicht übermäßige Raumbeanspruehung und insbesondere eine Stärke für die Sinmauerung, die nicht 7 cm überschreitet.

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k. Er darf keine Querdeformation erfahren und es dürfen keine Durchgänge gebildet werden, um Schäden an dem Mauerwerk, das den Behälter trägt, zu vermeiden.

5. Er darf nicht oxydiert werden.

6. Dichtigkeitseigenschaften.

7« Begrenzte Kosten, so daß die Herstellung in industriellem Maßstab ermöglicht ist.

Der in Rede stehende Behälter, wie er besonders in dem Schema der Lösung der Fig. 3 und k dargestellt ist, überwindet alle Schwierigkeiten und weist daher alle verlangten Eigenschaften auf. In der angegebenen Lösungs form besteht der Behälter praktisch im wesentlichen aus drei Kammern mit elliptischem Querschnitt von 170 mm χ 72 mm axialer Dimensionen des Querschnitts und von 496 mm Höhe, die an dem Ende durch halbellipsoide Kappen begrenzt sind und miteinander in dem unteren Teil durch Durchgänge 217 von 20 mm Durchmesser in Verbindung gesetzt sind. Die'mittlere Kammer 11 weist unten eine Bohrung 1p von 'J^iuni Durchmesser auf für den Abfluü, wührend eine der seitlichen Kammern I3 auf dem äußeren Rand unten eine Kintrittsbohrung für die Leitung 19 aufweist. Die Eingangs- und Ausgangsöffnungen, wie die Verbindungsbohrungen, müssen einen Durchmesser haben,

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der durch den aus den hydraulischen Berechnungen resultierenden Wert vorgeschrieben ist, und zwar für das perfekte hydraulische Funktionieren des Behälters während der Phasen des Druckaufbaus und des Ausf Heßens.

Ein so definierter Behälter kann aus gepreßtem und/oder geschweißtem Metall hergestellt sein oder aus Kunstharz.

In Fig. 5 bis 11 ist eine Lösung für einen Behälter aus zwei Teilen aus gepreßtem Kunstharz dargestellt und dessen Installationsweise.

In Fig. 5 und 6 ist der Behälter allgemein mit bezeichnet. Er kann sich in einer Wand 33 befinden und vorteilhafterweise über ein Rückschlagventil von einem Wasserleitungsnetz 35 versorgt werden. Aus dem Behälter führt ein Abflußrohr 37 nach dem Becken 39 und ist durch einen Verschluß 41 regelbar, um den Abfluß nach Belieben einzustellen.

In Fig. 7 bis 11 sieht man insbesondere, wie der Behälter aus zwei gleichen Teilen 51 und 53 zusammengesetzt ist, die man praktisch aus der gleichen Form erhält mit Modifizierungen, die mit leichter Abänderung von beweglichen Teilen der Form durchgeführt werden.

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Wenn man insbesondere den unteren Teil 53 in Betracht zieht, wie er besonders in Pig. 9 bis 11 dargestellt ist, weist dieser eine aus Teilen mit elliptischem Profil gebildete Wand auf, wodurch drei Kammern 53A, 53B und 53G von elliptischem Querschnitt gebildet werden. Die aneinanderliegenden Kammern sind durch Verbindungsstücke 53^ getrennt, die unten in 53F derart durchbohrt sind, daß diese Bohrungen 53F die Hohlräume 53Λ und 530 mit dem mittleren Hohlraum 53B in Verbindung bringen, der unten eine Ausflußbohrung für das Rohr 37 aufweist. In einer Linie mit den Bohrungen 53F ist auf einer Seite eine Bohrung 53G für den Eintritt der Versorgungsleitung 35 des Wasserleitungsnetzes vorgesehen. Die Bohrungen 53G, 53F und das Verbindungsstück 55 können beim Pressen des Teils mittels eines aus der Form entfernbaren Dorns erhalten werden, so daß die gleiche Form auch dazu dienen kann, den Teil, der keine Bohrungen hat, und das Verbindungestück zu pressen. Andererseits können· die Bohrungen 53G-, 53F mit Werkzeugen nach dem Pressen gebohrt werden. Um die Wände der Kammern 53A, 53B, 53C zu versteifen, werden horizontale Hippen 57 vorgesehen, die bei dem Teil mit größerem Krümmungsradius, d.h. bei

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fehlen. Dadurch wird die Haumbeanspruchung des Behälters bei gleicher Kapazität auf ein Minimum reduziert. Die Rippe 57A längs der Ränder der Stücke und 53 weisen bei den Verbindungsstücken 53® Bohrungen 6O für Verbindungsbolzen 62 auf j vorteilhafterweise sind vier Paare solcher Bolzen vorgesehen. Zur Verbindung wird auoh ein Dichtungselement 6k mit einem Flansch 64A verwendet, das mit den Rändern fe der beiden Elemente 51 und 53 verbunden werden kann, wobei ee zwischen den Rippen 57A als Plansch eingespannt wird. Ein innerer Teil 6kB ist fast zylindrisch, aber wenigstens außen leicht kegelig, bei der Einmündung jedes der Hohlräume 53A, 53B, 53C und denen in dem Stück 51 vorgesehen. Auf diese Veise kann man die Verbindung sowohl durch Anziehen des Flansches 6^A als auch dureh Einführen der zylindrischen Ränder 6kB in die zylindrischen Hohlräume von elliptischem Querschnitt herstellen, wie auoh mittels Ankleben dieser Ränder 6kB an die innere Fläche der elliptischen Wände der Kammern. Man erhält so einen Behälter, der besonders einfach und billig herzustellen ist, bei gleicher Kapazität wenig Raum beansprucht und leicht zu montieren ist.

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Um den Widerstand gegen die Deformierung infolge eines hohen Drucks im Innern des Behälters zu sichern, können Verbindungsdiaphragmen 68 vorgesehen werden, die in Fig. 9 bis 11 in einer Kammer 53A angedeutet sind. Die Verbindungsdiaphragmen liegen bei der kleineren Aciise de? Querschnitts der Kammern. Ein Diaphragma dieser Art ist leicht herzustellen, indem man die vorstehenden Teile der Form abschneidet, um die Kammern 53A, zu erhalten.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 . Wasserbehälter für die Spülung von -WC-Becken u. dgl,, der mit einem Vasservorrat aus dem Wasserleitungsnetz und mit einem Kissen von durch das Niveau der Flüssigkeit im Innern des Behälters komprimierter Luft funktioniert, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus wenigstens zwei Kammern gebildet ist, von denen die erste mit dem Abfluß über einen Durchgang von weitem Querschnitt und die andere oder jede weitere sekundäre Kammer über einen Abfluß von engerem Querschnitt in Verbindung steht, der einen fühlbaren Verlust an Belastung bewirkt, so daß man eine erste heftige und rasche Abflußphase aus der ersten Kammer erhält, der wenigstens eine zweite langsamere Abflußphase aus der oder den sekundären Kammern folgt.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede sekundäre Kammer mit der ersten Kammer über diese relativ engen Durchgänge, die in dem unteren Teil der Kammer vorgesehen sind, verbunden ist.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zweckmäßig nur eine einzige Wasserzuführung für die Kammern vorgesehen ist, die auf einem Niveau angeordnet ist, das niedriger ist als das am Ende des Abflusses verbleibende Niveau des Wassers.

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k. Behälter nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die zweckmäßig zylindrischen Kammern als aneinandergereihte flache Elemente ausgebildet sind, die unten verbunden sind, sowie mit passendem Querschnitt versehen sind, um den inneren Drücken zu widerstehen und die gesamte Rautnbeanspruchung in der Dickendimension gering zu halten.

5. Behälter nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dai5 die zylindrischen flachen Elemente im wesentlichen elliptischen Querschnitt haben.

6. Behälter nach Anspruch 1 bis 5» der in eine Wand einmauerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei im wesentlichen gleichen, in einer horizontalen Symmetrieebene miteinander verbundenen Teilen besteht, wobei die Außenfläche der vertikalen^ gewellten Wände

dieser beiden Teile des Behälters eine Mehrzahl von ™

horizontalen Verstärkungsrippen der Vände der glockenförmigen Kammer von elliptischem Querschnitt aufweist.

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7» Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese beiden aus gepreßtem Kunstharz gefertigten Teile sich nur in Bezug auf Bohrungen unterscheiden, die mit Preßdornen in der Form oder durch Bohrung des Fertigteils erhalten sind.

8. Behälter naoh Anspruch 6 und 71 dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den beiden Teilen längs einer horizontalen Ebene mittels Schraubenbolzen erfolgt, die durch die Zonen größerer Breite der Verstärkungsrippen hindurchgehen, die länge der Ränder vorgesehen sind, d.h. bei den Verbindungsstücken zwischen einer Kammer von elliptischem Querschnitt und der anliegenden,

9. Behälter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur hermetischen Dichtung und zur Versteifung der Verbindungszone zwischen den beiden Teilen eine Dichtung mit einem zwischen die beiden verbundenen Teile gelegten Flansch vorgesehen ist, die im wesentlichen zylindrische Vände hat mit außen leioht kegeliger Form mit Anschnitt, die gegen die inneren Flächen der entsprechenden glockenförmigen Kammern in dem einen und denyanderen der beiden verbundenen Teil· des Behälters drücken.

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10. Behälter nach Anspruch 1 bis 91 dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Verstärkungsrippen in den Zonen von größerem Krümmungsradius der Wände von elliptischem Querschnitt der einzelnen Kanunern praktisch die Stärke 0 erreichen.

11. Behälter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß innere Diaphragmen die Teile von größerem Krümmungsradius verbinden, d.h. entsprechend der kleineren Achse der glockenförmigen Kammern vorgesehen sind.

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