DE2525114A1 - Bewaesserungsanlage - Google Patents
BewaesserungsanlageInfo
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- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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- A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
- A01G25/06—Watering arrangements making use of perforated pipe-lines located in the soil
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Description
DR. BERG DIPL. ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANÜMAIR η r <->
r -ι ι
PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45
Anwaltsakte 26 018 5. Juni 1975
Fränkische Isolierrohr- und Metallwaren-Werke
Gebr. Kirchner Königsberg / Bayern
"Bewäs s erungs anlage"
Die Erfindung betrifft eine Bewässerungsanlage für Dachgärten
und andere künstliche Pflanzenwuchsanlagen über einer wasserundurchlässigen Unterlage mit einer wasserdurchlässigen,
mit mindestens einem Abfluß versehenen Drainschicht, einer über der Drainschicht vorgesehenen
saugfähigen Wasserspeicherschicht und einer darüber befindlichen Kulturbodenschicht, in der die Pflanzen wurzeln
können.
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VI/ä - 2 -
» (089) 98827? S München 8'). M..uerkircherstraß? 45 Banken: Bayerische Vereinsbin; Müncher -153 100
987043 Telegramme: BERGSTAPFPATENT Müncher. liypo-Bank München '<P: 162>
Ii TFLEV "524560 BERG d Postscheck München n:v43-80f
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Die wasserundurchlässige Unterlage kann je nach den Gegebenheiten
eine Betonplatte oder eine sonstige künstliche Abdeckung sein; sie kann aber auch natürliches Gestein sein.
Vorzugsweise verläuft die wasserundurchlässige Unterlage und damit die ganze Pflanzenwuchsanlage in einer horizontalen
Ebene.
Die Drainschicht besteht vorzugsweise aus sogenannten Drainplatten. Das sind beispielsweise Platten aus miteinander verklebten
Kugeln aus geschäumtem Polystyrol, welche zwischen sich Zwischenräume für den Wasserablauf frei lassen. Es ist
jedoch auch möglich, statt der Drainplatten beispielsweise eine zwischenraumreiche Schicht aus entsprechend gesiebten
Kieseln vorzusehen. Die über der Drainschicht vorgesehene saugfähige Wasserspeicherschicht kann zum Beispiel aus einem
natürlichen Material, wie einem geeigneten hellen Torf . bestehen. Bevorzugt besteht sie jedoch aus einem offenporigen
synthetisch organischen Harzschaum. Besonders eignet sich der von der Firma BASF unter dem Warenzeichen HYGROMULL
vertriebene Harnstoff-Formaldehydschaum. Dieser kann beispielsweise in Form einer Flockenschüttung vorliegen. Bevorzugt ist
jedoch bei der Erfindung der Schaum an Ort und Stelle aufgeschäumt, so daß die Wasserspeicherschicht die Struktur einer
zusammenhängenden oder gegebenenfalls auch in Teilplatten unterteilten, sich über der Drainschicht erstreckenden Plat-
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te hat. In diesem Fall sollte das spezifische Gewicht der HYGROMULL-Schicht zweckmäßig zwischen 20 und 40 kg/nr liegen;
bevorzugt liegt es bei etwa 30 kg/m'.Während die Dicke der
Drainschicht bei 10 bis 30 cm liegen kann, ist die Dicke der Wasserspeicherschicht vorzugsweise 20 bis 40 cm.
Bei derartigen Pflanzenwuchsanlagen erfolgt die Bewässerung durch den natürlichen Regen und wird erforderlichenfalls
durch natürliche Beregnung oder Berieselung ergänzt.
Diese Art der Bewässerung hat den Nachteil, daß die Kontrolle, wann der Wassergehalt der Wasserspeicherschicht soweit abgesunken
ist, daß eine künstliche Befeuchtung von außen her erfolgen muß, umständlich und schwierig ist. Dementsprechend
liegt die künstliche Bewässerung hier in der Hand des Bedienungspersonals, wodurch Abweichungen in der künstlichen Bewässerung
nach oben oder nach unten immer wieder auftreten. Diese führen zu übermäßigem Wasserverbrauch und Auslaugung der Kulturbodenschicht
bzw. Beeinträchtigung des Pflanzenwuchses.
Die Erfindung schafft ein Bewässerungssystem für eine Pflanzenwuchsanlage
der oben umrissenen Art, welche es erlaubt, den natürlichen Regen voll auszunützen und dennoch in regenlosen
Zeiten eine optimale Bewässerung der Anlage sicherstellt, also eine solche, bei welcher das Maß der Bewässerung
auf einen vorgewählten Grad der Feuchtigkeit in der
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Wasserspeicherschicht und damit auch in der Kulturbodenschicht gehalten werden kann. Ferner bedarf die Bewässerungsanlage nach
der Erfindung keiner Bedienung, wenn man von gelegentlich erforderlichen Inspektionen oder Reparaturen absieht.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein System von perforierten Bewässerungsrohren in die Wasserspeicherschicht
eingebettet ist, daß das Rohrsystem über ein Ventil an eine Wasserzuleitung angeschlossen ist, daß in der Wasserspeicherschicht
mindestens ein auf den Wassergehalt dieser Schicht ansprechendes Fühlglied vorgesehen ist, und daß eine
Betätigungseinrichtung an das Fühlglied angeschlossen ist und das Ventil beim Unterschreiten eines bestimmten vom Fühlglied
gemessenen Wassergehaltes öffnet und beim überschreiten eines bestimmten vom Fühlglied gemessenen Wassergehaltes schließt.
Das Rohrsystem kann dabei aus einem Netz in möglichst gleichmäßigen
Abständen die ganze Pflanzenwuchsanlage durchziehender
Rohre bestehen. Es kann jedoch auch nur einen Teil der Pflanzenwuchsanlage durchziehen, sei es, daß die optimale
Bewässerung gemäß der Erfindung nur für einen Teil der Anlage gewünscht wird, sei es, daß eine Mehrzahl gleichartiger
Bewässerungssysteme beispielsweise wegen unterschiedlicher Bewässerungsansprüche verschiedener Teile der Pflanzenwuchsanlage
vorgesehen ist, in welch letzterem Fall die einzelnen Bewässerungssysteme unterschiedlich eingeregelt sein
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können. Im einfachsten Falle besteht das bzw. jedes Rohrsystem aus einem einzigen Rohr.
Wenn auch die Pflanzenwuchsanlage und damit auch die Bewässerungsanlage
vorzugsweise in einer Horizontalebene verlaufen, so kann dem Grunde nach auch die Anlage und das Rohrsystem
geneigt verlaufen. In diesem Fall muß natürlich Vorsorge dafür getroffen sein, daß die eigentlichen Bewässerungsrohre
gleichmäßig mit Wasser gespeist werden. Das läßt sich beispielsweise erreichen, indem die perforierten Wasseraustrittsrohre
jeweils horizontal verlaufen und so an die Zuleitungsrohre angeschlossen sind, daß jeweils das Wasser zunächst das
oberste Horizontalrohr füllt und erst nach Füllung dieses Rohres weiterströmt, um das nächste weiter unten liegende Bewässerungsrohr
zu füllen und so fort. Durch Anordnung entsprechender Krümmer in den Wasserzuführungsrohren zu den perforierten
Rohren läßt sich das ohne großen Aufwand erreichen.
Als Fühlglied für das Maß des Wassergehaltes der Wasserspeicherschicht
wird vorteilhaft ein elektrisches Fühlglied verwendet, welches auf den Wassergehalt in der Wasserspeicherschicht
anspricht. Das Fühlglied sollte zweckmäßig ein solches sein, welches zumindest weitgehend unabhängig von der
elektrischen Leitfähigkeit des Wassers in der Wasserspeicherschicht ist, da anderenfalls die gemessenen und für die Re-
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gelung benützten Werte durch Düngung mit Kunstdünger und
dergleichen erheblich verändert werden kßnnen.
Geeignete Fühlglieder werden z.B. von der USA-Firma Solltest hergestellt und In der Bundesrepublik unter der
Typenbezeichnung A 70 durch die Firma Geotechnik, Hanover, Gabelsbergerstr. 5 vertrieben. Sie besitzen als wesentliches
Element einen Gipsblock, dessen Feuchtigkeitsgehalt mit dem der Umgebung schwankt, wobei die mit dem Feuchtigkeitsgehalt
steigende und fallende elektrische Leitfähigkeit zur Erzeugung eines den Feuchtigkeitsgehalt der Umgebung
des Fühlgliedes anzeigenden elektrischen Signals ausgenutzt wird.
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Das Fühlglied sollte mit einer gewissen Trägheit ansprechen, das heißt also, den Impuls zum öffnen der Wasserzuleitung
bei einem Wassergehalt der Wasserspeicherschicht geben, der etwas niedriger ist als der Wassergehalt, bei welchem das
Fühlglied über die Betätigungseinrichtung die Wasserzufuhr zu den Bewässerungsrohren abschaltet. Dadurch wird ein sauberes
öffnen und Schließen des Ventils in der Wasserzuleitung gewährleistet.
Vorzugsweise liegt das bzw. jedes Fühlelement in einem Abstand von dem nächsten Bewässerungsrohr, der etwa gleich
der halben Wegstrecke ist, die das Wasser vom Bewässerungsrohr bis zur am weitesten von diesem Rohr abliegenden Stelle
des Bereiches zurücklegen muß, der von dem genannten Rohr aus zu bewässern ist. Auf diese Weise kann der Wasserüberschuß
zwischen Fühlglied und Rohr nach dem Schließen des Ventils weiter über das Fühlglied hinaus in den restlichen
Bereich der Wasserspeicherschicht sickern.
Die Betätigungseinrichtung ist vorzugsweise eine übliche elektrische Servobetätigungseinrichtung, die vom Fühlglied
gesteuert wird und über einen Stellmotor das Ventil betätigt.
Will man bei unterschiedlichem Feuchtigkeitsbedarf unter-
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schiedlicher Teile der Pflanzenwuchsanlage nicht mehrere
Bewässerungssysteme vorsehen, so kann man die Ausbildung auch so treffen, daß eine entsprechende Anzahl von Fühlgliedern
vorgesehen ist und daß jedes Fühlglied für sich nicht nur das Ventil betätigen kann, eatiem nryfoiTidi AngteVtsn Sinn
ein Schließventil im Einlaß für den vom jeweiligen Fühlglied überwachten Teil des Rohrsystems. Öffnet dann eines
der Fühlglieder über die Betätigungseinrichtung das Ventil in der Wasserzuleitung, so kann das Wasser doch nur in den
Teil des Systems strömen, der von dem öffnenden Ventil überwacht wird, da die übrigen Teile des Systems von den zusätzlichen
Ventilen in den Einlassen der entsprechenden Systemteile gesperrt bleiben.
Da die Rohre des Rohrsystems nicht nur die Funktion von Wasserbehältern haben, aus denen das Wasser in die Wasserspeicherschicht
austreten soll, sondern darüber hinaus die Funktion von Leitungen von einem Ende des Rohres bis zum
anderen, liegen die Wasseraustrittsöffnungen vorzugsweise nicht im unteren Drittel des Rohres, sondern verteilen sich
über die oberen zwei Drittel. Auf diese Weise wird einer ungleichmäßigen Wasserverteilung über der Länge des Rohres
einerseits entgegengewirkt; andererseits bleibt auch nach Beendigung der Wasserzufuhr keine allzu große Menge in den
Bewässerungsrohren zurück.
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Da die Geschwindigkeit, mit welcher die Wasserspeicherschicht Wasser aus den Bewässerungsrohren aufnehmen kann, begrenzt
ist, darf die Wasserzufuhr zu dem Bewässerungsrohrsystem nicht zu schnell erfolgen. Dieses Ziel läßt sich beispielsweise
dadurch erreichen, daß man den Maximaldurchfluß des Ventils in der Wasserzuleitung zum System relativ niedrig
hält. Eine derartige Ausbildung ist jedoch insoweit noch nicht optimal, als auch dann der Wasserzufluß und die in
das System einströmende Wassermenge vom Druck des Netzes abhängt, aus dem die Wasserzuleitung gespeist wird.
Bevorzugt wird daher zwischen dem Ventil und dem Rohrsystem ein Wasserkasten mit einer Schwimmeranordnung vorgesehen,
die ein mit dem Ventil in Reihe dem Wasserkasten vorgeschaltetes Regulierventil beim Unterschreiten eines bestimmten
Wasserstandes öffnet und beim überschreiten desselben schließt. Das Wirkungsprinzip ist hier das gleiche wie beim sattsam bekannten
WC-Spülkasten. Dadurch, daß die Schwimmeranordnung im Wasserkasten nur einen bestimmten Wasserstand zuläßt,
wird ständig mit dem vorgegebenen Druck der Niveauhöhe im Wasserkasten Wasser in das Rohrsystem eingespeist. Das erfolgt,
solange das vom Peuchtigkeitsfühler gesteuerte Ventil offen ist.
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Vorzugsweise ist das Regulierventil dan van Feuchtigkeitsfühler
gesteuerten Ventil nachgeschaltet.
Dem Grunde nach genügt es im Prinzip, wenn das Rohrsystem auf der Wasserspeicherschicht liegt und nur in die Kulturbodenschicht
eingebettet ist. Bevorzugt ist jedoch das Bewässerungsrohrsystem in die Wasserspeicherschicht ganz
eingebettet. Das hat den Vorteil, daß die Wasserströmrichtung bei künstlicher Bewässerung vom Rohrsystem in die Wasserspeicherschicht
und von letzterer in die Kulturbodenschicht gerichtet ist, was einem Verschmutzen des Rohrsystems
entgegenwirkt.
Um eine optimale Verteilung des Wassers in der Wasserspeicherschicht
zu beschleunigen, ist das Bewässerungsrohrsystem vorzugsweise in der Wasserspeicherschicht nahe deren
oberen Begrenzungsfläche eingebettet, so daß dem seitlichen
Bewegen des Wassers beim Durchdringen der Wasserspeicherschicht eine Gefällekomponente überlagert ist, bis die
Speicherschicht ganz gefüllt ist.
Nachfolgend ist die bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung
anhand der Zeichnungen als erläuterndes Beispiel beschrieben.
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Pig. 1 zeigt schematisch einen Vertikalschnitt durch einen Teil einer mit einem Bewässerungssystem
gemäß der Erfindung ausgerüsteten Pflanzenwuchsanlage, welcher insbesondere die Wasserkastenanordnung
und das Steuerungsprinzip für die Wasserzufuhr erkennen läßt.
Fig. 2 zeigt in verkleinertem Maßstab eine Draufsicht
auf eine Pflanzenwuchsanlage mit der Bewässerungsanlage gemäß der Erfindung.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die beiden unteren Schichten einer Pflanzenwuchsanlage gemäß der Erfindung
und ein Bewässerungsrohr in der Wasserspeicherschicht.
Im Ausführungsbeispiel erstrecke sich die Pflanzenwuchsanlage über einer Betonplatte 5» welche beispielsweise das
Flachdach eines Hauses oder die Abdeckung einer Tiefgarage ist. Die Betonplatte 5 ist oben beispielsweise durch einen
Teeranstrich wasserdicht isoliert, über diesem Teeranstrich
erstreckt sich eine Drainageschicht 4 aus Drainplatten, die
im wesentlichen aus mehr oder weniger punktförmig miteinander verklebten Zwischenräume zwischen sich freilassenden
Polystyrolkugeln bestehen, über der von den Drainplatten
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gebildeten Drainageschicht 4 erstreckt sich eine Wasserspeicherschicht
2 aus einem hochgradig offenporigen Harnstoff-Formaldehydschaum, die sich einstückig oder in relativ große
Platten aufgeteilt über die ganze Pflanzenwuchsanlage ausdehnt.
Auf der Wasserspeicherschicht 2 liegt eine Kulturbodenschicht 1, in welcher die Pflanzen wurzeln, Bei Wasserzufluß
infolge Regens sickert das Wasser nach Durchfeuchtung der Kulturbodenschicht in die Wasserspeicherschicht 2, deren
Wasseraufnahmevermögen normalerweise etwa 50 % ihres Volumens beträgt. Nach Sättigung derselben sickert das Wasser in die
Drainageschicht 4 durch, aus welcher es durch entsprechende
nicht dargestellte Abläufe ablaufen kann. Für den Fall der mangelhaften natürlichen Bewässerung wird das Wasser durch
die Bewässerungsanlage gemäß der Erfindung zugeführt. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, erstreckt sich über
praktisch den ganzen Bereich der Pflanzenwuchsanlage, deren Umriß durch die äußere Umrißlinie der Fig. 2 gegeben ist, ein
Netz von perforierten Bewässerungsrohren 3» deren Enden an Zuleitungsrohre
3a angeschlossen sind. Die Zuleitungsrohre 3a sind nicht perforiert und gewährleisten, daß auch die vom
Wasserkasten 7 weit abgelegenen Bewässerungsrohre 3 angenähert gleichzeitig mit den nahegelegenen Rohren mit Wasser versorgt
werden..
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, verlaufen die Rohre 3 und 3a in der Wasserschicht 2 mit Hilfe von gesonderten Kunststoff-
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trägem 16, in welche die Rohre von oben eingerastet sind.
Die Kunststoffträger 16 sind mitsugeschärften Spitzen bis zu ihren Barschen
indjeDrainageschicht M eingedrückt und halten die Rohre 3
und 3a in der gewünschten Höhe.
Die Verlegung des Bewässerungsrohrnetzes erfolgt vor der Erzeugung der Wasserspeicherschicht 2. Nach dem Verlegen
der Rohre 3 und 3a wird der die Wasserspeicherschicht bildende Kunststoffschaum in itu aufgeschäumt. Dann wird nach
der Verfestigung des KunstStoffschaumes die Kulturbodenschicht 1 aufgebracht.
Der Schlitz gemäß Fig. 1 zeigt eine Vertikalebene, welche die beiden in Fig. 2 zum Wasserkasten 7 führenden Zuleitungsrohre
3a schneidet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird das Bewässerungsrohrsystem 3, 3a mit Wasser 15 aus dem Wasserkasten
7 gespeist. Der Wasserstand im Wasserkasten 7 wird mit Hilfe eines vom Schwimmerarm 8 gesteuerten Regulierventils
9 auf der in Fig. 1 angedeuten Maximalhöhe gehalten. Das Wasser läuft im Regulierventil 9 über die Zuleitung
13 zu. Wenn der Wasserspiegel im Kasten seine Maximalhöhe erreicht hat, sperrt das Regulierventil 9 den Wasserzufluß
vollständig unter dem Einfluß des Schwimmerarmes
8. Dadurch ist gewährleistet, daß bei Bewässerung mittels des Bewässerungssystems gemäß der Erfindung die Bewässerung
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stets mit einem konstanten Wasserdruck erfolgt. Da nicht ständig bewässert werden muß, ist in der Leitung 13 dem
Regulierventil 9 ein weiteres Ventil 10 vorgeschaltet, welches beispielsweise über eine Betätigungsstange 14
von einer Betätigungseinrichtung 12 mit Stellmotor geöffnet und geschlossen werden kann. Die Betätigungseinrichtung
12 ist irgendeine derartige für Servozwecke bekannte Einrichtung. Sie öffnet und schließt das Ventil
10 in Abhängigkeit vom Wassergehalt der Wasserspeicherschicht 2. Letzterer wird mit Hilfe von im Ausführungsbeispiel zwei Peuchtigkeitsfühlern 6 in der Wasserspeicherschicht
gemessen. Diese Peuchtigkeitsfühler geben dem Wassergehalt der Schicht 2 in ihrer unmittelbaren Umgebung
im wesentlichen proportionale elektrische Signale über die Leitungen 11 an die Betätigungseinrichtung 12,
die bei Erreichen eines gewünschten Peuchtigkeitsgrades im Bereich der Peuchtigkeitsfühler 6 das Ventil 10 schließt
und beim Unterschreiten dieses Feuchtigkeitsgrades um ein bestimmtes Maß das Ventil 10 wieder öffnet.
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Claims (4)
- Patentansprüche :Bewässerungsanlage für Dachgärten und andere künstliche Pflanzenwuchsanlagen über einer wasserundurchlässigen Unterlage mit einer wasserdurchlässigen mit mindestens einem Abfluß versehenen Drainschicht, einer über der Drainschicht vorgesehenen saugfähigen Wasserspeicherschicht und einer darüber befindlichen Kulturbodenschicht, in der Pflanzen wurzeln können, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein System von perforierten Bewässerungsrohren (3) in oder über der Wasserspeicherschicht (2) eingebettet ist, daß das Rohrsystem (3) über ein Ventil (10) an eine Wasserzuleitung (13) angeschlossen ist, daß in der Wasserspeicherschicht (2) mindestens ein auf den Wassergehalt dieser Schicht ansprechendes Fühlglied (6) vorgesehen ist und daß eine Betätigungseinrichtung (12) an das Fühlglied (6) angeschlossen ist und das Ventil (10) beim Unterschreiten eines bestimmten vom Fühlglied (6) gemessenen Wassergehalts öffnet und beim überschreiten schließt.
- 2. Bewässerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventil (10) und dem Rohrsystem (3) ein Wasserkasten (7) mit einer Schwimmeranordnung (8) vorgesehen ist, die ein mit dem Ventil (10) in Reihe dem Wasserkasten vorgeschaltetes Regulierventil (9) beim Unterschreiten eines6098B0/0180 Λ,-16- 25251Hbestimmten Wasserstandes öffnet und beim überschreiten desselben schließt.
- 3. Bewässerungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrsystem (3, 3a) in die Wasserspeicherschicht (2) ganz eingebettet ist.
- 4. Bewässerungsanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrsystem (3, 3a) in die Wasserspeicherschicht (2) nahe deren oberer Begrenzungsfläche eingebettet ist.609850/01 80
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752525114 DE2525114A1 (de) | 1975-06-05 | 1975-06-05 | Bewaesserungsanlage |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19752525114 DE2525114A1 (de) | 1975-06-05 | 1975-06-05 | Bewaesserungsanlage |
Publications (1)
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DE2525114A1 true DE2525114A1 (de) | 1976-12-09 |
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Country Status (1)
Country | Link |
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- 1975-06-05 DE DE19752525114 patent/DE2525114A1/de active Pending
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