DE2615188A1 - Anlage zur ueberwachung des loesemittelgehaltes der luft - Google Patents

Anlage zur ueberwachung des loesemittelgehaltes der luft

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DE2615188A1 DE19762615188 DE2615188A DE2615188A1 DE 2615188 A1 DE2615188 A1 DE 2615188A1 DE 19762615188 DE19762615188 DE 19762615188 DE 2615188 A DE2615188 A DE 2615188A DE 2615188 A1 DE2615188 A1 DE 2615188A1
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Description

Andrejewslri, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwalttakte: k-J 5o6/W' 43 Euen l,Ttieaterplati3, Pottf.789
7. April 1976
Patentanmeldung
Dipl.-Ing. Rolf H. Hübner
Pfarrer-Kneipp-Straße 9
46oo Dortmund
Anlage zur Überwachung des Lösemittelgehaltes der Luft
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Überwachung des Lösemittelgehaltes der Luft, insbesondere zur Überwachung des Perchloräthylen- bzw. des Trichloräthylengehaltes der Luft in chemischen Reinigungen, mit einer einen Lösemittelindikator aufweisenden Meßeinheit und einer der Meßeinheit nachgeschalteten Auswerteeinheit. "Überwachung des Lösemittelgehaltes der Luft" ist allgemein zu verstehen und hat zum Inhalt festzustellen, ob ein bestimmter Grenzwert des Lösemittelgehaltes der Luft überschritten wird und/oder welcher VJert der Lösemittelgehalt der Luft hat und/oder ob die Luft überhaupt Lösemittel enthält.
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Um den Lösemittelgehalt der Luft festzustellen, gibt es im Stand der Technik zwei Möglichkeiten. Einerseits wird mit einem Prüfröhrchen gemessen, mit dem der Lösemittelgehalt der Luft quantitativ bestimmt werden kann, mit dem jedoch nicht kontinuierlich gearbeitet werden kann, so daß Prüfröhrchen für Anlagen zur kontinuierlichen Überwachung des Lösemittelgehaltes der Luft nicht geeignet sind. Andererseits wird mit Halogenprüflampen gearbeitet, wobei jedoch nur eine qualitative Aussage - Lösemittel in Luft vorhanden oder Lösemittel in Luft nicht vorhanden - erreichbar ist, so daß auch Halogenprüf lampen in Anlagen zur kontinuierlichen Überwachung des Lösemittelgehaltes der Luft nicht verwendet werden können.
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine !
j Anlage anzugeben, mit der der Lösemittelgehalt der Luft, j
j insbesondere der Perchloräthylen- bzw. der Trichloräthylen-
j gehalt der Luft in chemischen Reinigungen, kontinuierlich
j überwacht werden kann, d. h. beim Überschreiten von vorge-
■ gebenen Grenzwerten zur Auslösung eines Alarmgebers und/oder
j einer Steuerung herangezogen und/oder einfach nur gemessen
werden kann. :
Die erfindungsgemäße Anlage ist zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Lösemittelindikator mindester« einen Metalloxid-Halbleiter aufweist, der auf eine bestimmte ; Temperatur elektrisch aufgeheist wird, dessen Oberfläche Lösemittelmoleküle in Abhängigkeit vom Lösemitteigehalt der vorbeigeführten Luft absorbiert und dessen elektrische Leit-
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fähigkeit sich in Abhängigkeit von den absorbierten Löseraittelraolekülen verändert. Vorzugsweise ist der Metalloxid-Halbleiter bzw. sind die Metalloxid-Halbleiter innerhalb einer Meßkammer vorgesehen und ist dem Metalloxid-Halbleiter eine Sintermetallplatte bzw. sind den Metalloxid-Halbleitern Sintermetallplatten vorgeschaltet, die den Metalloxid-Halbleiter bzw. die Metalloxid-Halbleiter gegen Verschmutzung schützt bzw. schützen, für Luft und für mit Lösemitteln angereicherte Luft jedoch durchlässig ist bzw. sind. Außerdem kann es zweckmäßig sein, dem Metalloxid-Halbleiter bzw. den Metalloxid-Halbleitern ein Prallblech oder dergleichen (zur Feuchtigkeitsabscheidung) vorzuschalten; handelt es sich um eine erfindungsgemäße Anlage, die eine Sintermetallplatte oder Sintermetallplatten aufweist, so ist zweckmäßigerweise das Prallblech oder dergleichen der Sintermetal platte bzw. den Sintermetallplatten vorgeschaltet.
In chemischen Reinigungen wird mit Reinigungsanlagen gearbeitet, die ihrerseits Lösemittel, insbesondere Perchloräthylen und/oder Trichloräthylen benötigen. Solchen Reinigungsanlagen sind zumeist ein geschlossener Lösemittelkreislauf zugeordnet und Aktivkohlefilter und/oder Abluftleitungen nachgeschaltet. Aufgrund gesetzlicher Vorschrift dürfen in chemischen Reinigungen bestimmte Grenzwerte des Lösemittelgehaltes der Luft nicht überschritten werden. Ein solcher Grenzwert existiert für die Raumluft (MAK-Wert, MAK = maximale Arbeitsplatzkonzentration), ein anderer Grenzwert existiert für die Abluft hinter dem Aktivkohlefilter.
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Gegenstand der Erfindung ist nun insbesondere eine Anlage zur Überwachung des Lösemittelgehaltes der Luft für chemische Reinigungen mit einem geschlossenen Lösemittelkreislauf und/oder mit einer an die Reinigungsanlage angeschlossenen Abluftleitung, die zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Maßnahmen, aber auch losgelöst davon, dadurch gekennzeichnet ist, daß die Meßeinheit mit mindestens einer Raumluftzuführung, mit mindestens einer Lecküberwachungsluft zuführung, mit mindestens einer Abluftzuführung und/ oder mit mindestens einer ortsveränderlichen, vorzugsweise flexiblen, zweckmäßigerweise mit einer Pumpe versehenen Ansaugsonde versehen ist.
Im Stand der Technik hat man bisher lediglich den Lösemittelgehalt der Raumluft - mehr oder weniger gut, zumeist weniger gut - überwacht. Anstelle einer Überwachung des Lösemittelgehaltes der Abluft hat man die Aktivkohlefilter der Reinigungsanlagen aufgrund verschiedener Kriterien frühzeitig auf "Regenerieren" umgeschaltet, z. B. nach einer bestimmten Betriebsdauer. Um mit dieser Arbeitsweise auf der sicheren Seite zu liegen, sind dabei die Aktivkohlefilter zu früh und damit zu häufig auf "Regenerieren" umgeschaltet worden. Der Einsatz der erfindungsgemäßen, zuvor beschriebenen Anlage zur Überwachung des Lösemittelgehaltes der Raumluft und der Abluft gibt nun erstmals die Möglichkeit, die in den Reinigungsanlagen vorgesehenen Aktivkohlefilter im richtigen Augenblick zu regenerieren, nämlich dann, wenn der Lösemittelgehalt der Abluft einen bestimmten Grenzwert erreicht hat.
Die Aktivkohlefilter v/erden also besser ausgenutzt.
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In einer entsprechenden Ausführungsform eignet sich die erfindungsgemäße Anlage auch zur Lecküberwachung bzw. Lecksuche. Wenn der geschlossene Lösemittelkreislauf ständig mit "Lecküberwachungsluft" umspült und die Leckuberwachungsluft der erfindungsgemäßen Anlage zugeführt wird, so kann dann, wenn die Lecküberwachungsluft überhaupt Lösemittel i enthält, daraus geschlossen werden, daß ein Leck vorhanden ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, mit Hilfe der veränderlichen, zweckmäßigerweise mit einer Pumpe versehenen Ansaugsonde in bestimmten zeitlichen Abständen eine Lecküberwachung durchzuführen oder ein aufgetretenes und anderweitig erkanntes Leck zu suchen.
Im übrigen kann es zweckmäßig sein, bei der erfindungsgemäßen Anlage der Raumluftzurührung, der Lecküberwachungsluftzuführung und/oder der Abluftsuführung eine Pumpe vor- oder nachzuschalten, - so daß sichergestellt ist, daß die zu überwachende Raumluft bzw. die zu überwachende Lecküberwachungsluft bzw. die zu überwachende Abluft stets kontinuierlieh dem Lösemittelindikator zugeführt wird. Auf eine solche Pumpe kann in bezug auf die Abluftzuführung insbesondere dann verzichtet werden, wenn die erfindungsgemäße Anlage gaseintrittsseitig und gasaustrittseiti£; an die Abluftleitung angeschlossen und für den erforderlichen Druckunt er schied zwischen den beiden Anschlußstellen gesorgt werden kann, a. E. durch eine Drosselstelle zwischen den beiden Anschlußstellen.
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• so-
- β -
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung weist die Auswerteeinheit mindestens einen vorzugsweise einstellbaren Sollwertgeber, mindestens einen Istwert/Sollwert-Vergleicher und mindestens einen Alarmgeber und/oder Steuerungsgeber auf und/oder ist die Auswerteeinheit mit mindestens einem Anzeige* gerät versehen. Wenn die Auswerteeinheit einen Sollwertgeber, einen Istwert/Sollwert-Vergleicher und einen Alarmgeber und/oder Steuerungsgeber aufweist, so kann der Lösemittelindikator als Istwertgeber herangezogen und der Alarmgeber und/oder der Steuerungsgeber durch den Istwert/Sollwert-Vergleicher dann getätigt werden, wenn der Istwert des Lösemitteigehaltes den vorgegebenen Sollwert überschreitet.
Bei einer erfindungsgemäßen Anlage mit einer Raumluftzuführung, einer Lecküberwaahungsluftzuführung und einer Abluftzuführung kann die übrige Anlage komplett mehrkanalig, z. B. dreikanalig, aufgebaut sein, d. h. die Meßeinheit kann einen der Raumluftzuführung zugeordneten Lösemittelindikator, eiBti der Lecküberwachungsluftzuführung zugeordneten Lösemittelindikator und einen der Äbluftzuführung zugeordneten Lösemittel·' indikator aufweisen und die Auswerteeinheit kann mit drei einstellbaren Sollwertgebern, drei Istwert/Sollwert-Vergleichern und drei Alarmgebern und/oder Steuerungsgebern ausgerüstet sein. Da sich die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anlage zu überwachenden Lösemittelgehalte der Luft jedoch nicht besonders schnell ändern, kann jedoch der Aufwand, der mit einer kompletten dreikanaligen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage verbunden ist, vermieden werden.
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Die entsprechende Anlage ist dann dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit nur einen Lösemittelindikator und die Auswerteeinheit drei einstellbare Sollwertgeber, einen Istwert/Sollwert-Vergleicher und vorzugsweise drei Alarmgeber und/oder Steuerungsgeber aufweisen und daß Umschalteinriehtungen vorgesehen sind, die entweder die Raumluftzuführung mit dem Lösemittelindikator sowie den für die Raumluft vorgesehenen Sollwertgeber und den für die Raumluft vorgesehenen Alarmgeber und/oder Steuerungsgeber mit dem Istwert/Sollwert-Vergleicher oder die Lecküberwachungsluftzuführung mit dem Lösemittelindikator sowie den für die Lecküberwachungsluft vorgesehenen Sollwertgeber und den für die Lecküberwachungsluft vorgesehenen Alarmgeber und/oder ! Steuerungsgeber mit dem Istwert/Sollwert-Vergleicher oder die Abluftzuführung mit dem Lösemittelindikator sowie den ι für die Abluft vorgesehenen Sollwertgeber und den für die j Abluft vorgesehenen Alarmgeber und/oder Steuerungsgeber ! mit dem Istwert/Sollwert-Vergleicher verbinden. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen'Anlage schalten vorzugsweise die Umschalteinrichtungen automatisch nach vorgegebenen Zeitintervallen von "RaumluftÜberwachung" auf "Lecküberwachungsluftüberwachung" auf "Abluftüberwachung" usw. um.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt, Jeweils nur schematisch,
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Fig. 1 die Vorderansicht einer bevorzugten AusfUhrungsform einer Anlage zur Überwachung des Lösemittelgehaltes der Luft, teilweise aufgeschnitten,
Fig. 2 die Seitenansicht des Gegenstandes nach Pig. I,
Fig. 3 verschiedene Anschluß- bzw. Verwendungsmöglichkeiten der Anlage nach den Fig. 1 und 2.
Die in den Figuren dargestellte Anlage dient zur Überwachung des Lösemittelgehaltes der Luft, insbesondere zur Überwachung des Perchloräthylen- bzw. des Trichloräthylengehaltes der Luft in chemischen Reinigungen, und besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Meßeinheit 1 mit einem Lösemittelindikator 2 und aus einer der Meßeinheit nachgeschalteten Auswerteeinheit J.
Der Lösemittelindikator 2 der Meßeinheit 1 der erfindungsgemäßen Anlage weist einen nur angedeuteten Metalloxid-Halbleiter 4 auf, der auf eine bestimmte Temperatur elektrisch aufgeheizt wird, dessen Oberfläche Lösemittelmoleküle in Abhängigkeit vom Lösemittelgehalt der vorbeigeführten Luft absorbiert und dessen elektrische Leitfähigkeit sich in Abhängigkeit von den absorbierten LösemittelmolekUlen verändert.
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Vorzugsweise ist der Metalloxid-Halbleiter 4 innerhalb | einer Meßkammer 5 vorgesehen und ist dem Metalloxid-Halb- !
leiter 4 eine Sintermetallplatte 6 und ein Prallblech 7 !
vorgeschaltet. j
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Anlage dient, wie bereits ausgeführt, zur Überwachung des Lösemittelgehaltes in chemischen Reinigungen, wobei die nicht dargestellte Reinigungsanlage einen geschlossenen Lösemittelkreislauf und mehrere Aktivkohlefilter aufweist und an eine Abluftleitung 8 angeschlossen ist (vgl. die Fig. 3 und 4). Um einerseits den Lösemittelgehalt der Luft, andererseits den ι Lösemittelgehalt von an den geschlossenen Lösemittelkreislauf vorbeigeführter Lecküberwachungsluft und schließlich i den Lösemittelgehalt der Abluft überwachen zu können, ist ; die Meßeinheit 1 der in den Fig. 3 und 4 dargestellten ' Anlage mit einer Raumluftzuführung 9* einer Lecküberwaohungs-I luftzuführung Io und einer Abluftzuführung 11 versehen. Im i Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die erfindungsgemäße j Anlage ga'seintrittseitig und gasaustrittseitig an die Abluftleitung 8 angeschlossen, Anschlußstellen 12 und 13. Durch eine Drosselstelle 14 zwischen den Anschlußstellen 12 und 13 ist dafür gesorgt, daß zwischen den beiden Anschlußstellen 12 und 13 ein Druckunterschied herrscht, der ein Teil der Abluft durch die erfindungsgemäße Anlage treibt.j Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist dagegen die erfindungsjgemäße Anlage nur gaseintrittseitig - Anschlußstelle 12 an die Abluftleitung 8 angeschlossen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sorgt eine Pumpe 15 dafür, daß ein Teil der Abluft in die erfindungsgemäße Anlage gelangte Im Ausführungsbei-
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spiel nach Fig. 5 ist zusätzlich eine ortsveränderliche, nämlich flexible, mit einer Pumpe l6 versehene Ansaugsonde YJ vorgesehen. Die Ansaugsonde YJ kann z. B. zur Lecksuche verwendet werden. :
I Im übrigen weist die Auswerteeinheit 3 der dargestellten :
Anlage zur Überwachung des Lösemittelgehaltes der Luft, j was in den Figuren nur angedeutet ist, drei Sollwertgeber l8, 19, 2o, einen Istwert/Sollwert-Vergleicher 21, drei Alarmgeber 22, 23, 2k- und nicht dargestellte Steuerungsgeber auf. Außerdem sind nicht dargestellte Umschalteinrichtungen vorgesehen, die entweder die Raumluftzuführung 9 mit dem Lösemittelindikator 2 sowie den für die Raumluft vorgesehenen Sollwertgeber 18 und den für die Raumluft vorgesehenen Alarmgeber 22 mit dem Istwert/Sollwert-Vergleicher 21 oder die Lecküberwachungsluftzuführung Io mit dem Lösemittelindikator 2 sowie den für die Lecküberwachungsluft vorgesehenen Sollwertgeber 19 und den für die Lecküberwachungsluft vorgesehenen Alarmgeber 23 mit dem Istwert/ Sollwert-Vergleicher 21 oder die Abluftzuführung 11 mit dem Lösemittelindikator 2 sowie den für die Abluft vorgesehenen Sollwertgeber 2o und den für die Abluft vorgesehenen Alarmgeber 24 mit dem Istwert/Sollwert-Vergleicher 21 verbinden. Die nicht dargestellten Umschalteinrichtungen schalten automatisch die dargestellte Anlage zur Überwachung des Lösemittelgehaltes der Luft nach vorgegebenen. Zeitintervallen von "Raumluftüberwachung" auf "Lecküberwachungsluftüberwachung" auf "Abluftüberwachung" usw. um.
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Claims (9)

  1. Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
    Patentansprüche:
    1J Anlage zur Überwachung des Lösemittelgehaltes der Luft, ; insbesondere zur Überwachung des Perchloräthylen- bzw. des j
    j Trlchloräthylengehaltes der Luft in chemischen Reinigungen, :
    mit einer einen Lösemittelindikator aufweisenden Meßeinheit : und einer der Meßeinheit nachgeschalteten Auswerteeinheit, ' dadurch gekennzeichnet, daß der Löse- j mittelindikator (2) mindestens einen Metalloxid-Halbleiter ; (4) auf v/eist, der auf eine bestimmte Temperatur elektrisch
    aufgeheizt wird, dessen Oberfläche Lösemittelmoleküle in ; Abhängigkeit vom Lösemittelgehalt der vorbeigeführten Luft : absorbiert und dessen elektrische Leitfähigkeit sich in ' Abhängigkeit von den absorbierten Lösemittelmolekülen ver- ■ ändert. ,
  2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der : Metalloxid-Halbleiter (4) bzw. die Metalloxid-Halbleiter | innerhalb einer Meßkammer (5) vorgesehen ist bzw. sind. i
  3. 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß dem Metalloxid-Halbleiter (4) eine Sintermetallplatte
    (6) vorgeschaltet ist bzw. den Metalloxid-Halbleitern Sintermetallplatten vorgeschaltet sind.
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    07. OKt. 1988
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  4. 4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß dem Metalloxid-Halbleiter (4) bzw. den Metalloxid-Halbleitern ein Prallblech (7) oder dergleichen vorgeschaltet ist.
  5. 5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, für chemische Reinigungen mit einem geschlossenen Lösemittelkreislauf und/oder mit einer an die Reinigungsanlage angeschlossenen Abluftleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit (l) mit mindestens einer Raumluftzuführung (9), mit mindestens einer Lecküberwachungsluftzuführung (lo), mit mindestens einer Abluftzuführung (11) und/oder mit mindestens einer ortsveränderlichen, vorzugsweise flexiblen, zweckmäßigerweise mit einer Pumpe (l6) versehenen Ansaugsonde (17) versehen ist.
  6. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Raumluftzuführung (9), der Lecküberwachungsluftzuführung (lo' und/oder der Abluftzuführung (11) eine Pumpe (15) vor- oder nachgeschaltet ist.
  7. 7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (3) mindestens einen vorzugsweise einstellbaren Sollwertgeber (l8, 19* 2o), min- j destens einen Istwert/Sollwert-Vergleicher (21) und mindestens einen Alarmgeber (22, 23, 24) und/oder Steuerungsgeber aufweist und/oder daß die Auswerteeinheit (3) mit mindestens einem Anzeigegerät versehen ist.
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    - Vt -
  8. 8. Anlage nach einem der Ansprüche 5 biß J, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit (l) einen der Raumluftzuführung (9) zugeordneten Lösemittelindikator, einen der Lecküberwachurigsluftzuführung (lo) zugeordneten Lösemittelindikator und einen der Abluftzuführung (11) zugeordneten Lösemittelindikator und die Auswerteeinheit (3) drei einstellbare Sollwertgeber (18, 19, 2o), drei Istwert/Sollwert- Vergleicher und drei Alarmgeber (22, 23, 24) und/oder drei Steuerungsgeber aufweisen.
  9. 9. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 1J, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit (l) nur einen Lösemittelindikator (2) und die Auswerteeinheit (3) drei einstellbare Sollwertgeber (18, 19, 2o), einen Istwert/Sollwert-Vergleicher (21) und vorzugsweise drei Alarmgeber (22, 23, 24) und/oder drei Steuerungsgeber aufweisen und daß Umschalteinrichtungen vorgesehen sind, die entweder die Raumluftzuführung (9) mit dem Löaemittelindikator (2) sowei den für die Raumluft vorgesehenen Sollwertgeber (18) und den für die Raumluft vorgesehenen Alarmgeber (22) und/oder Steuerungsgeber mit dem Istwert/Sollwert-Vergleioher (21) oder die Lecküberwaohungsluftzuführung (lo) mit dem Lösemittelindikator (2) sowie den für die lecküberwachungβluft vorgesehenen Sollwertgeber (19) und den für die Lecküberwachungsluft vorgesehenen Alarmgeber (23) und/oder Steuerungsgeber mit dem Istwert/Sollwert-Vergleioher (21) oder die Abluftzuführung (11) mit dem Lösemittelindikator (2) sowie den für die Abluft vorgesehenen Sollwertgeber (2o) und den für die Abluft vorgesehenen Alarmgeber (24) und/oder Steuerungsgeber mit dem Istwert/Sollwert-Vergleioher (21) verbinden. 709841/0454
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    - TA -
    lo. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtungen automatisch nach vorgegebenen Zeitintervallen von "Raumluftüberwachung" auf "Lecküberwachungsluftüberwachung" auf "Abluftüberwachung" usw. umschalten.
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