DE2836508B2 - Verfahren zur Steuerung eines Druckregulierungssystems bei an einem bzw. gleichzeitig an mehreren Prüflingen, insbesondere Kunststoffrohrabschnitten, erfolgenden Dauerbelastungsprüfungen - Google Patents

Verfahren zur Steuerung eines Druckregulierungssystems bei an einem bzw. gleichzeitig an mehreren Prüflingen, insbesondere Kunststoffrohrabschnitten, erfolgenden Dauerbelastungsprüfungen

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DE2836508B2 DE19782836508 DE2836508A DE2836508B2 DE 2836508 B2 DE2836508 B2 DE 2836508B2 DE 19782836508 DE19782836508 DE 19782836508 DE 2836508 A DE2836508 A DE 2836508A DE 2836508 B2 DE2836508 B2 DE 2836508B2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung eines Druckregulierungssystems bei an einem bzw. gleichzeitig an mehreren Prüflingen,
ίο insbesondere Kunststoffrohrabschnitten, erfolgenden Dauerbelastungsprüfungen mit annähernd gleichem Druck in Abhängigkeit des Prüflingsverhaltens und der jeweils bereits abgelaufenen Prüfzeit, wobei die gesamte Prüfzeit in Abhängigkeit der auftretenden Fehlerhäufigkeit veränderbar ist
Es wird bei den vorgenannten Dauerbelastungsprüfungen davon ausgegangen, daß die Prüflinge über eine sehr lange Zeit einem nahezu gleichen Druck ausgesetzt werden. Man geht neuerdings davon aus, daß bei Nichtauftreten von Brüchen an Prüflingen innerhalb einer bestimmten Zeit, weiche die ursprünglichen Prüfdauer wesentlich unterschreitet die Gesamtprüfdauer auch dementsprechend geringer sein kann, als bei Auftreten von Brüchen vor Ablauf der Gesamtprüfdauer. Demnach wäre es zweckmäßig, bei jedem Bruch während einer Parallelprüfung die Gesamtprüfdauer immer wieder zu verlängern. Insgesamt würde man dann bei guter Qualität der Prüflinge und nur geringer Anzahl von Brüchen bzw. bei fehlerlosem Verhalten viel Prüfzeit sparen. Bislang hat man keine einfache Handhabung für solche Dauerbelastungsprüfungen, insbesondere keinen vollautomatisch gesteuerten Ablauf gehabt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu bilden, mittels dem eine vollautomatische Steuerung eines Druckregulierungssystems und eines Prüfungsverlaufes möglich wird.
Dies wird dadurch erreicht, daß mittels zumindest eines den oberen und den unteren, voreingestellten
■to Druckwert für die Dauerprüfung eines bzw. mehrerer Prüflinge feststellendes Mittel eine jeweils erforderliche Druckerhöhung auf den eingestellten Wert festgestellt wird und in gleichen Zeitabschnitten die Anzahl von einer zentralen Steuerung für die Druckerhaltung abgegebenen Steuerimpulse von entsprechenden Zählmitteln bestimmt werden und weiterhin in Abhängigkeit einer von der zentralen Steuerung festgestellten, bestimmten Anzahl von Steuerimpulsen je Zeitabschnitt, die zur Erhaltung des vorbestimmten Druckes im Prüfling notwendig sind, die zentrale Steuerung zur Feststellung eines schadhaften Prüflings zuerst mittels entsprechendem Schließen und Öffnen der den Prüflingen zugeordneten Ventile auf Einzelprüfung und anschließend nach Feststellung und Kennzeichnung des schadhaften Prüflings auf Fortsetzung der Parallclprüfung ohne schadhaften Prüfling für die Dauer einer in Abhängigkeit der bereits abgelaufenen Prüfzeil und der Anzahl ausgefallener Prüflinge von der Steuerung neu bestimmten Gesamiprüfzeit umgeschaltet wird.
fio Auf diese Weise wird es möglich, mittels einer zentralen Steuerung nicht nur eine einfache, gleichmäßige Druckregulierung auf einem vorbestimmten Wert in den Prüflingen vorzunehmen, sondern auch mittels der zentralen Steuerung selbsttätig schadhafte Prüflinge
b"> festzustellen und selbsttätig die Vorbedingungen für die weiterhin durchzuführende Dauerprüfung festzulegen.
(iemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der zentralen Steuerung ein über einen Umsetzer die
Befehle aufnehmender und anhand vorgegebener Daten verarbeitender, die neue Gesamtprüfzejt festlegender Mikrorechner vorgesehen.
Durch die Ausnutzung integrierter, elektronischer Bausteine eines Mikrorechners ist die zusätzlich notwendige Steuerung einfach und billig auslegbar. Außerdem können auch nachträglich zusätzliche Bedingungen gestellt und weitere Daten zu weiteren Befehlen verarbeitet werden.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die erste Umschaltung auf Einzelprüfung erst nach einer einmalig zuerst festgestellten höheren Anzahl von durch die zentrale Steuerung abgegebenen Impulsen je Zeitabschnitt durch die zentrale Steuerung veranlaßbar.
Hierdurch ist sichergestellt, daß die bei Anfang der Dauerbelastungsprflfung auftretende Anfangsausdehnung des Prüflings nicht zu einer Umschaltung und somit nicht zu einer nicht erforderlichen Überprüfung der einzelnen Prüflinge führt.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden die den Prüflingen zugeführten, regelmäßigen und gleichen Druckerhöhungen von einem Kontaktmanometer überwacht und bei Überschreiten des Druckes um einen bestimmten, vorgegebenen, oberhalb der oberen Grenze des gewünschten Dauerwertes liegenden und an einem Kontaktpunkt des Kontaktmanometers festgestellten Wert, der Druck unter Zuhilfenahme der Steuerung beschleunigt auf den unteren Sollwert des gewünschten Dauerwertes der Dauerprüfung abgelassen.
Auf diese Weise ist es möglich, Störungen, die durch Verschmutzung in den Zufuhr- bzw. Abfuhrwegen für dar. Medium auftreten können, selbsttätig zu beseitigen. Solche Vorgänge können mehrfach hintereinander stattfinden, wodurch die Sicherheit zur Störungsbeseitigung erhöht wird. Es können nämlich solche Verschmutzungen derart sein, daß mehrere solche Vorgänge nacheinander notwendig sind. Die Wiederholung erfolgt dann so lange, bis wiederum der normale obere, festgelegte Grenzwert für den Druck eingehalten wird.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind zur Erhöhung der Regelgenauigkeit am Kontaktmanometer mehrere von der Steuerung erfaßbare Meßpunkte vorgesehen.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß eine ausreichende Genauigkeit, auch bei Überlaufen von Kontakten sichergestellt ist.
Anhand der Darstellungen ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
In der F i g. I ist die Anordnung für die Dauerprüfung mehrerer bzw. einzelner Prüflinge schematisch dargestellt.
Aus der Fig. 2 geht hervor, wie die Anzahl der Impulse sich im Verhältnis zur Zeit darstellen lassen.
Die F i g. 3 dient zur Erläuterung des erfindungsgsmäßen Verfahrens anhand eines Diagrammes, in dem der Druck im Verhältnis zur Zeit wiedergegeben ist. Aus diesem Diagramm ist auch ersichtlich, wie bei Überschreiten bestimmter höherer Spannungsschwellen ein schnelles Ablassen des Mediums steuerbar ist,
Die in F i g. 1 gezeigte Steuerung ist mit inlegrierten, elektronischen Schaltkreisen und mit einem Mikrorechner ausgestattet. Der Mikrorechner sorgt in Abhängigkeit empfangener Informationen und gespeicherter Informationen für die Erzeugung von Befehlen, die für die Steuerung der für die Druckerhöhung in den Prüflingen vorgesehenen Mittel, beispielsweise Magnetventile, und für eine zentrale I.tift/Wasscrpumpe notwendig sind.
Bei den durchgeführten Dauerbelastungsprüfungen ist davon ausgegangen, daß, wenn kein Prüfling während eines Prüfvorganges bis zu einer bestimmten Zeit, beispielsweise 60 Stunden, ausfällt, der Versuch als beendet betrachtet werden kann. Je nach dem, ob aber ein Prüfling nach einer bestimmten Zeit bzw. mehrere Prüflinge nach einer anderen vorbestimmten Zeit ausfällt bzw. ausfallen, muß von der zentralen Steuerung
ίο unter Zuhilfenahme des Mikrorechners eine neu festzulegende Gesamtprüfzeit bestimmt werden. Es ist klar, daß die Prüfzeit umso länger ist, je mehr Prüflinge innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach Anfang der betreffenden Dauerprüfung zum Ausfall kommen. Dies bedeutet also, daß bei jedem Ausfallen eines Prüflings festgestellt werden muß, wieviel Prüfzeit bereits abgelaufen ist und wieviele Prüflinge zu diesem Zeitpunkt bereits zum Ausfall gekommen sind. Aufgrund dir weiterhin bekannten, laufenden Gesamtprüf zeit muß dann die neu festzulegende Prüfzeit bestimmt werden. Aber nicht nur die Prüize:-·. muß festgelegt werden, sondern auch, welcher bzw. welche Prüflinge schadhaft sind. Zu diesem Zwecke muß die zentrale Steuerung beliebig von Mehrfachprüfung auf Einzelprüfung und umgekehrt umschalten können. Einmal als schadhaft festgestellte Prüflinge dürfen in der Mehrfachprüfung nicht mehr aufgenommen werden. Sie müssen deshalb während des Prüfungsablaufes als derart zentral gekennzeichnet werden. Die Ventile der entsprechenden Prüflinge müssen dem Zustand des Prüflings entsprechen und der Mehrfach- bzw. Einzelprüfung entsprechend steuerbar sein.
Der zentralen Steuerung ist, wie vorstehend bereits erwähnt, zur Durchführung der Steuervorgänge nicht nur ein Mikrorechner sondern sind weiterhin auch noch Zählschaltmittel und Speicherschaltmittel zugeordnet. Der Mikrorechner dient zur Verarbeitung eingehender Informationen in Abhängigkeit gespeicherte;' Informationen. Die Zähler dienen im wesentlichen zur Abzählung der Anzahl der Impulse je Zeitabschnitt, während die Speicherschaltmittel sowohl zur Speicherung erarbeiteter Informationen, beispielsweise eingehender Impulse (nach jedem Zeitabschnitt kann dann der zugeordnete Speicher wieder gelöscht werden) und aber auch zur Speicherung von Kennzeichnungen und Adressen schadhafter Prüflinge, um zur Einsparung an Arbeitszeit ein nicht erforderliches Ansteuern solcher Prüflinge während Mehrfach- und Einzelprüfungen zu vermeiden.
Für die entsprechende Zusammenarbeit der der zentralen Steuerung zugeordneten Einrichtungen ist eine entsprechende Zusammenschaltung notwendig, welche aus der Fig. 1 hervorgeht. Die in der Fig. 1 angegebenen Pfeile geben jeweils die Richtung des Informationsaus.ausches an. Die von der zentralen Steuerung £5/ ausgehenden Pfeile geben an, von welchen Mitteln, z. B. Ventile, Kontaktmanometer, die zentrale Steuerung Informationen erhält bzw. zu welchen sie Befehle abgibt. Alle Informationen, die in
f)0 die zentrale Steuerung eingehen und alle Befehle, die abgegeben werden, müssen entsprechend umgesetzt werden, weshalb also dem Mikrorechner CPf/ zumindest ein Umsetzer UM 1 vorgeschaltet und gegebenenfalls ein weiterer Umsetzer UM2 nachgeschaltet ist.
M Unter bestimmten Voraussetzungen können beide Umsetzer kombiniert .verdcn.
Anhand der F i g. 2 ist gezeigt, wie die Anzahl der Impulse der zentralen Steuerung sich im Veihällnis zur
/.eil darstellen lassen. Aus dem in I ι g, 2 dargestellten Diagramm geht hervor, daß die erste Erhöhung der Anzahl der Impulse je Zeiteinheil beispielsweise 50% beträgt und die zweite Spitze in einem zweiten Zeitabschnitt auftritt, aber nur 30% betrügt. Die erste Spitze kann dadurch auftreten, daß der Prüfling nach der Anfangsdruckerhöhung eine größere Ausdehnung erfahr!. Dies ist für die Prüfung von Kunststoffrohren normal. Nur die zweite entsprechende Dehnung, d. h. Erhöhung der Anzahl der Impulse je Zeitabschnitt. Irin in der Regel dann auf. wenn ein liruch droht. Dies bedeutet, daß nur die zweite und gegebenenfalls nachfolgende Spitze dor Anzahl dcv Impulse ie Zeiteinheit kritisch ist. I überschreitet die Anzahl der Impulse |e Zeiteinheit t"nen bestimmten Wert, beispielsweise 30",n, so bedeute: dies, daß mit Sicherheil ein Bruch in einem Prüfling aufgetreten ist und ein !Nachreguiieren des Druckes innerhalb eines norm.ilen Zeitabschnittes nicht mehr möglich ist. Ijne solche l.rhohung wird durch Vergleich des gezählten Wertes des Zahlers / 1 mit einem ■·.orgcgebenen. aus dem Wert de1- I >''tickes für die Dauerprüfung festgelegt, bestimmt. Ν' dies der Fall, so wird von dem Zähler /. ein Impuls .ibgei-'eK'M. der dazu führt, dall über den Mikrorechner ( Pl ein Befehl zur I 'nislcuenriL· um Mehrfachprüfung .ill I -.inzelprufung gegeben urd.
Inlolge dieses Befehle1- w erden bis aiii das erste \ entii 1 I alle anderen Vm- \~ geschlossen. Auf diese Weise können dann nac: nander alle Pnif'inge durch entsprechendes '■ )ffiK·-. und Schließen on Ventilen geprüft werden Du fes· .'erteilten. st haiihaf'en Priiflin-L'c. die ebenfalls nut der /c:, hen Methi-.le der Zahlung der Impulse ic Zeiteinheit '-ei vorgegebenem Dauerdruck bestimmt werden, -λ erden durch Aufnahme cner besonderen Kennzeichnung und der Adresse des Pr'illings in einci Speicher der zentralen Steuerung /:.Sf gekennzeichnet Diese Kennzeii.hni.ing dient da/u, um ■".acl· lcstgesiell'em Bruch zu \erhin<' n. daß diese \e'"'P:e bei der Mehr'achpp.'ung .ν*, bei einer ■',.:.ntolgende·' Einzelprüfung nochmals am Prüfs\stem .:·"gefaltet werden. Die cr,t<.prechcr.de;i Veniile dieser "'■;f!inge dürfen also wahrend des Ablaufes weiterer ' ■■:?·.'.rgange nicht me-r geöffnet werde". Erst bei .iOge-chiosscncr Gesam;prufung erfolg; die Öffnung j·:· .;:.if diese Weise dann ,lile PrufansJilusse wieder fre/ueeben.
Da1- Magner. entil V und die Luft-· Wasserpumpe P :■_■" Prüfanordnung sorger iur die Zufuhr ung \nn Medi'.ini zu den Prüflingen, deren Ventile geöffnet sind. D>e Paralielprüfu:.g läuft fur die \on der zentralen v-.-'ien.ing angegebene Ges.:mtprüfzeit. »c[^e sich in Abhängigkeit der bereits abgelaufenen Prüfzeit und der festgestellten, schadhaften Prüflinge feststellen läßt. Auf diese Weise ist die Gesamtprüfzeit den Erfordernissen entsprechend veränderbar.
in der F i g. 3 ist ein Diagramm angegeben, aus dem das Verhältnis Druck zur Zeit entnehmbar ist. Für die Messung des für die Dauerprüfung festgelegten Druckes ist ein Kontaktmanomter M vorgesehen, der zumindest zwei Meßpunkte SI und S 2 hat. Bei einem Kontaktmanometer sind dies einfache, z. B. photoelektrtsche Kontakte, die bei Über- bzw. Unterschreiten des festgelegten Druckes betätigbar sind. Da diese Kontakte cinp gewisse Ansprechsrhwelle haben ergeben sich für den gleichen Koniakt bei Ansteigen des Druckes und bei Abnahme des Druckes geringe .Spannungsunterschiede, was eine bessere Erkiärungsmöglichkeit für den Gesamtablauf gibt. Von dieser Tatsache ist in der F" ig. 3 im Diagramm Gebrauch gemacht und dementsprechend ist der Druck bei Schließen des Kontaktes bei Überschreiten der vorgegebenen Spannungsgrenzc mit Pound der Druck bei Unterschreilen der vorgegebenen Spannungsgrenze mit Pu angegeben Wenn man dies annimmt, kann man feststellen, daß in den jeweils gleichen Zeitabschnitten Ai bis Ή zunächst eine größere Anzahl von Impulsen notwendig sind, um den Druck auf den vorgegebenen Wert zu halten und diese Anzahl an Impulsen je Zeitabschnitt, welche zur Druckerhaltung notwendig sind, ständig abnimmt.
Tritt nun aber zu einem Zeitpunkt A\ -t- I ein Bruch in einem Prüfling auf. so nimmt die Anzahl der Impulse je Zeitabschnitt wieder zu und in einem der nachfolgenden Zeitabschnitte, z.B. A \ + 2, ist die Anzahl tier Impulse je Zeitabschnitt 301Vn oder höher tier normalen Durchschnittsanzahl an Impulsen. Der Zähler stellt diese hohe Anzahl an Impulsen lest und zwar durch VerglcK ι mit gespeicherter, vorgegebener Werte in der zentralen Steuerung FSt.
Wenn man davon ausgehl, daß beispielsweise bei PVC -Rolirm eine Mindestprüfdauer \on 1000 Stunden vorgesehen ist. so ist klar, daß es zweckmäßig ist. eine solche Dauerprüfung zu automatisieren. Eine derartige Automatisierung ist deswegen zweckmäßiger, weil vereinbart worden ist, daß die Prüfzeit in Abhängigkeit einer geringen Anzahl von schadhaften Prüflingen erheblich herabsetzbar ist.
Aus der F i g. 3 geht weiterhin her\or. daß bei Überschreiten des vorgegebenen Druckes für die Dauerprüfung beispielsweise auf einen Wert Pu mittels eines zweiten Meßpunktes .V2 ein Steuerbefehl erzeugt werden kann, der unter Zuhilfenahme der zentralen Steuerung ein solches Öffnen eines zusatzlichen Ventile?. Vu zuläßt, daß ein schnelles Ablassen des Druckes auf den unteren vorgegebenen Druckwert möglich wird. Dieser Vorgang kann mehrfach auftreten. Das schnel'e Ablassen des Druckes sorgt für eine Selbstreinigung der im S>stern vorhandenen Ventile, wodurch eine automatische Störungsbehebung möglich w ird. Da bei ledern Auftre;en einer solchen Störung eine entsprechende Information zur zentralen Steuerung gegeben wird, ist in der zentralen Steuerung auch eine Erfassung der Anzahl der Störungen innerhalb einer bestimmten Zeit und/oder der aufeinanderfolgenden Störungen möglich, wodurch wiederum eine besondere, optische und/oder akustische Signalisierung für das Prüfpersonal steuerbar ist. Parallel dazu kann auch ein Ausdrucken der Störungsergebnisse unter jeweiliger Angabe der beteiligten Einrichtungen und oder Prüflingen durch entsprechende Adressenangabe stattfinden.
Um eine ausreichend hohe Regelgenauigkeit zu erhalten, sind am Kontaktmanometer im Bereich der Spannung S2 mehrere Kontaktpunkte vorgesehen. Hierdurch wird verhindert, daß bei Überlaufen eines Sollwertes und fehlender Befehlsgabe ein schnelles Ablassen des Druckes nicht stattfindet.
Verbleibt noch zu erwähnen, daß bei der Neuberechnung der Gesamtprüfzeit nach Ausfall eines Prüflings die für eine zwischendurch ausgeführte Einzelprüfungsreihe ausgefallene Zeit berücksichtigt wird. Zu diesem Zweck sind der zentralen Steuerung digitale Zeitmeßmittel zugeordnet, deren Ergebnis vom Mikrorechner
Ki^riir^cir*!"*tlot wirH
Als Manometer M kann sowohl das erwähnte Kontaktmanometer als auch ein Digitalmanometer verwendet werden.
Hier/u 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Steuerung eines Druckregulierungssystems bei an einem bzw. gleichzeitig an mehreren Prüflingen, insbesondere Kunststoffrohrabschnitten, erfolgenden Dauerbelastungsprüfungen mit annähernd gleichem Druck in Abhängigkeit des Prüflingsverhaltens und der jeweils bereits abgelaufenen Prüfzeit, wobei die gesamte Prüfzeit in Abhängigkeit der auftretenden Fehlerhäufigkeit veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mittels zumindest eines den oberen und den unteren voreingestellten Druckwert für die Dauerprüfung eines bzw. mehrerer Prüflinge (1 bis x) feststellendes Mittel (M/S 1, 52, Kontakte an einem Kontaktmanometer) eine jeweils erforderliche Druckerhöhung auf den eingestellten Wert festgestellt wird und in gleichen Zeitabschnitten die Anzahl von einer zentralen Steuerung (ESt) für die Druckerfr.-iltung abgegebenen Steuerimpulse von entsprechenden Zählmittel (Z) bestimmt werden und weiterhin in Abhängigkeit einer von der zentralen Steuerung (ESt)festgestellten, bestimmten Anzahl (beispielsweise 30% mehr als im Durchschnitt) von Steuerimpulsen je Zeitabschnitt, die zur Erhaltung des vorbestimmten Druckes im Prüfling notwendig sind, die zentrale Steuerung (ESt) zur Feststellung eines schadhaften Prüflings {1,2 ... x) zuerst mittels entsprechendem Schließen und Öffnen der den Prüflingen zugeordneten Ventile (V \ bis Vx) auf Einzelprüfung und anschließend nach Feststellung und Kennzeichnung d· j schafhaften Prüflings wieder auf Fortsetzung der Parallelprüfung ohne schadhaften Prüfling für C"; Dauer einer in Abhängigkeit der bereits abgelaufenen Prüfzeit und der Anzahl der ausgefallenen Prüflinge von der zentralen Steuerung neu bestimmten Gesamtprüfzeit umgeschaltet wird.
2. Verfahren zur Steuerung eines Druckregulierungssystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentralen Steuerung ein über einen Umsetzer (UX, Ul) die Befehle aufnehmender und anhand vorgegebener Daien verarbeitender, die neue Gesamtprüfzeil festlegender Mikrorechner (CPU) vorgesehen ist.
3. Verfahren zur Steuerung eines Druckregulicrungssystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Umschaltung auf Einzelprüfung erst nach einer einmalig zuerst festgestellten höheren Anzahl von durch die zentrale Steuerung (ESt) abgegebenen Impulsen je Zcilabschnitt durch die zentrale Steuerung veranlaßbar ist.
4. Verfahren zur Steuerung eines Druckregulierungssystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Prüflingen (1, 2 .. x) /ugcführten, regelmäßigen und gleichen Druckerhöhungen von einem Manometer (M) überwacht werden und bei Überschreiten des Druckes um einen bestimmten vorgegebenen, oberhalb der oberen Grenze des gewünschten Dauerwertes liegenden und an einem Kontaklpunkt des Manomelers (M) festgestellten Wert der Druck unter Zuhilfenahme der zentralen Steuerung beschleunigt auf den untren Sollwert des gewünschten Dauerwertes der Dauerprüfung abgelassen wird
r). Verfahren zur Steuerung eines Dmckrcgulierungsss stems nach Anspruch !. dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Rcgclgenauigkcit am Manometer (M) mehrere von der Steuerung erfaßbare Meßpunkte vorgesehen sind.
DE19782836508 1978-08-21 1978-08-21 Verfahren zur Steuerung eines Druckregulierungssystems bei an einem bzw. gleichzeitig an mehreren Prüflingen, insbesondere Konststoffrohrabschnitten, erfolgenden Dauerbelastungsprüfungen Expired DE2836508C3 (de)

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