EP0420221B1 - Rohrtrenner zum Be- und Entlüften einer Rohrleitung - Google Patents
Rohrtrenner zum Be- und Entlüften einer Rohrleitung Download PDFInfo
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- E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
- E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
- E03C1/10—Devices for preventing contamination of drinking-water pipes, e.g. means for aerating self-closing flushing valves
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- E03C1/10—Devices for preventing contamination of drinking-water pipes, e.g. means for aerating self-closing flushing valves
- E03C1/108—Devices for preventing contamination of drinking-water pipes, e.g. means for aerating self-closing flushing valves having an aerating valve
Definitions
- the invention relates to a pipe separator according to the preamble of claim 1.
- a pipe separator is known from DE-U-89 05 206.
- DE-C-33 90 421 and DE-A-35 09 720 pipe separators for separating and venting a pipe are also known. After each disconnection of a pipe separator, air enters the air as a result of the ventilation of the drain line. When the pipe separator is switched to the flow position, this air is trapped in the drain line and, when the medium is removed from the drain line, causes disturbances which are caused, for example, by the expansion of the emerging air.
- pipe vents are installed in front of the tapping point.
- a pipe breather arranged in the pipe in front of the extraction point has Especially in the case of pipe separators with a backflow preventer, the disadvantage is that air is sucked into the line through the pipe vent, especially when it is opened quickly at the extraction point. A satisfactory keeping of the drain line and the extraction point of air cannot be achieved with it.
- the object of the invention is to design a pipe separator in such a way that the disadvantages of the prior art are avoided and in particular the air which has penetrated through the separating process is removed from the drain line of the pipe separator in a safe manner.
- the backflow preventer ensures that the air which has entered through the separation process is first stowed at this, so that the air flows out through the vent opening before the backflow preventer is opened by the pressure which builds up. It is particularly advantageous if the backflow preventer only opens when a pressure of at least 0.2 bar has built up in the flow direction in front of the backflow preventer. The air is pressurized so that it passes the vent faster. The check valve only opens when the air has already left the drain line. The arrangement of the vent opening directly in front of the backflow preventer pushes the air out of the vent opening particularly reliably. The arrangement of the backflow preventer in the vicinity of the pipe separator means that only a small part of the drain line runs empty and therefore little Air enters the drain line.
- a pipe vent on the vent opening automatically closes the vent when the air has left the drain line so that no medium can flow out.
- a simple device ensures that no medium can flow out and that no further throttling of the outflowing air takes place initially after the vent opening.
- the additional arrangement of a pipe breather on the chamber ensures that no back pressure against the inflowing air can build up in it.
- the chamber is completely vented, so that no air is sucked back out of the chamber into the line even if there is a strong pressure drop on the discharge side. Unwanted wetting of the surroundings of the pipe separator with liquid is avoided by a device for absorbing splash water which can escape during the venting.
- a line for discharging the spray water which can advantageously be connected to the spray water discharge line of the pipe separator, the spray water is reliably discharged.
- a ventilation opening 5 is arranged in the drain line 3 of the pipe separator 1 between the ventilation opening 32 and the backflow preventer 4. This is connected via a connecting line 51 to a chamber 52 which is enclosed by the chamber wall 521.
- the chamber 52 communicates with an automatic vent 6 through an opening 53.
- the pipe separator has a drive unit 12 which, via a spring and a piston acted upon by the inflow-side medium pressure, controls the sealing elements 21 and 31 into the flow and ventilation positions.
- the ventilation opening 32 is closed by the sealing element 31 and the sealing element 21 releases the inflow opening 22 of the outflow line 3.
- the pipe separator according to the invention works in the transition from the ventilation position to the flow position as follows: After closing the ventilation opening 32 and opening the inflow opening 22, medium flows into the space 13. The trapped air is compressed and through the ventilation opening 5 from the outflow line 3 from the medium that is pushing in pushed out.
- the backflow preventer which, for example, only releases the flow at an inflow-side pressure of 0.2 bar overpressure, it is achieved that the air first escapes from the vent opening 5 before the backflow preventer opens and releases the flow.
- the non-return valve In contrast to non-return valves, which only prevent the medium from flowing back, the non-return valve requires the property of opposing an opening resistance to the inflowing medium, which is essential for the function of venting.
- the property of preventing the medium from flowing back prevents the drain line from draining and thereby reduces the total amount of air that has penetrated into the drain line.
- the vent opening is closed by a valve, which is, for example, manually operated, after the air outlet in order to prevent the escape of medium.
- This version is conceivable, for example, for pipe separators with a large nominal diameter, where the separation process only occurs rarely and the transition to the flow position can therefore be monitored.
- the vent opening 5 is connected to a chamber 52 via a connecting line 51.
- the chamber 52 is not provided with a vent 6, as shown in Fig. 1, rather the size of the chamber 52 is together with a possible.
- Existing connection line 51 selected so that the air which has penetrated into the space 13 as a result of the flow position is accommodated therein. The smallest is decisive, e.g. pressure occurring when removing medium, since this causes the largest volume. In order to achieve safe ventilation, the volume of the chamber 52 must be made larger by a safety volume.
- the chamber 52 is connected to a pipe vent 6 via the opening 53.
- the air to be pressed by the inflow of the medium through the vent opening 5 can escape through the vent opening 5 from the drain line 3 into the chamber 52 without a flow resistance, for example due to a pipe vent.
- the air then exits through the pipe breather, as a result of which only a slight counterpressure can build up in the chamber 52, since the air constantly escapes from the chamber.
- a splash guard 61 is attached, which collects the spray water emerging during the venting and directs it back into the chamber 52 when there is negative pressure or no pressure in the chamber, for example in the ventilation position of the pipe separator.
- the escaped medium is drained off via the ventilation opening 32 of the pipe separator.
- the splash guard 61 can also be connected to a line, not shown, which conducts the leaked medium (spray water) directly into the funnel 33 of the pipe separator 1, from where it is discharged as well as the medium escaping during the ventilation process.
- the pipe separator 2 shows a pipe separator 1 with an automatic control valve 7, as described for example in DE-A-37 03 715, in the disconnected position.
- the control valve 7 is connected via the connection 71 to the drain line 3, in the flow direction after the backflow preventer 4 and 4 ', also with the inflow line 2 via the line 72 and with the drive unit 12 via the control line 73.
- the flow position is at this Only maintain the type of pipe separator if there is a lower medium pressure in the flow direction after the backflow preventer 4 than before the pipe separator.
- the pipe separator of Fig. 2 has a divided drain line 3 'in which a second backflow preventer 4' is arranged.
- the second backflow preventer 4 ' is used for the removal of small amounts of medium, which are removed via this drain line 3' formed as a bypass.
- the arranged in the by-pass backflow preventer 4 ' can be designed so that it already opens at a back pressure that is lower than that of the backflow preventer 4. If the by-pass line has a high flow resistance, the air is already out of the Vent 5 escaped before the backflow preventer 4 'opens. The necessary back pressure from the backflow preventer 4 'is usually practically zero.
- the invention is applicable not only for the shown embodiments of pipe separators, but also for pipe separators, which are controlled, for example, by means of electric solenoid valves or pipe separators with sealing elements which are designed as slides (DE-C-33 90 421) or as one-piece sealing elements.
- the invention also extends to embodiments in which a plurality of drain lines are assigned to the pipe separator, at least one of which is equipped with a backflow preventer and a vent opening.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Rohrtrenner gemäß dem Oberbegriff des Ansprüches 1. Ein solcher Rohrtrenner ist aus der DE-U-89 05 206 bekannt. Aus der DE-C-33 90 421 und der DE-A-35 09 720 sind ebenfalls Rohrtrenner zum Abtrennen und Belüften einer Rohrleitung bekannt. Nach jedem Trennvorgang eines Rohrtrenners tritt infolge der Belüftung der Abflußleitung in diese Luft ein. Beim Umschalten des Rohrtrenners in die Durchflußstellung wird diese Luft in der Abflußleitung eingeschlossen und verursacht bei der Mediumentnahme aus der Abflußleitung Störungen, die beispielsweise durch die Expansion der austretenden Luft verursacht werden.
- Um die Luftmenge zu begrenzen, sind aus den oben zitierten Patenschriften Ausführungsformen von Rohrtrennern bekannt, bei denen hinter der Trennstelle ein Rückflußverhinderer angeordnet ist, so daß die Abflußleitung über die Belüftungsöffnung nicht völlig leer läuft und der belüftete Abschnitt und damit die in die Rohrleitung eingebrachte Luftmenge klein gehalten wird. Es verbleibt jedoch die bei der Belüftung in die Abflußleitung eingedrungene Luft in der Rohrleitung und wird durch das strömende Medium bis zur Entnahmestelle mitgerissen.
- Um die Luft aus der Leitung zu entfernen, werden in der Praxis Rohrentlüfter vor der Entnahmestelle installiert. Ein vor der Entnahmestelle in der Rohrleitung angeordneter Rohrentlüfter hat insbesondere bei Rohrtrennern mit einem Rückflußverhinderer den Nachteil, daß durch den Rohrentlüfter vor allem bei einem schnellen Öffnen an der Entnahmestelle Luft in die Leitung hineingesaugt wird. Ein zufriedenstellendes Freihalten der Abflußleitung und der Entnahmestelle von Luft kann damit nicht erreicht werden.
- Durch die DE-U-89 05 206 ist es bekannt, eine Belüftungsöffnung zwischen dem Verschlußelement zum Schließen der Zuflußleitung und einem Verschlußelement zum Abtrennen der Abflußleitung vorzusehen, bei weicher nicht auszuschließen ist, daß beim Wiedereinsetzen des Mediumdruckes und öffnen der Zuflußleitung zufällig auch etwas Luft aus dem belüfteten Rohrabschnitt entweichen könnte. Auf diese Weise kann jedoch keine zuverlässige und vollständige Entlüftung erreicht werden, zumal diese mit einem Belüftungsventil versehene Öffnung auf die Belüftung dieses Rohrabschnittes ausgelegt ist.
- Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rohrtrenner so auszubilden, daß die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden und insbesondere die durch den Trennvorgang eingedrungene Luft auf sichere Weise aus der Abflußleitung des Rohrtrenners wieder entfernt wird.
- Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- Durch den Rückflußverhinderer wird erreicht, daß die über den Trennvorgang eingedrungene Luft zunächst an diesem gestaut wird, so daß die Luft durch die Entlüftungsöffnung ausströmt, bevor durch den sich aufbauenden Druck der Rückflußverhinderer geöffnet wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rückflußverhinderer erst dann öffnet, wenn sich ein Druck von mindestens 0,2 bar in Durchflußrichtung vor dem Rückflußverhinderer aufgebaut hat. Die Luft wird unter Druck gesetzt, so daß sie schneller die Entlüftungsöffnung passiert. Per Rückflußverhinderer öffnet erst dann, wenn die Luft die Abflußleitung bereits verlassen hat. Durch die Anordnung der Entlüftungsöffnung unmittelbar vor dem Rückflußverhinderer wird die Luft besonders sicher aus der Entlüftungsöffnung hinausgedrückt. Die Anordnung des Rückflußverhinderers in Nähe des Rohrtrenners bedingt, daß nur ein geringer Teil der Abflußleitung leerläuft und dadurch wenig Luft in die Abflußleitung eindringt. Durch einen Rohrentlüfter auf der Entlüftungsöffnung wird ein automatisches Schließen der Entlüftungsöffnung erreicht, wenn die Luft die Abflußleitung verlassen hat, so daß kein Medium ausströmen kann. Durch eine sich an die Entlüftungsöffnung anschließende Kammer wird mit einer einfachen Vorrichtung erreicht, daß kein Medium ausströmen kann und daß zunächst nach der Entlüftungsöffnung keine weitere Drosselung der ausströmenden Luft erfolgt. Durch die zusätzliche Anordnung eines Rohrentlüfters auf der Kammer wird erreicht, daß sich in dieser kein Gegendruck gegen die einströmende Luft aufbauen kann. Die Kammer wird ganz entlüftet, und dadurch auch bei abflußseitigem starkem Druckabfall keine Luft aus der Kammer heraus in die Leitung zurücksaugt. Durch eine Vorrichtung zu Aufnahme von Spritzwasser, das bei der Entlüftung austreten kann, wird eine unerwünschte Benetzung der Umgebung der Rohrtrenners mit Flüssigkeit vermieden. Mit Verwendung einer Leitung zum Abführen des Spritzwassers, die vorteilhafterweise mit der Spritzwasserabführleitung des Rohrtrenners verbunden sein kann, wird eine sichere Abführung des Spritzwassers bewirkt.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand zeichnerischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- eine vorteilhaft ausgestaltete Ausführungsform der Erfindung mit einem durch den zuflußseitigen Mediumdruck gesteuerten Rohrtrenner,
- Fig. 2
- einen erfindungsgemäß ausgestalteten Rohrtrenner mit einer Steuereinrichtung.
- Der Rohrtrenner der Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse, einer Zuflußleitung 2, einer Abflußleitung 3, einem die Zuflußleitung 2 verschließenden Dichtelement 21 und einem die Belüftungsöffnung 32 verschließenden Dichtelement 31. Die Dichtelemente 21 und 31 sind über eine Stange 11 miteinander verbunden. In der Abflußleitung 3 ist ein Rückflußverhinderer 4 angeordnet. Zwischen der Belüftungsöffnung 32 und dem Rückflußverhinderer 4 ist in der Abflußleitung 3 des Rohrtrenners 1 eine Entlüftungsöffnung 5 angeordnet. Diese ist über eine Anschlußleitung 51 mit einer Kammer 52 verbunden, die durch die Kammerwand 521 umschlossen ist. Durch eine Öffnung 53 steht die Kammer 52 mit einem automatischen Entlüfter 6 in Verbindung. Zur Steuerung der Dichtelemente 21 und 31 besitzt der Rohrtrenner eine Antriebseinheit 12 die, über eine Feder und einen vom zuflußseitigen Mediumdruck beaufschlagten Kolben die Dichtelemente 21 und 31 in die Durchfluß- und die Belüftungsstellung steuert. In der Durchflußstellung wird die Belüftungsöffnung 32 vom Dichtelement 31 verschlossen und das Dichtelement 21 gibt die Zuflußöffnung 22 der Abflußleitung 3 frei.
- Beim Übergang von der in Fig. 1 gezeigten Belüftungsstellung in die Durchflußstellung wird die Luft, die sich im Raum 13, der sich von der Zuflußöffnung 22 bis zum Rückflußverhinderer 4 erstreckt, befindet, eingeschlossen. Bei Fehlen einer erfindungsgemäßen Entlüftungsöffnung würde durch die infolge einer abflußseitigen Mediumentnahme verursachten Strömung die im Raum 13 eingeschlossene Luft über den Rückflußverhinderer hinweg in die Abflußleitung mitgerissen.
- Der erfindungsgemäße Rohrtrenner arbeitet beim Übergang von der Belüftungsstellung in die Durchflußstellung folgendermaßen: Nach dem Schließen der Belüftungsöffnung 32 und dem Öffnen der Zuflußöffnung 22 strömt Medium in den Raum 13. Die eingeschlossene Luft wird komprimiert und durch die Entlüftungsöffnung 5 aus der Abflußleitung 3 vom nachdrängenden Medium hinausgedrückt. Durch eine entsprechende Auslegung des Rückflußverhinderers, der z.B. erst bei einem zuflußseitigen Druck von 0,2 bar Überdruck den Durchfluß freigibt, wird erreicht, daß die Luft zuerst aus der Entlüftungsöffnung 5 entweicht bevor der Rückflußverhinderer öffnet und den Durchfluß freigibt. Der Rückflußverhinderer benötigt im Gegensatz zu Rückflußverhinderern, die lediglich ein Rückfließen des Mediums verhindern, die Eigenschaft dem zufließenden Medium einen Öffnungswiderstand entgegenzusetzen, die wesentlich für die Funktion des Entlüftens ist. Die Eigenschaft, das Zurückfließen des Mediums zu Verhindern, verhindert das Leerlaufen der Abflußleitung und vermindert dadurch die insgesamt in der Abflußleitung eingedrungene Luftmenge. In einer einfachen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die Entlüftungsöffnung durch ein Ventil, das beispielsweise handbetätigt ist, nach dem Luftaustritt verschlossen wird, um den Austritt von Medium zu verhindern. Diese Ausführung ist beispielsweise bei Rohrtrennern mit großer Nennweite denkbar, bei denen der Trennvorgang nur selten eintritt und der Übergang in die Durchflußstellung daher überwacht werden kann.
- Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist die Entlüftungsöffnung 5 über eine Anschlußleitung 51 mit einer Kammer 52 verbunden. Bei einer einfachen Ausführung ist die Kammer 52 nicht mit einem Entlüfter 6, wie in Fig. 1 dagestellt, versehen, vielmehr ist die Größe der Kammer 52 zusammen mit einer eventl. vorhandenen Anschlußleitung 51 so gewählt, daß die über den Trennvorgang in den Raum 13 eingedrungene, infolge Durchflußstellung komprimierte Luft, darin Platz findet. Entscheidend ist dabei der kleinste z.B. bei Mediumentnahme auftretende Druck, da dieser das größte Volumen bedingt. Um eine sichere Entlüftung zu erreichen, ist das Volumen der Kammer 52 um ein Sicherheitsvolumen größer auszubilden.
- In Fig. 2 ist die Kammer 52 über die Öffnung 53 an einen Rohrentlüfter 6 angeschlossen. Die durch das Zufließen des Mediums durch die Entlüftungsöffnung 5 zu drückende Luft kann ohne, beispielsweise durch einen Rohrentlüfter bedingten Strömungswiderstand, durch die Entlüftungsöffnung 5 aus der Abflußleitung 3 in die Kammer 52 entweichen. Durch den Rohrentlüfter tritt die Luft anschließend ins Freie, wodurch sich in der Kammer 52 nur ein geringer Gegendruck aufbauen kann, da die Luft aus der Kammer ständig entweicht.
- Auf dem Rohrentlüfter 6 ist eine Spritzschutzhaube 61 angebracht, die das bei der Entlüftung austretende Spritzwasser auffängt und es bei Unterdruck bzw. Drucklosigkeit in der Kammer, z.B. in der Belüftungsstellung des Rohrtrenners, wieder in die Kammer 52 zurückleitet. Über die Belüftungsöffnung 32 des Rohrtrenners wird das ausgetretene Medium abgeleitet. Die Spritzschutzhaube 61 kann auch mit einer nicht gezeigten Leitung verbunden sein, die das ausgetretene Medium (Spritzwasser) direkt in den Trichter 33 des Rohrtrenners 1 leitet, von wo aus es ebenso wie das beim Belüftungsvorgang austretende Medium abgeleitet wird.
- Fig.2 zeigt eine Rohrtrenner 1 mit einem automatischen Steuerventil 7, wie es beispielsweise in der DE-A-37 03 715 beschrieben ist, in Trennstellung. Das Steuerventil 7 steht über den Anschluß 71 mit der Abflußleitung 3, in Durchflußrichtung nach den Rückflußverhinderern 4 und 4′, in Verbindung, ebenso mit der Zuflußleitung 2 über die Leitung 72 und mit der Antriebseinheit 12 über die Steuerleitung 73. Die Durchflußstellung wird bei dieser Art von Rohrtrenner nur aufrechterhalten, wenn in Durchflußrichtung nach dem Rückflußverhinderer 4 ein kleinerer Mediumdruck herrscht als vor dem Rohrtrenner. Der Rohrtrenner von Fig. 2 besitzt eine geteilte Abflußleitung 3′ in der ein zweiter Rückflußverhinderer 4′ angeordnet ist. Der zweite Rückflußverhinderer 4′ dient für die Entnahme von geringen Mediummengen, die über diese als Bypass ausgebildete Abflußleitung 3′ entnommen werden.
- Die im By-pass angeordnete Rückflußverhinderer 4′ kann so ausgebildet sein,daß er sich bereits bei einem Gegendruck öffnet, der geringer ist als der des Rückflußverhindere 4. Besitzt nämlich die By-pass Leitung einen hohen Strömungswiderstand, so ist die Luft bereits aus der Entlüftungsöffnung 5 entwichen, ehe der Rückflußverhinderer 4′ öffnet. Der notwendige vom Rückflußverhinderer 4′ aufzubringende Gegendruck ist in der Regel praktisch Null.
- Die Erfindung ist nicht nur für die gezeigten Ausführungsformen von Rohrtrennern anwendbar, sondern auch für Rohrtrenner, deren Steuerung beispielsweise mittels elektrischer Magnetventile erfolgt oder Rohrtrenner mit Dichtelementen, die als Schieber (DE-C-33 90 421) oder als einteilige Dichtelemente ausgebildet sind. Ebenso erstreckt sich die Erfindung auf Ausführungsformen, bei denen dem Rohrtrenner mehrere Abflußleitungen zugeordnet sind von denen mindestens eine mit einem Rückflußverhinderer und einer Entlüftungsöffnung ausgestattet ist.
Claims (10)
- Rohrtrenner mit einer Zuflußleitung (2) und einer Abflußleitung (3) für ein Medium, mit einem Verschlußelement (21) zum Abtrennen von Zuflußleitung und Abflußleitung, mit einem dem Verschlußelement (21) in Strömungsrichtung des Mediums nachgeschalteten Belüftungsventil (31, 32) zum Belüften der Abflußleitung und mit einer dem Belüftungsventil nachgeschalteten, in der Abflußleitung angeordneten Vorrichtung (4,4') zum Verhindern des Rückflusses des Mediums in der Abflußleitung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abflußleitung (3) zwischen der von dem Verschlußelement (21) verschließbaren Zuflußöffnung (22) der Abflußleitung und der Vorrichtung (4,4') zum Verhindern des Rückflusses des Mediums eine vom Belüftungsventil (31, 32) getrennte Entlüftungsöffnung (5) angeordnet ist.
- Rohrtrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückflußverhinderer (4, 4′) in Nähe des Rohrtrenners (1) in der Abflußleitung (3) angeordnet ist.
- Rohrtrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnung (5) in Fließrichtung des Mediums unmittelbar vor dem Rückflußverhinderer (4, 4′) angeordnet ist.
- Rohrtrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Entlüftungsöffnung (5) ein Rohrentlüfter (6) angeschlossen ist.
- Rohrtrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß an die Entlüftungsöffnung (5) eine Kammer (52) zur Aufnahme der aus der Entlüftungsöffnung (5) ausgeströmten Luft angeschlossen ist.
- Rohrtrenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichent, daß das Volumen der Kammer (52) mindestens dem Volumen der unter Mediumdruck gesetzten, infolge Belüftung der Abflußleitung (3) eingedrungenen Luftmenge entspricht.
- Rohrtrenner nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (52) eine Öffnung (53) besitzt, an die ein Rohrentlüfter (6) angeschlossen ist.
- Rohrtrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückflußverhinderer(4, 4′) den Durchfluß des Mediums erst freigibt, wenn der zuflußseitige Mediumdruck größer ist als der Atmosphärendruck.
- Rohrtrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsöffnung eine Vorrichtung (61) zur Aufnahme des beim Entlüftungsvorgang austretenden Spritzwassers besitzt.
- Rohrtrenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung (61) zur Aufnahme des Spritzwassers eine Leitung zum Abführen des Spritzwassers zugeordnet ist.
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