JPH0599392A - 調整管継手 - Google Patents
調整管継手Info
- Publication number
- JPH0599392A JPH0599392A JP13109391A JP13109391A JPH0599392A JP H0599392 A JPH0599392 A JP H0599392A JP 13109391 A JP13109391 A JP 13109391A JP 13109391 A JP13109391 A JP 13109391A JP H0599392 A JPH0599392 A JP H0599392A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow passage
- flow
- section
- cross
- pipe joint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
- F16K5/0657—Particular coverings or materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
- F16K5/0605—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor with particular plug arrangements, e.g. particular shape or built-in means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/6851—With casing, support, protector or static constructional installations
- Y10T137/7036—Jacketed
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Taps Or Cocks (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガス状及び液体の物質流用の調整管継手にお
いて流通路の出口の範囲に生じる摩耗負荷を軽減し、調
整管継手の寿命を伸ばす。 【構成】 流通路６の流通路壁が耐摩耗性材料から成
り、流通路６が、流れの方向に横断面の拡大する部分１
１を有し、この横断面拡大部１１が、流通路６に流体が
流通する場合に、流通路壁７における流れのはく離を生
じる。
いて流通路の出口の範囲に生じる摩耗負荷を軽減し、調
整管継手の寿命を伸ばす。 【構成】 流通路６の流通路壁が耐摩耗性材料から成
り、流通路６が、流れの方向に横断面の拡大する部分１
１を有し、この横断面拡大部１１が、流通路６に流体が
流通する場合に、流通路壁７における流れのはく離を生
じる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ケーシング、管接続要
素、及び座要素の間に保持された操作要素が設けられて
おり、この操作要素が、耐摩耗性材料から成る流通路壁
を備えた流通路を有する、ガス状及び液体の物質流用の
調整管継手に関する。有利な構成は球コックである。耐
摩耗性の材料とは、特に燒結セラミックを意図してい
る。
素、及び座要素の間に保持された操作要素が設けられて
おり、この操作要素が、耐摩耗性材料から成る流通路壁
を備えた流通路を有する、ガス状及び液体の物質流用の
調整管継手に関する。有利な構成は球コックである。耐
摩耗性の材料とは、特に燒結セラミックを意図してい
る。
【０００２】
【従来の技術】経験上周知の処置の範囲内において流通
路は、流通路入口と流通路出口の間で端から端まで一定
の流通路断面を有するように形成されている。このこと
は、球コック、プラグコック及びすべり弁に一様にあて
はまる。ほとんどの場合流通路断面は円筒形である。し
かしその他に調整管継手の調整特性を変えるため、流通
路断面に特別の形を与えることも周知である。物質流調
整の場合に操作要素と付属の座要素は、流通路出口に絞
り個所を形成し、この絞り個所に渦流が生じ、かつカル
ノーの衝撃損失が生じる。その結果、流通路出口の範囲
において操作要素と付属の座要素にかなりの摩耗負荷が
かかる。生じた摩耗は調整管継手の寿命を制限する。こ
のことは、座要素が燒結セラミック材料から成りかつ操
作要素に燒結セラミックから成る摩耗防止スリーブを挿
入した場合でもあてはまる（ドイツ連邦共和国特許出願
公開第３８０３４１７号明細書）。
路は、流通路入口と流通路出口の間で端から端まで一定
の流通路断面を有するように形成されている。このこと
は、球コック、プラグコック及びすべり弁に一様にあて
はまる。ほとんどの場合流通路断面は円筒形である。し
かしその他に調整管継手の調整特性を変えるため、流通
路断面に特別の形を与えることも周知である。物質流調
整の場合に操作要素と付属の座要素は、流通路出口に絞
り個所を形成し、この絞り個所に渦流が生じ、かつカル
ノーの衝撃損失が生じる。その結果、流通路出口の範囲
において操作要素と付属の座要素にかなりの摩耗負荷が
かかる。生じた摩耗は調整管継手の寿命を制限する。こ
のことは、座要素が燒結セラミック材料から成りかつ操
作要素に燒結セラミックから成る摩耗防止スリーブを挿
入した場合でもあてはまる（ドイツ連邦共和国特許出願
公開第３８０３４１７号明細書）。
【０００３】
【発明の目的】本発明の課題は、初めに述べたような調
整管継手において、流通路出口の範囲に生じる摩耗を減
らすことにある。
整管継手において、流通路出口の範囲に生じる摩耗を減
らすことにある。
【０００４】
【発明の構成】この課題を解決するため、本発明は次の
ことを示している。すなわち操作要素の流通路が、流れ
の方向に横断面の拡大する部分を有し、この横断面拡大
部が、流体の流通する流通路において流通路壁における
噴流はく離を引起こす。本発明は次のような知識を前提
としている。すなわち流れのはく離が、操作要素と座要
素の間の境界面ではなく、流通路の内部の耐摩耗性流通
路壁において起これば、調整管継手の動作の改善が達成
できる。流通路の横断面拡大部は、流れはく離の点を定
義する。流れはく離は、流れ圧力損失を伴なって現れ、
この流れ圧力損失は、文献においてはカルノーの衝撃損
失とも称する。この流れ圧力損失は、流れが流通路壁か
らはく離しかつ自由噴流を形成し、この自由噴流が壁に
近い不動の流体層と混合することに基づいている。それ
以上の構成の種々の可能性が存在する。１つの構成は、
横断面拡大部が流入口横断面積から流れ方向に一定の流
出口横断面積へ非定常的に変化するようになっている。
しかし非定常的移行部を有する横断面拡大部を一定の流
れ横断面を有する流通路区間に接続し、かつ横断面拡大
部の範囲における流通路壁が定常的な形を有するように
構成することも、本発明の権利範囲に含まれる。その場
合横断面拡大部が十分に急な開き角を有し、それにより
流通路壁に圧力損失を伴なう流れのはく離が生じるよう
にすることは明らかである。
ことを示している。すなわち操作要素の流通路が、流れ
の方向に横断面の拡大する部分を有し、この横断面拡大
部が、流体の流通する流通路において流通路壁における
噴流はく離を引起こす。本発明は次のような知識を前提
としている。すなわち流れのはく離が、操作要素と座要
素の間の境界面ではなく、流通路の内部の耐摩耗性流通
路壁において起これば、調整管継手の動作の改善が達成
できる。流通路の横断面拡大部は、流れはく離の点を定
義する。流れはく離は、流れ圧力損失を伴なって現れ、
この流れ圧力損失は、文献においてはカルノーの衝撃損
失とも称する。この流れ圧力損失は、流れが流通路壁か
らはく離しかつ自由噴流を形成し、この自由噴流が壁に
近い不動の流体層と混合することに基づいている。それ
以上の構成の種々の可能性が存在する。１つの構成は、
横断面拡大部が流入口横断面積から流れ方向に一定の流
出口横断面積へ非定常的に変化するようになっている。
しかし非定常的移行部を有する横断面拡大部を一定の流
れ横断面を有する流通路区間に接続し、かつ横断面拡大
部の範囲における流通路壁が定常的な形を有するように
構成することも、本発明の権利範囲に含まれる。その場
合横断面拡大部が十分に急な開き角を有し、それにより
流通路壁に圧力損失を伴なう流れのはく離が生じるよう
にすることは明らかである。
【０００５】本発明の有利な構成は、操作要素の流通路
が収縮部を有し、この収縮部に非定常移行部と共に横断
面拡大部が続くようになっている。その場合収縮部及び
横断面拡大部の範囲における流通路壁は、それぞれ流れ
の方向に定常的な形を有するように構成できる。本発明
のこの構成では、物質流は流通路の収縮部によって収束
され、その場合収束させられた物質流は、自由噴流とし
て流通路の横断面拡大部に侵入する。この流れの集束に
よって流通路出口における、すなわち操作要素と座要素
の間に形成される出口ギャップにおける物質流の転向は
減少できる。このことは、特に収縮部が流通路軸線に対
して非対称に配置されている場合に成立つ。
が収縮部を有し、この収縮部に非定常移行部と共に横断
面拡大部が続くようになっている。その場合収縮部及び
横断面拡大部の範囲における流通路壁は、それぞれ流れ
の方向に定常的な形を有するように構成できる。本発明
のこの構成では、物質流は流通路の収縮部によって収束
され、その場合収束させられた物質流は、自由噴流とし
て流通路の横断面拡大部に侵入する。この流れの集束に
よって流通路出口における、すなわち操作要素と座要素
の間に形成される出口ギャップにおける物質流の転向は
減少できる。このことは、特に収縮部が流通路軸線に対
して非対称に配置されている場合に成立つ。
【０００６】構造に関しかつ製造技術に関して有利な本
発明の構成は、流通路が燒結セラミックスリーブ内に加
工されており、このスリーブが、圧力負荷を逃がして操
作要素の穴内に配置されており、かつ流通路出口におい
てはめ込み結合要素によって軸線方向に保持されるよう
になっている。圧力負荷を逃がすとは、物質流内の媒体
の静圧が流通路側面において燒結セラミックスリーブの
外側にも十分に作用することを表わしている。はめ込み
結合要素は、熱膨張特性に関して操作要素のベース材料
に整合されている。摩耗防止部材として設けられたスリ
ーブは、強制的に結合することなく操作要素の穴内にゆ
るく挿入されている。スリーブを多分割して種々の材料
から成るスリーブ区間を有するように構成することは、
本発明の権利範囲に含まれる。このようにして流通路内
に生じる流れと摩耗の負荷に最適に整合させることがで
きる。はめ込み結合要素としては、耐摩耗性のコーティ
ングを有するリング、又は操作要素の熱膨張特性に合わ
せた組成を有するセラミックリングを考えればよい。流
通路出口におけるこのようなはめ込み結合要素の配置
は、本発明によれば流通路の内部における流れのはく離
により流通路出口において流れにより生じる摩耗負荷が
かなり減少するので可能になる。
発明の構成は、流通路が燒結セラミックスリーブ内に加
工されており、このスリーブが、圧力負荷を逃がして操
作要素の穴内に配置されており、かつ流通路出口におい
てはめ込み結合要素によって軸線方向に保持されるよう
になっている。圧力負荷を逃がすとは、物質流内の媒体
の静圧が流通路側面において燒結セラミックスリーブの
外側にも十分に作用することを表わしている。はめ込み
結合要素は、熱膨張特性に関して操作要素のベース材料
に整合されている。摩耗防止部材として設けられたスリ
ーブは、強制的に結合することなく操作要素の穴内にゆ
るく挿入されている。スリーブを多分割して種々の材料
から成るスリーブ区間を有するように構成することは、
本発明の権利範囲に含まれる。このようにして流通路内
に生じる流れと摩耗の負荷に最適に整合させることがで
きる。はめ込み結合要素としては、耐摩耗性のコーティ
ングを有するリング、又は操作要素の熱膨張特性に合わ
せた組成を有するセラミックリングを考えればよい。流
通路出口におけるこのようなはめ込み結合要素の配置
は、本発明によれば流通路の内部における流れのはく離
により流通路出口において流れにより生じる摩耗負荷が
かなり減少するので可能になる。
【０００７】本発明によれば、流通路出口の範囲におい
て操作要素及び付属の座要素における摩耗が減少する。
このことは、特に流通路の横断面拡大部を収縮部と組合
わせ、かつ流通路を通る際の物質流を集束させた場合に
成立つ。摩耗の減少と共に、操作要素と座要素の間の密
閉に関する改善も行われる。さらに驚くべきことに本発
明による処置は、調整管継手の調整特性の改善にも貢献
する。例えばさらに大きな調整範囲が利用できる。
て操作要素及び付属の座要素における摩耗が減少する。
このことは、特に流通路の横断面拡大部を収縮部と組合
わせ、かつ流通路を通る際の物質流を集束させた場合に
成立つ。摩耗の減少と共に、操作要素と座要素の間の密
閉に関する改善も行われる。さらに驚くべきことに本発
明による処置は、調整管継手の調整特性の改善にも貢献
する。例えばさらに大きな調整範囲が利用できる。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を以下図面により詳細に説明
する。
する。
【０００９】図１の物体は、ガス状及び液体の物質流用
の球コックの形の調整管継手である。調整管継手の基本
構成には、ケーシング１、管接続要素２、弁球の形の操
作要素３、及び座リングの形の座要素４が含まれてい
る。弁球３は、座リング４の間に回転可能に保持されて
おり、かつケーシング１に密に保持された軸５によって
操作できる。座リング４は燒結セラミック材料から成
る。弁球３は、流通路壁７を備えた流通路６を有し、こ
の流通路壁は同様に耐摩耗性材料、なるべく燒結セラミ
ックから成る。図２〜図５による構成では弁球３は、が
っしりした燒結セラミック部品として形成されている。
図６による構成では弁球３は、穴を備えた金属支持部材
８を有し、この穴の中に燒結セラミックスリーブ９が挿
入されている。スリーブ９は、穴内にゆるく挿入されて
おり、かつ流通路出口においてはめ込み結合要素１０に
よって軸線方向に保持されている。はめ込み結合要素１
０は、耐摩耗性のコーティングを備えた金属リングとし
て構成されている。操作要素の流通路６は、矢印で略示
した流れ方向に横断面の拡大する部分１１を有し、この
横断面拡大部１１は、流通路に流体が流通する際に流通
路壁７における噴流はく離を引起こす。横断面拡大部１
１の構成は種々の方法で行うことができる。図２による
構成では横断面拡大部１１は、流入口横断面積ａから流
れ方向に一定の流出口横断面積ｂへ非定常的に変化して
いる。図３による構成では流通路壁７は、横断面拡大部
１１の範囲に定常的な形を有するように、例えば円すい
形に形成されている。その場合横断面拡大部１１の非定
常移行部が、一定の流通路横断面を有する流通路区間ｃ
に続いている。
の球コックの形の調整管継手である。調整管継手の基本
構成には、ケーシング１、管接続要素２、弁球の形の操
作要素３、及び座リングの形の座要素４が含まれてい
る。弁球３は、座リング４の間に回転可能に保持されて
おり、かつケーシング１に密に保持された軸５によって
操作できる。座リング４は燒結セラミック材料から成
る。弁球３は、流通路壁７を備えた流通路６を有し、こ
の流通路壁は同様に耐摩耗性材料、なるべく燒結セラミ
ックから成る。図２〜図５による構成では弁球３は、が
っしりした燒結セラミック部品として形成されている。
図６による構成では弁球３は、穴を備えた金属支持部材
８を有し、この穴の中に燒結セラミックスリーブ９が挿
入されている。スリーブ９は、穴内にゆるく挿入されて
おり、かつ流通路出口においてはめ込み結合要素１０に
よって軸線方向に保持されている。はめ込み結合要素１
０は、耐摩耗性のコーティングを備えた金属リングとし
て構成されている。操作要素の流通路６は、矢印で略示
した流れ方向に横断面の拡大する部分１１を有し、この
横断面拡大部１１は、流通路に流体が流通する際に流通
路壁７における噴流はく離を引起こす。横断面拡大部１
１の構成は種々の方法で行うことができる。図２による
構成では横断面拡大部１１は、流入口横断面積ａから流
れ方向に一定の流出口横断面積ｂへ非定常的に変化して
いる。図３による構成では流通路壁７は、横断面拡大部
１１の範囲に定常的な形を有するように、例えば円すい
形に形成されている。その場合横断面拡大部１１の非定
常移行部が、一定の流通路横断面を有する流通路区間ｃ
に続いている。
【００１０】図３〜図６に示した構成は、流通路６が収
縮部１２を有し、この収縮部に非定常移行部と共に横断
面拡大部１１が続いているという特徴を有する。収縮部
１２により、流通路内で案内される物質流の集束が行わ
れる。ここにも構成の種々の可能性がある。図５と図６
による実施例において流通路壁７は、収縮部１２と横断
面拡大部１１の範囲においてそれぞれ流れの方向に定常
的な形を有するように形成されている。流通路壁７にお
いて十分に流れはく離が生じるような大きさに、横断面
拡大部１１の開き角αを選定することは明らかである。
図４によれば、収縮部１２と横断面拡大部１１は、流通
路内に配置された絞り１３によって実現できる。その場
合絞り開口によって定義される収縮部は、流通路軸線に
対して非対称に配置してもよい。
縮部１２を有し、この収縮部に非定常移行部と共に横断
面拡大部１１が続いているという特徴を有する。収縮部
１２により、流通路内で案内される物質流の集束が行わ
れる。ここにも構成の種々の可能性がある。図５と図６
による実施例において流通路壁７は、収縮部１２と横断
面拡大部１１の範囲においてそれぞれ流れの方向に定常
的な形を有するように形成されている。流通路壁７にお
いて十分に流れはく離が生じるような大きさに、横断面
拡大部１１の開き角αを選定することは明らかである。
図４によれば、収縮部１２と横断面拡大部１１は、流通
路内に配置された絞り１３によって実現できる。その場
合絞り開口によって定義される収縮部は、流通路軸線に
対して非対称に配置してもよい。
【図１】本発明により形成された球コックの縦断面図で
ある。
ある。
【図２】図１に示した球コック用の弁球の構成を拡大し
て示す図である。
て示す図である。
【図３】球コックの別の構成を示す図２に相当する図で
ある。
ある。
【図４】球コックの別の構成を示す図２に相当する図で
ある。
ある。
【図５】球コックの別の構成を示す図２に相当する図で
ある。
ある。
【図６】球コックの別の構成を示す図２に相当する図で
ある。
ある。
１ ケーシング ２ 管接続要素 ３ 操作要素 ４ 座要素 ５ 軸 ６ 流通路 ７ 流通路壁 ８ 支持部材 ９ スリーブ １０ はめ込み結合要素 １１ 横断面拡大部 １２ 収縮部 １３ 絞り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リユトガー、ベルヘム ドイツ連邦共和国、4300、エツセン、１、 ヴアルネイヤー、シユトラーセ、29
Claims (7)
- 【請求項１】 ケーシング（１）、管接続要素（２）、
及び座要素（４）の間に保持された操作要素（３）が設
けられており、この操作要素が、耐摩耗性材料から成る
流通路壁（７）を備えた流通路（６）を有する、ガス状
及び液体の物質流用の調整管継手において、操作要素
（３）の流通路（６）が、流れの方向に横断面の拡大す
る部分（１１）を有し、この横断面拡大部（１１）が、
流体の流通する流通路（６）において流通路壁（７）に
おける噴流はく離を引起こすことを特徴とする調整管継
手。 - 【請求項２】 横断面拡大部（１１）が、流入口横断面
積（ａ）から流れ方向に一定の流出口横断面積（ｂ）へ
非定常的に変化する、請求項１記載の調整管継手。 - 【請求項３】 非定常的移行部を有する横断面拡大部
（１１）が、一定流れ断面を有する流通路区間（ｃ）に
続いており、かつ横断面拡大部（１１）の範囲における
流通路壁（７）が、流れの方向に定常的な形を有する、
請求項１記載の調整管継手。 - 【請求項４】 操作要素（３）の流通路（６）が収縮部
（１２）を有し、この収縮部に非定常移行部と共に横断
面拡大部（１１）が続いている、請求項１記載の調整管
継手。 - 【請求項５】 収縮部（１２）及び横断面拡大部（１
１）の範囲における流通路壁（７）が、それぞれ流れの
方向に定常的な形を有する、請求項４記載の調整管継
手。 - 【請求項６】 収縮部（１２）が、流通路軸線に対して
非対称に配置されている、請求項４又は５記載の調整管
継手。 - 【請求項７】 流通路（６）が燒結セラミックスリーブ
（９）内に加工されており、このスリーブが、圧力負荷
を逃がして操作要素（３）の穴内に配置されており、か
つ流通路出口においてはめ込み結合要素（１０）によっ
て軸線方向に保持されている、請求項１〜６の１つに記
載の調整管継手。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19909006504 DE9006504U1 (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | |
| DE9006504.2 | 1990-06-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599392A true JPH0599392A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=6854540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13109391A Pending JPH0599392A (ja) | 1990-06-08 | 1991-06-03 | 調整管継手 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5205533A (ja) |
| EP (1) | EP0460433A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0599392A (ja) |
| DE (1) | DE9006504U1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016166620A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | アズビル株式会社 | ボールバルブ |
Families Citing this family (21)
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|---|---|---|---|---|
| DE9216543U1 (ja) * | 1992-12-04 | 1993-03-25 | Cerpraecis Anwendungen Fuer Ingenieurkeramik Gmbh, 4650 Gelsenkirchen, De | |
| DE19949577C2 (de) * | 1999-10-14 | 2001-11-22 | Wacker Chemie Gmbh | Gasdichter Granulatkugelhahn |
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