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DE3110735A1 - Apparatus for preventing sewage pumps, in particular lifting systems, from running dry - Google Patents

Apparatus for preventing sewage pumps, in particular lifting systems, from running dry

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DE3110735A1
DE3110735A1 DE19813110735 DE3110735A DE3110735A1 DE 3110735 A1 DE3110735 A1 DE 3110735A1 DE 19813110735 DE19813110735 DE 19813110735 DE 3110735 A DE3110735 A DE 3110735A DE 3110735 A1 DE3110735 A1 DE 3110735A1
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dry
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running
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Hubert 1000 Berlin Combé
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/02—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
    • F04D15/0209—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid
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Abstract

Sewage-lifting system with blockage-free venting line for the pump housing, in which, once the pump has been started up, monitoring work can be carried out, after an adjustable period of time, as to whether the tank has been pumped dry or whether the pump is still operating and generating pressure, and in which the pump is switched off if these conditions are not fulfilled. Repeated starting-up chances for the pump, pneumatic measurement of the water level in the tank and of the pump pressure, the air in the measuring tube being expelled once every day and renewed.

Description

Trockenlaufschutzvorrichtung für Abwasserpumpen, insbesondere für HebeanlagenDry running protection device for sewage pumps, in particular for lifting systems

Die beanspruchte Erfindung bezieht sich auf eine Trockenlaufschutzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The claimed invention relates to a dry run protection device according to the preamble of claim 1.

Eine solche Vorrichtung ist durch die DE-OS 291397ο bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird während des Pumpenlaufs stets Flüssigkeit durch das Entlüftungsrohr zurück in den Vorratsbehälter gefördert, was neben einer Leistungsminderung der Pumpe zu Verstopfungen im Entlüftungsrohr führen kann, denn das Entlüftungsrohr kann wegen des Rücklaufs in den Vorratsbehälter nicht mit einem so großen lichten Querschnitt versehen werden, wie zur Vermeidung von Verstopfungen notwendig wäre.Such a device is known from DE-OS 291397ο. With this well-known The device is always liquid through the vent tube while the pump is running pumped back into the storage tank, which in addition to a reduction in the performance of the pump can lead to blockages in the ventilation pipe, because that The vent pipe cannot be connected to a as large a clear cross-section as to avoid blockages would be necessary.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Trockenlaufschutzvorrichtung zu schaffen, die ohne Leistungsverlust und ohne Verstopfungsgefahr in der Entlüftungsleitung arbeitet. /Accordingly, the object of the invention is to provide a dry-running protection device to create that works without loss of performance and without the risk of clogging in the vent line. /

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in claim 1.

Durch die Anordnung des Rohrbelüfters oberhalb des höchsten Wasserspiegels des Abwasserreservoirs wird erreicht, daß die durch das Absinken des Wasserspiegels beim Pumpen in das Druckrohr zwischen Pumpendruckstutzen und Rückschlagklappe gelangte Luft entweichen kann und daß das im Behälter wieder ansteigende Abwasser im Pumpengehäuse und in der Druckleitung wieder ansteigen kann, ohne zum Rohrbelüfter zu gelangen. Die Funktion des Rohrbelüfters wird deshalb von Schmutzeinflüssen nicht beeinträchtigt.The arrangement of the pipe aerator above the highest water level in the Wastewater reservoir is achieved by the drop in the water level when pumping into the pressure pipe between the pump pressure port and the non-return valve any air that has entered can escape and that the wastewater rising again in the container can rise again in the pump housing and in the pressure line without reaching the pipe aerator. The function of the tube aerator is therefore not affected by dirt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der beanspruchten Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the claimed invention result from the subclaims.

Diese befassen sich mit der Notwendigkeit, die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 zu überwachen. Verschmutztes und mit Fäkalien und mit Feststoffen durchsetztes Abwasser verursacht gelegentlich und unberechenbar Störungen, z.B. auch im Pumpenzulauf.These deal with the need for the device according to claim 1 to monitor. Wastewater contaminated with faeces and solids causes occasional and unpredictable disturbances, e.g. also in the pump inlet.

Die auf dem Markt erhältlichen Elektronikbausteine ermöglichen es, vorhandene Schaltvorrichtungen in Hebeanlagen preisgünstig damit auszurüsten und mit Hilfe eines Mikroprozessors zu ergänzen, um die Überwachung des Pumpenbetriebes zu verbessern.The electronic components available on the market make it possible to use existing To equip switching devices in lifting systems inexpensively with it and to supplement it with the help of a microprocessor in order to monitor the pump operation to improve.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels und eines Schaltplanes erläutert:The invention is based on an exemplary embodiment and a circuit diagram explained:

Das mit Fäkalien und Feststoffen durchsetzte Abwasser gelangt über einen Zulauf 1 in einen Sammelbehälter 2. Aufgeflanscht auf dem Behälter 2 ist eine Pumpe 3 mit Motor 4. Am Druckstutzen der Pumpe 3 ist ein Bogen 5 montiert und mit dem Bogen ist eine Rückschlagklappe 6 verbunden, von wo das Schmutzwasser über eine Leitung 7 weitergeleitet wird.The sewage, which is interspersed with faeces and solids, is fed through an inlet 1 in a collecting container 2. Flanged onto the container 2 is a Pump 3 with motor 4. A bend 5 is mounted on the pressure port of the pump 3 and a non-return valve 6 is connected to the bend, from where the dirty water is forwarded via a line 7.

Am Bogen 5 befindet sich die Entlüftungsleitung 8 mit einem lichten Durchmesser von ca. 5o mm.The vent line 8 with a clear diameter is located on the arch 5 of approx. 50 mm.

Die Entlüftungsleitung 8 endet ca. 1oo mm oberhalb der Ebene 9, die durch den höchsten Wasserstand im Behälter bestimmt wird. An der höchsten Stelle der Entlüftungsleitung 8 befindet sich ein handelsüblicher Rohrbelüfter 1o, an den sich ein Verbindungsschlauch 11 anschließt, der zum Behälter 2 führt. Ferner befindet sich an der höchsten Stelle der Entlüftungsleitung 8 noch eine Druckkammer 12 mit daran angeschlossenem Übertragungsrohr 13, das einen lichten Durchmesser von ca. 2 mm hat. Das Übertragungsrohr 13 führt zu einem Dreiwegemagnetventil 14 und weiter zu einem Membranschalter 15.The vent line 8 ends about 1oo mm above the level 9, which is through the highest water level in the tank is determined. At the highest point of the Vent line 8 is a commercially available pipe aerator 1o to the a connecting hose 11 is connected, which leads to the container 2. Further there is still a pressure chamber at the highest point of the vent line 8 12 with an attached transfer tube 13 that clears one Has a diameter of approx. 2 mm. The transfer tube 13 leads to a three-way solenoid valve 14 and further to a membrane switch 15.

Im Sammelbehälter 2 befindet sich ein Meßrohr 16, das ca. 25 mm Durchmesser hat und das unten eine Öffnung hat, die auf ca. 8o mm trichterförmig erweitert ist.In the collecting container 2 there is a measuring tube 16 which is approximately 25 mm in diameter and which has an opening at the bottom that is expanded in the shape of a funnel to approx. 8o mm.

Vom Meßrohr 16 führt eine Übertragungsleitung 17 mit ca. 2 mm lichtem Durchmesser zu einem weiteren Dreiwegemagnetventil 18 und von da weiter zu einem Membranschalter 19. Beide Membranschalter 15 und 19 sind elektrisch verbunden mit einer Leiterplatte 2o mit eingebautem Mikroprozessor, die eine elektronische Kontrollvorrichtung darstellt. Auf der Leiterplatte befinden sich auch Zeitmeßeinrichtungen 21. Die Leiterplatte 2o ist ihrerseits mit den Dreiwege-A transmission line 17 with an internal diameter of approximately 2 mm leads from the measuring tube 16 to a further three-way solenoid valve 18 and from there to a membrane switch 19. Both membrane switches 15 and 19 are electrically connected with a circuit board 2o with built-in microprocessor, which is an electronic Represents control device. There are also timing devices 21 on the circuit board.

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magnetventilen 14 und 18 sowie mit dem Starkstromschaltteil 22 für den Pumpenmotor 4 verbunden und auch mit einem Kleinkompressor 23 und einer Alarmeinrichtung 24.solenoid valves 14 and 18 and with the high-voltage switching part 22 for the pump motor 4 and also with a small compressor 23 and an alarm device 24.

Wirkungsweise:Mode of action:

Ohne die Entlüftungsleitung 8 verbleibt bei geschlossener Rückschlagklappe beim Vollfüllen des Behälters 2 im Gehäuse der Pumpe 3 und im Bogen 5 Luft, die dazu führt, daß die Pumpe nicht fördert, was Trockenlauf bedeutet. Wenn der Behälter 2 über den Zulauf 1 mit Wasser gefüllt wird, läßt die Entlüftungsleitung 8 zu, daß sich ein Wasserspiegel sowohl in der Entlüftungsleitung 8 als auch im Behälter 2 in gleicher Höhe einstellt, und zwar bis zur Ebene 9 des höchsten Wasserstandes im Behälter 2 und daß folglich das tieferliegende Gehäuse der Pumpe 3 und der untere Teil des Bogens 5 mit Abwasser gefüllt sind.Without the vent line 8, the non-return valve remains closed when filling the container 2 in the housing of the pump 3 and in the arch 5 air, which means that the pump does not deliver, which means dry running. if the container 2 is filled with water via the inlet 1, the vent line 8 allows a water level in both the vent line 8 as well as in the container 2 is set at the same height, up to level 9 of the highest water level in the container 2 and that consequently the lower one Housing of the pump 3 and the lower part of the arch 5 are filled with sewage.

Wenn nun durch Druckanstieg im Meßrohr 16, der sich über das Übertragungsrohr 17 und das Dreiwegemagnetventxl 18 zum Membranschalter 19 fortpflanzt, die Leiterplatte 2o und das Starkstromschaltgerät 22 den Motor 4 der Pumpe auslösen,. steigt der Wasserspiegel in der Entlüftungsleitung 8 ruckartig an.If now, due to an increase in pressure in the measuring tube 16, which propagates via the transfer tube 17 and the three-way solenoid valve 18 to the membrane switch 19, the circuit board 2o and the high-voltage switching device 22 trigger the motor 4 of the pump ,. the water level in the vent line 8 rises abruptly.

Die oberhalb des Wasserspiegels (Ebene 9) in der Entlüftungsleitung 8 befindliche Luft versucht, mit hoher Geschwindigkeit über den Rohrbelüfter 1o zu entweichen und löst damit den Verschlußmechanismus des Rohrbelüfters aus, bevor das Schmutzwasser den Rohrbelüfter 1o erreicht hat. Der Rohrbelüfter verschmutzt somit nicht, und es entsteht beim Lauf der Pumpe 4 kein energieverzehrender Nebenstrom über die Entlüftungsleitung 8 und den Verbindungsschlauch 11. The air located above the water level (level 9) in the vent line 8 tries to escape at high speed via the pipe aerator 1o and thus triggers the closing mechanism of the pipe aerator before the dirty water has reached the pipe aerator 1o. The pipe aerator therefore does not get dirty, and when the pump 4 is running, there is no energy-consuming secondary flow via the ventilation line 8 and the connecting hose 11.

Um die beschriebene Trockenlaufschutzvorrichtung noch sicherer zu gestalten, kann eine automatische Kontrolle der Funktionen vorgesehen werden.In order to make the described dry-running protection device even safer, an automatic control of the functions can be provided.

Es ist zu unterscheiden zwischen geringem Zulauf auf dem Zulaufweg 1 in den Behälter 2 und großem Zulauf. Bei geringem Zulauf genügt es, wenn beim Einschalten des Motors 4 die Zeitdauer des Pumpenlaufs der Pumpe 3 mit einer Vorgabezeit verglichen wird, in der der Behälter 2 leergepumpt sein müßte.A distinction must be made between low inflow on inflow path 1 in the Container 2 and large inlet. If the intake is low, it is sufficient to switch on of the motor 4, the duration of the pump run of the pump 3 is compared with a default time in which the container 2 would have to be pumped empty.

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Dies geschieht mit Hilfe der Zeitmeßeinrichtungen 21 und der Leiterplatte 2o. Überschreitet die tatsächliche Pumpzeit die Vorgabezeit, wird die Pumpe 3 ausgeschaltet und Alarm über die Alarmvorrichtung 24 ausgelöst.This is done with the aid of the timing devices 21 and the circuit board 2o. If the actual pumping time exceeds the specified time, the pump 3 is switched off and an alarm is triggered via the alarm device 24.

Bei starkem Zulauf kann die Vorgabezeit für den Pumpenlauf nicht festgelegt werden.The default time for the pump to run cannot be set in the event of a high inflow will.

Läuft die Pumpe 3 an und liegt kein Trockenlauf vor, baut sich in der Druckkammer 12 Luftdruck auf, der sich über das Übertragungsrohr 13 und das Dreiwegemagnetventil 14 in den Membranschalter 15 fortsetzt, der die Leiterplatte 2o elektrisch informiert.If the pump 3 starts up and is not running dry, it builds up in the pressure chamber 12 air pressure, which continues via the transfer tube 13 and the three-way solenoid valve 14 in the membrane switch 15, the circuit board 2o electrically informed.

Die Leiterplatte 2o stellt in diesem Fall (starker Zulauf) nach angemessener Verzögerung fest, ob bei Pumpenlauf Druck am Membranschalter 15 angezeigt wird. Ist kein Druck vorhanden, wird der Motor 4 der Pumpe 3 abgeschaltet und die Alarmvorrichtung 24 ausgelöst.The circuit board 2o is in this case (strong inflow) after appropriate Delay determines whether pressure is displayed on membrane switch 15 when the pump is running. If there is no pressure, the motor 4 of the pump 3 is switched off and the Alarm device 24 triggered.

Die Betriebssicherheit der beschriebenen Einrichtungen ist wesentlich von der einwandfreien Druckübertragung in den Übertragungsrohren 17 und 13 sowie im Meßrohr 16 abhängig. Funktionsstörungen entstehen z.B. durch Verbrauch der Luft in dem offenen Austritt des Meßrohres 16, die sich im Wasser löst, oder durch Wasserablagerungen in den Übertragungsrohren 13 und 17 oder durch Schmutzablagerungen am Austritt des Meßrohres 16 (Schmutz kann in das Übertragungsrohr 13 wegen der Druckkammer 12 nicht eintreten).The operational safety of the facilities described is essentially dependent on proper pressure transmission in the transfer tubes 17 and 13 and in the measuring tube 16 dependent. Malfunctions arise, for example, from the consumption of the Air in the open outlet of the measuring tube 16, which dissolves in the water, or through water deposits in the transfer tubes 13 and 17 or through Dirt deposits at the outlet of the measuring tube 16 (dirt can get into the transfer tube 13 do not enter because of the pressure chamber 12).

Der Kleinkompressor 23 wird deshalb über die Leiterplatte 2o mit Zeitmeßeinrichtungen 21 einmal am Tage kurzzeitig eingeschaltet, dabei wird das jeweilige Dreiwegemagnetventil 14, 18 umgeschaltet, so daß der jeweilige Membranschalter 15, 19 abgetrennt ist und nicht dem vom Kompressor 23 erzeugten Druck ausgesetzt ist. Die Luft in den Übertragungsleitungen wird somit erneuert und etwaige Wasserablagerungen in den Übertragungsrohren 13, 17 werden herausgedrückt, wobei die Kapillarwirkung aufgrund des geringen, etwa 2 mm betragenden Innendurchmessers der Übertragungsleitungen 13, 17 ausgenutzt wird.The small compressor 23 is therefore on the circuit board 2o with timing devices 21 switched on briefly once a day, while the respective three-way solenoid valve 14, 18 is switched over, so that the respective membrane switch 15, 19 is separated and is not exposed to the pressure generated by the compressor 23. The air in the transmission lines is thus renewed and any water deposits in the transfer tubes 13, 17 are pressed out, the capillary effect due to the low, about 2 mm inside diameter of the transmission lines 13, 17 is used will.

Die elektronische Kontrollvorrichtung 2o erlaubt es, mit minimalem Schaltungsmehraufwand einen wiederholten Pumpenanlauf durchzuführen. Es besteht nämlich die Möglichkeit, daß durch den erneuten Pumpenanlauf die Störung (Verstopfung) beseitigt wird.The electronic control device 2o makes it possible to carry out a repeated start-up of the pump with a minimum of additional circuitry. Because it exists the possibility that the fault (blockage) will be eliminated by restarting the pump.

Wenn die Pumpe im zweiten Anlauf von allein die oben geschilderten Bedingungen (Vorgabezeit bzw. Druck in der Druckkammer 12) erfüllt, schaltet sich der Alarm 24 wieder ab, und schließlich schaltet die Leiterplatte 2o bei wiederholtem erfolglosen Anlaufversuch die Pumpe endgültig ab und hält die Störmeldung aufrecht.If the pump fulfills the above-mentioned conditions by itself on the second start-up (Default time or pressure in the pressure chamber 12) is met, the alarm 24 switches off again, and finally the circuit board 2o switches when repeated unsuccessful attempt to start the pump finally and maintains the error message.

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Claims (9)

PatentansprücheClaims 1) Trockenlaufschutzvorrichtung für eine Abwasserpumpe (3) mit einer Rückschlagklappe (6) an der Druckleitung (5,7), mit einem Entlüftungsrohr (8), das zwischen Pumpe (3) und Rückschlagklappe (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlüftungsrohr (8) einen so großen lichten Durchmesser aufweist, daß im Abwasser befindliche Feststoffe keine Verstopfungen in dem Entlüftungsrohr (8) verursachen können, daß das Entlüftungsrohr über den höchst möglichen Wasserstand (9) des abzupumpenden Abwasserreservoirs (2) hinwegragt und daß an dessen obersten Ende ein Rohrbelüfter (1o) angeordnet ist.1) Dry run protection device for a sewage pump (3) with a non-return valve (6) on the pressure line (5,7), with a vent pipe (8), which is arranged between the pump (3) and the non-return valve (6), characterized in that the ventilation pipe (8) has such a large inside diameter has that solids in the sewage cannot cause blockages in the vent pipe (8), that the vent pipe protrudes beyond the highest possible water level (9) of the waste water reservoir (2) to be pumped out and that at its uppermost end a tube aerator (1o) is arranged. 2) Trockenlaufschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Kontrollvorrichtung (2o) vorgesehen ist.2) dry running protection device according to claim 1, characterized in that an electronic control device (2o) is provided. 3) Trockenlaufschutzvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Rohrbelüfter (1o) am oberen Ende des Entlüftungsrohres (8) eine Druckkammer (12) angeordnet ist, daß ein Übertragungsrohr (13) geringen Durchmessers oben von der Druckkammer (12) abgeht, das zu einem Membranschalter (15) in einem Schaltachrank (25) führt, und daß der Membranschalter (15) mit der elektronischen Kontrollvorrichtung (2o) verbunden ist.3) dry run protection device according to claim 1 and 2, characterized in that that next to the tube aerator (1o) at the upper end of the ventilation tube (8) a pressure chamber (12) is arranged that a transfer tube (13) is small Diameter goes up from the pressure chamber (12), which leads to a membrane switch (15) in a switch cabinet (25), and that the membrane switch (15) is connected to the electronic control device (2o). 4) Trockenlaufschutzvorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Kontrollvorrichtung (2o) mit Zeitmeßvorrichtungen (21) verbunden ist, die eine Vorgabezeit für die Dauer des Pumpvorgangs bis zum Leerpumpen des Abwasserreservoirs (2) mit der tatsächlichen Pumpzeit vergleichen und daß bei Überschreitung der Vorgabezeit die Pumpe (3) abschaltet und Alarm (24) ausgelöst wird.4) dry running protection device according to claim 1 and 3, characterized in that that the electronic control device (2o) is connected to timing devices (21), which set a default time for the duration of the pumping process up to Compare the pumping of the wastewater reservoir (2) with the actual pumping time and that if the specified time is exceeded, the pump (3) switches off and an alarm (24) is triggered. 5) Trockenlaufschutzvorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck, den die laufende Pumpe (3) bei gefülltem Pumpgehäuse erzeugt, vom Membranschalter (15) erfaßt und der elektronischen Kontrollvorrichtung (2o) gemeldet wird, die bei fehlendem Druck die Pumpe (3) abschaltet. 5) dry run protection device according to claim 1-4, characterized in that that the pressure generated by the running pump (3) when the pump housing is filled is detected by the membrane switch (15) and the electronic control device (2o) is reported, which switches off the pump (3) if there is no pressure. 6) TrockenlaufSchutzvorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsrohr (13) mit einem Dreiwegemagnetventil (14) ausgerüstet ist, das mit einem Kompressor (23) verbunden ist.6) dry-running protection device according to claims 1-5, characterized in that that the transfer tube (13) is equipped with a three-way solenoid valve (14) which is connected to a compressor (23). 7) TrockenlaufSchutzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollvorrichtung (2o) in bestimmten Zeitabständen das Dreiwegemagnetventil (14) umschaltet und gleichzeitig den Kompressor (23) kurzzeitig einschaltet.7) dry-running protection device according to claim 6, characterized in that that the control device (2o) the three-way solenoid valve at certain time intervals (14) switches over and at the same time briefly switches on the compressor (23). 8) TrockenlaufSchutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollvorrichtung (2o) so ausgelegt ist, daß sie zwei und mehr als zwei Pumpen überwacht und steuert, wobei der Kompressor (23) nacheinander alle Übertragungsleitungen, auch die mit einem Meßrohr (16) verbundene Übertragungsleitung (17) nach Umschaltung des in der jeweiligen Übertragungsleitung (13, 17) eingefügten Magnetventils (14,18) beaufschlagt.8) dry run protection device according to claim 7, characterized in that that the control device (2o) is designed so that it monitors and controls two or more than two pumps, the compressor (23) one after the other all transmission lines, including those with a measuring tube (16) connected transmission line (17) after switching over the solenoid valve (14, 18) inserted in the respective transmission line (13, 17) applied. 9) TrockenlaufSchutzvorrichtung nach Anspruch 3-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Übertragungsleitungen ca. 2 mm beträgt.9) dry run protection device according to claim 3-8, characterized in that that the inner diameter of the transmission lines is about 2 mm.
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