DE1457104B2 - Einrichtung zum dispergieren von pulverfoermigen bis koerni gen feststoffen in einem gasstrom - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum sind und daß das Feststoffzufuhrrohr unter einem Dispergieren von pulverförmigen bis körnigen Fest- Winkel α von wenigstens 70° zur Horizontalen gestoffen in einem Gasstrom, bestehend aus einem von neigt ist.

unten nach oben durchströmten, etwa lotrecht ange- Durch diese Verengung des Gasrohres im Festordneten Gasrohr von im allgemeinen kreisförmigem 5 Stoffaufgabebereich, d. h. im Gebiet der Einmündung Querschnitt, das im Feststoffaufgabebereich zwei des Feststoffzufuhrrohres in das Gasrohr, erreicht gegenüberliegende ebene und zueinander parallele man einerseits, daß hier die Geschwindigkeit des Wandteile aufweist, deren gegenseitiger Abstand Gases hoch und damit der zum Einmischen des Festeinen Bruchteil der dazu senkrecht verlaufenden stoffes in den Gasstrom erforderliche Druck gering Querschnittsabmessung des Gasrohres beträgt, wobei io ist, während gleichzeitig die Verschneidungsfläche, ein Feststoffzufuhrrohr in eines der beiden ebenen an der Feststoffzufuhrrohr und Gasrohr aufeinander-Wandteile von oben her einmündet und die Mün- stoßen, klein ist. Dies bedeutet, daß der Venturidungsöffnung wesentlich breiter als hoch ist. effekt durch das einmündende Feststoffzufuhrrohr

Aus der deutschen Patentschrift 1121 545 ist eine praktisch nicht herabgemindert wird, obwohl dies pneumatische Hebevorrichtung für körniges Gut be- 15 eine relativ große Mündungsöffnung aufweist, die ein kannt, bei der das Gut durch eine über eine mehr unbehindertes Einströmen des Feststoffes in den oder weniger dicht abschließende Speisevorrichtung Gasstrom zuläßt. Der durch die stromauf- und strombeschickte Zuleitung einem zur Gutförderung einen abwärtigen Übergänge zum Feststoffaufgabebereich Druckluftstrom aufweisenden Heberohr zugeführt bewirkte Druckabfall erreicht daher praktisch ideale wird. Bei dieser Hebevorrichtung besteht die Mög- 20 Werte. Dieser geringe Druck im Feststoffaufgabelichkeit, daß das Gut durch den im Heberohr herr- bereich stellt wiederum sicher, daß auch ohne Versehenden Druck in die Zuleitung zurückgedrückt Wendung einer Schleuse oder Sperrklappe kein Rückwird und in dieser zurückströmt. Um diese Möglich- stau auftritt und der Feststoff ungehindert und stetig keit auszuschalten oder mindestens einzuschränken, in den Gasstrom eintreten kann. Der Neigungswinkel ist zusätzlich zu der als Schleuse wirkenden Speise- 25 des Feststoffzufuhrrohres von wenigstens 70° ermögvorrichtung noch eine Absperrklappe vorgesehen, licht einen fast freien Fall des Feststoffes, so daß die an der Einmündung der Zuleitung in das Hebe- dieser unter Eigengewicht, d. h. ohne Fördervorrichrohr angeordnet ist. tung und auch ohne Bildung von Brücken oder

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 079 957 ist Feststoffstauungen, stetig in den Gasstrom hineinfällt, weiterhin eine Vorrichtung zum Einbringen eines 30 Wegen dieser Eigenschaften arbeitet die erfindungs-Zusatzmittels in eine Druckflüssigkeitsleitung, insbe- gemäße Einrichtung praktisch wartungsfrei und muß sondere für Feuerlöschzwecke, bekannt, bei der die nicht daraufhin beobachtet werden, ob sich Feststoff Druckflüssigkeitsleitung von unten nach oben durch im Feststoffzufuhrrohr ansammelt und durch Klopfen den Zusatzmittelbehälter hindurchgeführt und im gelöst werden muß oder sogar zurückströmt,
unteren Teil des Behälters in die Druckflüssigkeits- 35 In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sieht die leitung ein Venturirohr eingeschaltet ist, welches an Erfindung vor, daß die Wandteile des Gasrohres im seiner engsten Stelle Zutrittsöffnungen für das durch stromaufwärtigen Ubergangsgebiet eben und gegeneinen Teilstrom der Druckflüssigkeit unter Druck über der Längsmittellinie des Gasrohres um einen gesetzte Zusatzmittel besitzt. Bei Durchlauf der Winkel β von nicht mehr als 30° geneigt sind und Druckflüssigkeit durch die Druckflüssigkeitsleitung 4° die Wandteile im stromabwärtigen Übergangsgebiet fällt der Druck im Bereich des Venturirohres ab, so des Gasrohres ebenfalls eben und gegenüber der daß das im Zusatzmittelbehälter enthaltene Zusatz- Längsmittellinie des Gasrohres um einen Winkel γ mittel durch die Zutrittsöffnungen angesaugt wird von nicht mehr als 7° geneigt sind,
und sich in die Druckflüssigkeit einmischt. Dies bedeutet, daß sich der Strömungsquerschnitt

Aus der französischen Patentschrift 740 179 ist 45 des Gasrohres verhältnismäßig rasch verengt und im

schließlich noch ein Venturirohr bekannt, das an Anschluß an den verengten Querschnitt erst allmäh-

seiner Verengungsstelle Eintrittsöffnungen aufweist. lieh zum vollen Querschnitt übergeht. Hierdurch

Bei durchströmtem Venturirohr wird durch diese werden Wirbel und Turbulenzen vermieden.

Eintrittsöffnungen eine mit einem weiteren Rohr züge- In einer weiteren Abwandlung sieht die Erfindung

führte Flüssigkeit angesaugt und in das Venturirohr 50 noch vor, daß der verengte Querschnitt höchstens

eingeleitet. l,5mal so lang wie breit ist. Bei einem wesentlichen

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt Abweichen von diesen Werten geht der erwünschte

der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrich- Venturieffekt verloren.

tung zum Dispergieren von pulverförmigen bis kör- Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Aus-

nigen Feststoffen in einem Gasstrom so auszubilden, 55 führungsform wird die Erfindung nun weiter be-

daß der Feststoff stetig und sowohl ohne Verwendung schrieben. Dabei ist

einer besonderen Fördereinrichtung als auch ohne F i g. 1 eine schematische Ansicht einer größeren

Verwendung einer Schleuse oder einer Absperrklappe und die erfindungsgemäße Einrichtung enthaltenden

in den Gasstrom eingegeben werden kann. Einrichtung zum Dispergieren von Feststoffen in

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung 60 Gasen,

bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen F i g. 2 eine perspektivische Darstellung, teilweise

Gattung vor, daß der Strömungsquerschnitt des Gas- aufgebrochen, der erfindungsgemäßen Einrichtung,

rohres im Feststoffaufgabebereich im Vergleich zum F i g. 3 ein Längsschnitt durch die in F i g. 2 ge-

im allgemeinen kreisförmigen Querschnitt des Gas- zeigte Einrichtung,

rohres verengt ausgeführt ist und die stromauf- und 65 Fig. 4 ein Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 in

stromabwärtigen Übergänge von im allgemeinen F i g. 2 durch das Gasrohr strömungsabwärts des

kreisförmigem Querschnitt zu dem verengtem Quer- stromabwärtigen Überganges,

schnitt nach Art eines Venturirohres ausgebildet F i g. 5 ein Schnitt entlang der Schnittlinie 5-5 in

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F i g. 2 im Gebiet des stromabwärtigen Überganges 26 zum Gasrohr 24 divergieren, und zwei gekrümmte

des Gasrohres, Wände 72, 73 (F i g. 5). Jede ebene Wand 50, 51 des

F i g. 6 ein Schnitt entlang der Schnittlinie 6-6 in verengten Querschnittes 26 geht in die entsprechende

F i g. 2 im Feststoffaufgabebereich, ebene Wand 60, 61 des stromaufwärtigen Überganges

F i g. 7 ein Schnitt entlang der Schnittlinie 7-7 in 5 27 und in die entsprechenden ebenen Wände 70, 71

F i g. 2 durch den stromaufwärtigen Übergang des des stromabwärtigen Überganges 28 über.

Gasrohres und Wie in Fig. 3 eingezeichnet, ist der Winkel β zwi-

F i g. 8 ein Schnitt entlang der Schnittlinie 8-8 in sehen einer ebenen Wand 60, 61 des stromaufwär-

F i g. 2 durch den vollen Kreisquerschnitt des Gas- tigen Überganges 27 und der Längsmittellinie 41 des

rohres strömungsaufwärts des stromaufwärtigen io Venturirohres nicht größer als 30°. Der Winkel γ

Überganges. zwischen einer ebenen Wand 70, 71 des strom-

F i g. 1 zeigt eine Anlage, in die die Einrichtung abwärtigen Überganges 28 und der Längsmittellinie

21 eingebaut ist. Die Einrichtung 21 enthält ein 41 ist nicht größer als 7°.

senkrecht angeordnetes Venturirohr 22, ein Gasrohr Das Gasrohr 23, 24 hat im allgemeinen kreisf ör-

23 stromaufwärts und ein zweites Gasrohr 24 strom- 15 migen Querschnitt. Ein Querschnitt dieser Art setzt abwärts vom Venturirohr 22. die Wirbelbildung auf ein Mindestmaß herab. Das

Mit dem unteren Ende des Gasrohres 23 steht ein Feststoffzufuhrrohr 25 hat einen rechteckigen Quer-

Gaseinlaß 30 in Verbindung, durch welchen Gas aus schnitt, der von zwei verhältnismäßig breiten ebenen

einem Gebläse 46 eingeführt wird. Wänden 80, 81 und von zwei verhältnismäßig

Die Feststoffteilchen werden in das Venturirohr 20 schmalen ebenen Wänden 82, 83 begrenzt ist.

22 durch ein Feststoffzufuhrrohr 25 eingeführt, das Um den gewünschten freien Fall der Feststoffteilsich vom Venturirohr winklig nach oben erstreckt. chen durch das Feststoffaufgaberohr 25 zu erzielen, Die Gasgeschwindigkeit und die Größe der Feststoff- soll sich das Rohr unter einem Winkel α von wenigteilchen stehen in einem solchen Verhältnis zuein- stens ungefähr 70° zur Waagerechten nach oben ander, daß eine Dispersion der Feststoffteilchen im 25 erstrecken.

Gas gebildet wird und die Dispersion im Gasrohr Es ist unerwünscht, daß die frei fallenden Feststoff-

24 abströmt. teilchen so weit in das Gasrohr 23 absinken, daß sie Mit dem oberen Ende des Gasrohres 24 ist durch sich auf dessen Boden ablagern, weil dies eine peri-

ein Kniestück 31 eine Trenneinrichtung 32 für das odische Reinigung erforderte. Das Gasrohr 23 ist

Gas und die Feststoffe verbunden. Das Gas und die 30 daher lang genug, um der sich aufwärts bewegenden

Feststoffe werden in der Trenneinrichtung 32 von- Gasströmung zu ermöglichen, die Abwärtsbewegung

einander getrennt. Die Feststoffe werden am unteren der Teilchen umzukehren. Bei einer praktischen

Ende der Trenneinrichtung 32 bei 33 abgeführt, Ausführungsform, bei welcher die größten Teilchen

während das Gas aus der Trenneinrichtung 32 in eine durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 1,8 mm

Leitung 35 gelangt. 35 hindurchgehen und die Gasgeschwindigkeit zwischen

Der Rest der in F i g. 1 dargestellten Anlage 20 9,6 und 12 m/min liegt, reicht ein Gasrohr 23, dessen

umfaßt ein Steigrohr 36, dessen unteres Ende mit der Länge wenigstens das l,5fache seines Durchmessers

Leitung 35 verbunden ist, ein Kniestück 38 am obe- beträgt, aus, um eine Ablagerung von Teilchen zu

ren Ende des Steigrohres 36, welches diese mit einer verhindern.

zweiten Trenneinrichtung 39 für das Gas und die 4° Der verengte Querschnitt 26 ist in F i g. 6 darge-

Feststoffe verbindet, sowie eine Einrichtung 37 zur stellt. Wie die F i g. 4 bis 8 zeigen, ist dieser Quer-

Einführung der Feststoffteilchen in die Gasströmung, schnitt 26 kleiner als jeder Querschnitt an irgendeiner

die sich durch die Leitung 35 in das Steigrohr 36 be- anderen Stelle. Demgemäß ist im Querschnitt 26 der

wegt. Das die Trenneinrichtung 32 verlassende Gas dynamische Druck am größten und der statische

geht durch die Leitung 35 hindurch und wird mit 45 Druck am kleinsten.

den durch die Einrichtung 37 eingeführten Feststoff- Die sich durch das Feststoffzufuhrrohr 25 abwärts

teilchen gemischt. Diese Dispersion bewegt sich durch bewegenden Teilchen gleiten längs der Innenfläche

das Steigrohr 36 und das Kniestück 38 aufwärts in der Wand 80. Da die durch das Feststoffzufuhrrohr

eine Trenneinrichtung 39. In der Trenneinrichtung 25 herabfallenden Teilchen sich längs der Wand 80

39 werden die Feststoffe vom Gas getrennt und in 50 nach unten bewegen, wird die Geschwindigkeit der

die Leitung 25 abgeführt. Das Gas tritt bei 40 aus Strömung des Feststoffes durch das Rohr 25 durch

der Trenneinrichtung 39 aus. die Breite der Wand 80 bestimmt. Die Breite der

Die erfindungsgemäße Einrichtung 21 wird im Wand 80 ist von der Größe der Mündungsöffnung 54

einzelnen in Fig. 2 dargestellt. Sie umfaßt den ver- abhängig und deren Abmessung ist von der Breite

engten Querschnitt 26 des Gasrohres, einen strom- 55 der ebenen Wand 50 abhängig,

aufwärtigen Übergang 27 und einen stromabwärtigen Um daher eine maximale Zuführung der Feststoffe

Übergang 28. sicherzustellen, ist es wichtig, die Breite der ebenen

Der verengte Querschnitt 26 wird begrenzt von Wand 50 so groß wie möglich zu machen. Diese

zwei ebenen parallelen Wänden 50, 51 und zwei Breite ist von der Querschnittsfläche des verengten

gekrümmten Wänden 52, 53 (F i g. 6). Die ebene 60 Querschnittes 26 abhängig, der im wesentlichen durch

Wand 50 umschließt die Mündungsöffnung 54 des die Breite der ebenen Wände 50, 51 und deren Ab-

Feststoffzufuhrrohres 25. stand bestimmt wird. Diese Querschnittsfläche ergibt

Der stromaufwärtige Übergang 27 weist zwei ebene sich durch den erwünschten statischen Druck. Wenn

Wände 60, 61 auf, die vom Gasrohr 23 zum ver- daher die Breite der Wand 50 vergrößert werden

engten Querschnitt 26 konvergieren, und zwei ge- 65 soll, muß die andere den Querschnitt 26 bestim-

krümmte Wände 62, 63 (F i g. 7). mende Abmessung, nämlich der Abstand zwi-

Der stromabwärtige Übergang 28 weist zwei ebene sehen den ebenen Wänden 50 und 51, verringert

Wände 70, 71 auf, die vom verengten Querschnitt werden.

Claims (1)

1. 5 6

   Um daher einen verengten Querschnitt 26 zu er- Es ist wichtig, daß der Abstand zwischen den

   halten, der den gewünschten Druckabfall bewirkt, Wänden 50, 51 am stromabwärts liegenden Ende 45

   und um eine Mündungsöffnung 54 auszubilden, nie kleiner als gleich dem Abstand zwischen Wänden

   welche den eintretenden Feststoffteilchen für einen 50, 51 am stromaufwärts liegenden Ende 42 ist.

   bestimmten Querschnitt die maximale Zuführungs- 5 Wenn der Abstand zwischen den Wänden 50, 51 am

   geschwindigkeit erteilt, ist eine ebene Wand 50 er- stromabwärts liegenden Ende 45 kleiner wäre als

   forderlich, deren Breite wesentlich größer ist als der der Abstand zwischen diesen am stromaufwärts

   Abstand zwischen ihr und der Wand 51. Wenn die liegenden Ende 42, würde eine Einschnürung der

   Wand 50 eine Breite hat, welche die gewünschte Gasströmung am stromabwärts liegenden Ende 45

   Strömungsgeschwindigkeit der Feststoffteilchen be- ίο mit einem kleineren Druck als am stromaufwärts

   wirkt, wobei aber der Abstand zwischen den Wänden liegenden Ende 42 erfolgen, was unerwünscht ist,

   50, 51 im Vergleich zur Breite der Wand 50 ver- weil dadurch Wirbel bewirkt und der Druckausgleich

   hältnismäßig groß ist, wäre der Querschnitt 26 ver- gestört wird.

   hältnismäßig groß und der sich ergebende statische Um zu gewährleisten, daß der Abstand zwischen

   Druckabfall wäre verhältnismäßig klein und geringer 15 den Wänden 50, 51 am stromabwärts liegenden Ende

   als erforderlich. Wie bereits erwähnt, muß der sta- 45 niemals kleiner ist als der Abstand zwischen

   tische Druck im Querschnitt 26 kleiner sein als an diesen Wänden am stromaufwärts liegenden Ende

   irgendeiner anderen Stelle. 42, besteht die Wand 50 aus zwei Teilen, einem

   Die Länge des verengten Querschnittes 26 längs stromaufwärts liegenden Teil 90 und einem strom-

   der Mittellinie 41 (F i g. 3) in der Richtung der Gas- 20 abwärts liegenden Teil 91. Der Abstand zwischen

   strömung ist nicht größer als der l,5fache Abstand dem stromabwärts liegenden Teil 91 und der Wand

   zwischen seinen Wänden 50, 51. Dadurch wird die 51 ist dabei etwas größer als der Abstand zwischen

   Wirbelbildung auf ein Minimum herabgesetzt. dem stromaufwärts liegenden Teil 90 und der Wand

   Wenn die Gasströmung aus dem stromaufwärtigen 51. Der stromaufwärts liegende Teil 90 der Wand 50 Übergang 27 in den verengten Querschnitt 26 eintritt, 25 liegt zwischen dem stromaufwärts liegenden Ende 42 wird sie eingeschnürt. Das Maß der Einschnürung, des verengten Querschnittes 26 und der stromaufder die Gasströmung unterworfen wird, ist von der wärts liegenden Kante 43 der Mündungsöffnung 54, kleinsten Abmessung des Querschnitts 26 abhängig. während der stromabwärts liegende Teil 91 der Wand Dies ist der Abstand zwischen den Wänden 50, 51 50 zwischen der stromabwärts liegenden Kante 44 am stromaufwärts liegenden Ende 42 des Quer- 30 der Öffnung 54 und dem stromabwärts liegenden Schnitts 26 (F i g. 3). Wenn sich die Gasströmung Ende 45 des verengten Querschnittes 26 liegt,
   vom Ende 42 stromabwärts bewegt, dehnt sie sich Eine Ausführungsform der Einrichtung kann die von ihrem vorher eingeschnürten Querschnitt aus. folgenden Abmessungen aufweisen: Die Längen der Wenn sich die Gasströmung um eine Strecke bewegt verschiedenen Zonen des Rohres in der Richtung hat, die größer ist als das l,5fache der kleinsten Ab- 35 der Gasströmung sind: stromaufwärtiger Übergang mesung des Querschnitts 26, ist die Querschnitts- 22,5 cm, verengter Querschnitt 11,25 cm, stromfläche der eingeschnürten Gasströmung gleich dem abwärtiger Übergang 236,25 cm. Die Breite der Querschnitt 26 an der Stelle der Einschnürung (am Wand 50 beträgt 37,5 cm im Vergleich zu einem stromaufwärts liegenden Ende 42) oder zeigt die Durchmesser von 30 cm des Gasrohres 23 und einem Neigung, diesen Querschnitt zu überschreiten. Wenn 40 Durchmesser von 36,25 cm des Gasrohres 24. Der sich der Querschnitt nicht erweitert zur gleichen Zeit, Abstand zwischen der Wand 51 und dem stromaufin der sich der Querschnitt der Gasströmung über wärts liegenden Teil 90 der Wand 50 beträgt die Abmessungen des Querschnitts 26 hinaus er- 8,125 cm, während der Abstand zwischen der Wand weitert, wird die Gasströmung gegen die Wände an- 51 und dem stromabwärts liegenden Teil 91 der stoßen, wodurch eine Wirbelbildung erzeugt wird. 45 Wand 50 um 0,3 cm größer ist. Der Abstand zwi-

   Der verengte Querschnitt 26 endet, bevor die Gas- sehen dem stromaufwärts liegenden Ende 42 und der strömung eine Möglichkeit hat, sich auf einen Quer- stromaufwärts liegenden Kante 43 der Öffnung 54 schnitt auszudehnen, der gleich oder größer als dieser beträgt 2,5 cm. Das Venturirohr ist senkrecht ange-Querschnitt 26 ist. Aus diesem Grund ist die Länge ordnet und das Feststoffzufuhrrohr 25 unter einem des verengten Querschnitts 26 in der Richtung der 5° Winkel von 70° zur Senkrechten.
   Gasströmung nicht größer als das l,5fache des Abstandes zwischen den Wänden 50, 51 am stromauf- Patentansprüche:
   wärts liegenden Ende 42.

   Die Mündungsöffnung 54 hat eine stromaufwärts 1. Einrichtung zum Dispergieren von pulverliegende Kante 43 und eine stromabwärts liegende 55 förmigen bis körnigen Feststoffen in einem Gas-Kante 44 (F i g. 3). Die stromaufwärts liegende Kante strom, bestehend aus einem von unten nach oben 43 ist stromabwärts vom stromaufwärts liegenden durchströmten, etwa lotrecht angeordneten Gas-Ende 42 der Wand 50 angeordnet. Der Abstand rohr von im allgemeinen kreisförmigem Querzwischen 42 und 43 ist genügend groß, um Abrieb schnitt, das im Feststoffaufgabebereich zwei längs der stromaufwärts liegenden Kante 43 aufzu- 60 gegenüberliegende ebene und zueinander parfangen, der sich durch die Feststoffteilchen ergibt, allele Wandteile aufweist, deren gegenseitiger welche durch die Mündungsöffnung 54 in den ver- Abstand einen Bruchteil der dazu senkrecht verengten Querschnitt 26 herabfallen. Dadurch wird laufenden Querschnittsabmessung des Gasrohres gewährleistet, daß der Abstand zwischen der Wand beträgt, wobei ein Feststoffzufuhrrohr in eines 50 und der Wand 51 am stromaufwärts liegenden 65 der beiden ebenen Wandteile von oben her ein-Ende 42 des verengten Querschnittes 26 wenigstens mündet, und die Mündungsöffnung wesentlich gleich ist dem Abstand zwischen der Wand 50 und breiter als hoch ist, dadurch gekennder Wand 51 am stromabwärts liegenden Ende 45. zeichnet, daß der Strömungsquerschnitt des

   Gasrohres (23, 24) im Feststoffaufgabebereich im Vergleich zum im allgemeinen kreisförmigen Querschnitt des Gasrohres verengt ausgeführt ist und die stromauf- und stromabwärtigen Übergänge (27, 28) von im allgemeinen kreisförmigem Querschnitt zu dem verengten Querschnitt (26) nach Art eines Venturirohres ausgebildet sind und daß das Feststoffzufuhrrohr (25) unter einem Winkel (α) von wenigstens 70° zur Horizontalen geneigt ist.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (60, 61) des

   Gasrohres (23, 24) im stromaufwärtigen Ubergangsgebiet (27) eben und gegenüber der Längsmittellinie (41) des Gasrohres (23, 24) um einen Winkel (ß) von nicht mehr als 30° geneigt sind und die Wandteile (70, 71) im stromabwärtigen Ubergangsgebiet (28) des Gasrohres ebenfalls eben und gegenüber der Längsmittellinie des Gasrohres um einen Winkel (γ) von nicht mehr als 7° geneigt sind.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verengte Querschnitt (26) höchstens l,5mal so lang wie breit ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   109 536/340