DE102021128038A1 - Material collection container with improved seal for a suction dredger - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Materialsammelbehälter, der sich für den Einsatz auf einem Saugbagger eignet. Der Materialsammelbehälter umfasst eine Sammelkammer, in welche Material eingesaugt wird. Ein Deckel ist schwenkbar an einer Deckelachse gelagert, sodass mindestens die Sammelkammer in einer Verschlussposition an der Oberseite verschlossen und in einer Entleerungsposition offen liegt. Weiterhin weist der Materialsammelbehälter eine Dichtung auf, welche zwischen einer Oberkante der Sammelkammer und dem Deckel in der Verschlussposition verläuft, sodass in der Verschlussposition die Dichtung die Sammelkammer abdichtet, sodass dort ein Unterdruck erzeugbar ist. Die Dichtung ist in einer Nut im Deckel eingelassen. Die Oberkante weist zwei winklig aufeinander zulaufende Kantenflächen auf und besitzt an der Stoßlinie der aufeinander zulaufenden Kantenflächen eine geringere Breite als die Breite der Nut, sodass in der Verschlussposition des Deckels die Oberkante in die Dichtung eintaucht. Die Erfindung betrifft außerdem einen Saugbagger mit einem solchen Materialsammelbehälter.The invention relates to a material collection container which is suitable for use on a suction dredger. The material collection container includes a collection chamber into which material is sucked. A lid is pivotally mounted on a lid axis so that at least the collection chamber is closed at the top in a closed position and is open in an emptying position. Furthermore, the material collection container has a seal, which runs between an upper edge of the collection chamber and the cover in the closed position, so that the seal seals the collection chamber in the closed position, so that a negative pressure can be generated there. The seal is embedded in a groove in the cover. The top edge has two edge faces that converge at an angle and has a width that is less than the width of the groove at the joint line of the edge faces that converge, so that in the closed position of the lid the top edge dips into the seal. The invention also relates to a suction dredger with such a material collection container.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Materialsammelbehälter für einen Saugbagger. Der Materialsammelbehälter weist eine Sammelkammer auf, welche von einem oben liegenden Deckel verschlossen wird. Der Deckel kann zum Zwecke der Entleerung der Sammelkammer geöffnet werden. Dieser Verschluss muss dicht erfolgen, um in der Sammelkammer den für den Betrieb des Saugbaggers nötigen Unterdruck zu erzeugen. Zwischen der Oberkante der Sammelkammer und dem Deckel wird daher eine Dichtung angeordnet.The present invention relates to a material collection container for a suction dredger. The material collection container has a collection chamber which is closed by a cover lying on top. The lid can be opened to empty the collection chamber. This closure must be tight in order to generate the negative pressure required for the operation of the suction dredger in the collection chamber. A seal is therefore placed between the top edge of the plenum and the lid.
Einen besonderen Anwendungsfall im Bereich der mobilen Arbeitsmaschinen stellen die sogenannten Saugbagger dar.The so-called suction excavators represent a special application in the field of mobile working machines.
Aus der
Die
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Die bekannten Saugbagger, die einen durch einen Deckel zu verschließenden Materialsammelbehälter besitzen, weisen jedoch erhebliche Nachteile auf. Der für den Saugvorgang notwendige Unterdruck lässt sich mit den eingesetzten Ventilatoreinheiten nur erzeugen, wenn die Sammelkammer dicht verschlossen ist und keine Nebenluft zieht. Die Dichtwirkung zwischen Deckel und Sammelkammer kann schon durch aus der Herstellung resultierenden Bautoleranzen massiv beeinträchtigt werden. Um die Dichtwirkung zu gewährleisten, wird im Kontaktbereich zwischen Deckel und Saugkammer daher eine Dichtung eingesetzt. Es bleibt aber auch in diesem Fall das Problem, dass vor allem während des Entleerungsvorgangs oftmals Teile des aus der Sammelkammer entleerten Materials auf der ebenen Oberkante der Sammelkammer oder der Dichtung zurückbleiben, die dann beim Schließen des Deckels die Dichtwirkung erheblich beeinträchtigen und/oder die Dichtung beschädigen können. Das im Dichtungsbereich liegen gebliebene Saugmaterial muss daher manuell entfernt werden, bevor der Deckel geschlossen wird. Dies führt zu einem Arbeitsaufwand und teils zur Gefährdung des Bedienpersonals, denn die zu säubernden Bereiche sind schlecht zu erreichen. Hinzu kommt, dass die zumeist verwendeten im Querschnitt runden Dichtschnüre durch horizontale Bewegungen, beispielsweise während der Fahrt, oder durch häufige Öffnungsbewegungen des Deckels aus ihrer Halterung herauswandern. Dies führt wiederum zu Undichtigkeiten oder zu Beschädigungen der Dichtung.However, the known suction dredgers, which have a material collection container that can be closed by a cover, have considerable disadvantages. The negative pressure required for the suction process can only be generated with the fan units used if the collection chamber is tightly sealed and no secondary air is drawn in. The sealing effect between the cover and the collection chamber can be massively impaired by construction tolerances resulting from the manufacture. In order to ensure the sealing effect, a seal is used in the contact area between the cover and the suction chamber. In this case, however, the problem remains that, especially during the emptying process, parts of the material emptied from the collection chamber often remain on the flat upper edge of the collection chamber or the seal, which then significantly impair the sealing effect and/or the seal when the lid is closed can damage. The suction material left in the sealing area must therefore be removed manually before the lid is closed. This leads to a lot of work and sometimes to the danger of the operating personnel, because the areas to be cleaned are difficult to reach. In addition, the sealing cords mostly used, which are round in cross-section, migrate out of their holder due to horizontal movements, for example while driving, or due to frequent opening movements of the lid. This in turn leads to leaks or damage to the seal.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit ausgehend vom Stand der Technik darin, einen verbesserten Materialsammelbehälter für einen Saugbagger bereitzustellen, welcher im Bereich der oberen Dichtfläche mindestens der Sammelkammer eine verbesserte Dichtwirkung aufweist, die weniger Pflege und Reinigung erfordert.Based on the prior art, the object of the present invention is therefore to provide an improved material collection container for a suction dredger, which has an improved sealing effect in the area of the upper sealing surface of at least the collection chamber, which requires less care and cleaning.
Diese Aufgabe wird durch einen Materialsammelbehälter gemäß dem beigefügten Anspruch 1 bzw. durch einen Saugbagger gemäß Anspruch 8 gelöst.This object is achieved by a material collecting container according to appended claim 1 and by a suction dredger according to claim 8, respectively.
Der erfindungsmäßige Materialsammelbehälter eignet sich insbesondere für den Einsatz an einem Saugbagger. Der Materialsammelbehälter umfasst eine Sammelkammer, in welche aufzunehmendes Saugmaterial eingesaugt wird. Ein Deckel des Materialsammelbehälters ist schwenkbar an einer Deckelachse gelagert, der mindestens die Sammelkammer in einer Verschlussposition an ihrer Oberseite verschließt und in einer Entleerungsposition öffnet, um die Sammelkammer entleeren zu können. Es ist dafür zunächst unerheblich, ob die Sammelkammer durch Verschwenken des Materialsammelbehälters oder z. B. mithilfe eines Greifers geleert wird. Weiterhin weist der Materialsammelbehälter eine Dichtung auf, die zwischen einer Oberkante der Sammelkammer und dem Deckel so angeordnet ist, dass die Sammelkammer in der Verschlussposition des Deckels abgedichtet ist, um den für den Saugbetrieb nötigen Unterdruck in der Sammelkammer aufbauen zu können. Erfindungsgemäß ist die Dichtung in einer Nut eingelassen, die an der zur Sammelkammer gerichteten Unterseite des Deckels verläuft und die sich in der Verschlussposition des Deckels parallel zur Oberkante der Sammelkammer erstreckt. Bevorzugt besitzt die Dichtung einen rechteckigen Querschnitt, der passend zur Breite der Nut gewählt ist, sodass die Dichtung straff in der Nut sitzt und auch bei auftretenden Erschütterungen oder Bewegungen nicht aus der Nut herausspringt.The material collection container according to the invention is particularly suitable for use on a suction dredger. The material collection container includes a collection chamber into which suction material to be picked up is sucked. A cover of the material collection container is pivotally mounted on a cover axis, the at least Collection chamber closed in a closed position at its top and opens in a drain position to drain the collection chamber can. It is initially irrelevant whether the collection chamber by pivoting the material collection container or z. B. is emptied using a gripper. Furthermore, the material collection container has a seal which is arranged between an upper edge of the collection chamber and the cover in such a way that the collection chamber is sealed off when the cover is in the closed position in order to be able to build up the negative pressure required for suction operation in the collection chamber. According to the invention, the seal is embedded in a groove which runs on the underside of the cover facing the collection chamber and which extends parallel to the upper edge of the collection chamber when the cover is in the closed position. The seal preferably has a rectangular cross-section that is selected to match the width of the groove, so that the seal sits tightly in the groove and does not jump out of the groove even when vibrations or movements occur.
Die Oberkante verläuft mindestens entlang der Seitenwände der Sammelkammer, bevorzugt entlang der Seitenwände des gesamten Materialsammelbehälters, wenn dieser insgesamt vom Deckel abgedichtet werden soll. Die Oberkante ist in ihrem Verlauf durch zwei Kantenflächen gebildet, welche winklig aufeinander zulaufen, sodass die Kantenflächen der Oberkante einen Winkel α einschließen und eine Stoßlinie bilden, welche in der Dichtebene verläuft. Die Oberkante weist an der Stoßlinie der aufeinander zulaufenden Kantenflächen eine Breite auf, die kleiner als die Breite der Nut ausgebildet ist, sodass in der Verschlussposition die Oberkante in die Dichtung eintaucht bzw. in diese hineingedrückt wird. Dadurch bildet sich eine Dichtlinie, entlang derer die Dichtung die Oberkante beidseitig umschließt. Dies führt zu einer gleichbleibend hohen Dichtwirkung, auch wenn es zu Toleranzen im Verlauf der Oberkante oder ggf. zu kleineren Beschädigungen kommt. Außerdem besteht ein wesentlicher Vorteil der genannten Gestaltung der Oberkante darin, dass an dieser keine horizontal liegende Fläche verbleibt, auf welcher sich bei geöffnetem Deckel Materialreste ablagern können. Insbesondere fallen auch beim Entleeren der Sammelkammer sämtliche Teile des aufgesaugten Materials sofort von der Oberkante ab, sodass sie beim Schlie-ßen des Deckels nicht mehr zwischen Dichtung und Oberkante eingeklemmt werden. Die Ausführung der Oberkante durch die beiden zueinander geneigten Kantenflächen, die an der Stoßkante vorzugsweise einstückig sind und ohne Unebenheiten ineinander übergehen, führt durch die Profil bedingte Steifigkeit außerdem zu einer hohen Eigenstabilität der Oberkante und gleichzeitig zur Schonung der Dichtung, da eine scharfe, die Dichtung ggf. verletzende Kante vermieden wird.The top edge runs at least along the side walls of the collection chamber, preferably along the side walls of the entire material collection container if this is to be sealed off as a whole by the lid. The upper edge is formed by two edge surfaces which run towards one another at an angle, so that the edge surfaces of the upper edge enclose an angle α and form a joint line which runs in the sealing plane. The upper edge has a width at the butt line of the edge surfaces that converge towards one another, which is designed to be smaller than the width of the groove, so that in the closed position the upper edge dips into the seal or is pressed into it. This forms a sealing line along which the seal encloses the upper edge on both sides. This leads to a consistently high sealing effect, even if there are tolerances along the top edge or minor damage. In addition, a significant advantage of the named design of the upper edge is that there is no horizontally lying surface on which material residues can accumulate when the lid is open. In particular, when the collection chamber is emptied, all parts of the sucked-up material immediately fall off the top edge so that they are no longer pinched between the seal and the top edge when the lid is closed. The execution of the upper edge by the two mutually inclined edge surfaces, which are preferably in one piece at the abutting edge and merge into one another without bumps, also leads to a high inherent stability of the upper edge due to the profile-related rigidity and at the same time to the protection of the seal, since a sharp, the seal possibly damaging edge is avoided.
Bevorzugt beträgt der Winkel α, der durch die zwei Kantenflächen der Oberkante gebildet wird, etwa 20° bis 120°, besonders bevorzugt zwischen 45° und 90°. Dieser Winkelbereich führt zu einer hohen Steifigkeit des Profils, sodass einer Verformung der Oberkante durch den Unterdruck in der Sammelkammer und durch den Aufpressdruck des Deckels entgegen gewirkt wird. Aufgrund dessen wird die Lebensdauer der Dichtung des Materialsammelbehälters verlängert. Weiterhin haben die derart geneigten Kantenflächen der Oberkante den Vorteil, dass sich kein bzw. kaum Saugmaterial an den Kantenflächen festsetzen kann. Je kleiner dabei der eingeschlossene Winkel, desto größer der Reinigungseffekt, der an den Kantenflächen auftritt. Damit entfällt auch der aus dem Stand der Technik bekannte manuelle Reinigungsprozess, wodurch wiederum ein reibungsloser Arbeitsablauf des Saugbaggers gewährleistet wird. Weiterhin wird durch die innere, geneigte Kantenfläche der Saugstrom in der Sammelkammer so abgelenkt, dass das im Saugstrom befindliche Saugmaterial die innenliegende Kantenfläche und sich innerhalb der Nut befindliche Dichtung weniger verschleißt.The angle α, which is formed by the two edge surfaces of the upper edge, is preferably approximately 20° to 120°, particularly preferably between 45° and 90°. This angular range leads to a high rigidity of the profile, so that a deformation of the upper edge by the negative pressure in the collection chamber and by the pressure applied by the cover is counteracted. Due to this, the life of the seal of the material collection container is extended. Furthermore, the edge surfaces of the upper edge that are inclined in this way have the advantage that little or no absorbent material can settle on the edge surfaces. The smaller the included angle, the greater the cleaning effect that occurs on the edge surfaces. This also eliminates the manual cleaning process known from the prior art, which in turn ensures smooth operation of the suction dredger. Furthermore, the inner inclined edge surface deflects the suction flow in the collection chamber so that the suction material in the suction flow is less likely to wear the inner edge surface and the seal located within the groove.
Bevorzugt weist die Oberkante an der Stoßlinie der Kantenflächen einen Außenradius im Bereich von 8-63 mm, besonders bevorzugt 10-25 auf. Besonders bevorzugt ist die Oberkante durch einen abgekanteten Abschnitt der Wandung der Sammelkammer gebildet. Daraus resultiert, dass die Oberkante eine glatte und gleichzeitig für die Dichtwirkung ausreichend breite Oberfläche aufweist. Ein Vorteil dieser Ausführung ist, dass die Dichtung in der Verschlussposition geschont wird, da die Kraft, die beim Auflegen des Deckels auf die Oberkante entsteht, auf eine abgerundete Fläche einwirkt. Zum anderen wird durch die glatte Oberfläche einem Verschleiß in der Entleerungsposition entgegengewirkt, wenn das Saugmaterial an der Kante entlang ausgekippt wird.The upper edge at the joint line of the edge surfaces preferably has an outer radius in the range of 8-63 mm, particularly preferably 10-25 mm. The upper edge is particularly preferably formed by a folded section of the wall of the collection chamber. The result of this is that the upper edge has a smooth and, at the same time, sufficiently wide surface for the sealing effect. An advantage of this design is that the seal is protected in the closed position, since the force that occurs when the lid is placed on the upper edge acts on a rounded surface. On the other hand, the smooth surface counteracts wear in the emptying position when the suction material is tipped out along the edge.
Bevorzugt weist die Dichtung eine geschlossene Oberfläche oder zumindest mit geringer Porosität auf, sodass Partikel des Saugmaterials sich nicht in Poren absetzen und somit die Dichtung verschleißen können. Dies garantiert zum einen eine einfachere Reinigung als auch eine Langlebigkeit der Dichtung. Weiterhin ist die Dichtung weichdichtend, sodass Bewegungen besser abgefangen werden und Bautoleranzen, die aus der Fertigung des Materialsammelbehälters resultieren, besser ausgeglichen werden. Die Oberkante der Sammelkammer kann aufgrund des weichdichtenden Materials der Dichtung vorzugsweise etwa 8-15 mm in die Dichtung gepresst werden. Dabei stellt sich eine bessere Dichtwirkung ein, da sich die Dichtung an die Rundung der Oberkante anpasst. Somit können recht große Bautoleranzen auf einer größeren Ebene ausgeglichen werden. Der üblicherweise bei Saugbaggern aufkommende Unterdruck von bis zu -0,6 Bar kann mit weniger Energieaufwand aufrechterhalten werden. Mit steigendem Unterdruck während des Arbeitsvorgangs des Saugbaggers wird der Deckel inklusive der Dichtung stärker angesaugt. Dadurch, dass sich die Dichtung formschlüssig innerhalb der Nut im Deckel befindet, kann die Dichtung nur in Richtung der Oberkante ausweichen und dichtet die Sammelkammer somit stärker ab. Besonders bevorzugt ist die Dichtung als ein EPDM-Moosgummi ausgebildet, welches bevorzugt eine Dichte im Bereich von 0,4 bis 0,5 g/cm3 aufweist.The seal preferably has a closed surface or at least one with low porosity, so that particles of the suction material cannot settle in the pores and thus wear out the seal. This guarantees, on the one hand, easier cleaning and, on the other hand, a long service life of the seal. Furthermore, the seal is soft-sealing, so that movements are better absorbed and construction tolerances resulting from the manufacture of the material collection container are better compensated. The upper edge of the collection chamber can preferably be pressed about 8-15 mm into the seal due to the soft sealing material of the seal. This results in a better sealing effect, since the seal is attached to the Run tion of the top edge adjusts. Thus, quite large construction tolerances can be compensated on a larger level. The negative pressure of up to -0.6 bar that usually occurs with suction dredgers can be maintained with less energy consumption. With increasing negative pressure during the work process of the suction dredger, the cover including the seal is sucked in more strongly. Because the seal is positively located within the groove in the cover, the seal can only deviate in the direction of the upper edge and thus seals the collection chamber more tightly. The seal is particularly preferably designed as an EPDM sponge rubber, which preferably has a density in the range from 0.4 to 0.5 g/cm 3 .
Bevorzugt ist die Oberkante der Sammelkammer im Querschnitt dreieckig oder trapezförmig gestaltet, insbesondere in der Art eines Hohlprofils.The upper edge of the collection chamber is preferably designed with a triangular or trapezoidal cross section, in particular in the manner of a hollow profile.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Saugbagger mit einem derartigen Materialsammelbehälter. Vorzugsweise ist der Materialsammelbehälter so am Fahrzeug befestigt, dass er ausgekippt werden kann. Insbesondere ist ein Auskippen des Materialsammelbehälters auf beiden Fahrzeugseiten ermöglicht.The invention also relates to a suction dredger with such a material collection container. The material collection container is preferably attached to the vehicle in such a way that it can be tipped out. In particular, the material collection container can be tipped out on both sides of the vehicle.
Gleichzeitig ist es zweckmäßig, wenn eine erhöhte Position der Kippachse vorgesehen ist, um ein Entleeren des Materialsammelbehälters auf unterschiedlich hohe Flächen, beispielsweise ein nebenstehendes Fahrzeug zu gestatten. Bevorzugt verläuft die Kippachse in einer Symmetrieebene des Materialsammelbehälters, die besonders bevorzugt in einem Ruhe-, Arbeits- oder Transportzustand eine Fahrzeuglängsachse einschließt.At the same time, it is expedient if an elevated position of the tilting axis is provided in order to allow the material collection container to be emptied onto surfaces of different heights, for example an adjacent vehicle. The tilting axis preferably runs in a plane of symmetry of the material collection container, which particularly preferably encloses a longitudinal axis of the vehicle in a resting, working or transporting state.
Bevorzugt weist der Materialsammelbehälter neben oben genannten Merkmalen weitere Bestandteile auf. Der Materialsammelbehälter umfasst vorzugsweise einen Sauganschluss an seiner hinteren Stirnwand und eine Saugstromführung, die vom Sauganschluss durch die Sammelkammer zu einer Filtereinheit und nach dieser über einem Ventilator zu einem Abluftauslass führt. Weiterhin umfasst der Materialsammelbehälter bevorzugt an seinen beiden Stirnseiten jeweils ein Drehlager, welche eine Aufhängung des Materialsammelbehälters in der Kippachse gestatten.In addition to the features mentioned above, the material collection container preferably has other components. The material collection container preferably comprises a suction connection on its rear end wall and a suction flow guide leading from the suction connection through the collection chamber to a filter unit and from there via a fan to an exhaust air outlet. Furthermore, the material collection container preferably comprises a pivot bearing on each of its two end faces, which allow the material collection container to be suspended in the tilting axis.
In einer weiteren Ausführungsform verschließt der Deckel in der Verschlussposition den gesamten Materialsammelbehälter, in welchem die Sammelkammer und die Filtereinheit angeordnet sind, an seiner Oberseite und legt ihn in der Entleerungsposition offen. Die Dichtung verläuft in diesem Fall bevorzugt zwischen der Oberkante des gesamten Materialsammelbehälters und dem Deckel in der Verschlussposition, sodass der Materialsammelbehälter und die darin angeordnete Sammelkammer und Filtereinheit abgedichtet sind. Auch in diesem Fall ist die Dichtung in einer Nut an der Unterseite des Deckels eingelassen.In a further embodiment, in the closed position, the cover closes the entire material collection container, in which the collection chamber and the filter unit are arranged, on its upper side and opens it in the emptying position. In this case, the seal preferably runs between the upper edge of the entire material collection container and the cover in the closed position, so that the material collection container and the collection chamber and filter unit arranged therein are sealed. In this case, too, the seal is embedded in a groove on the underside of the cover.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
-
1 eine Gesamtansicht eines erfindungsmäßigen Materialsammelbehälters; -
2 einen Detailausbruch der Gesamtansicht des Materialsammelbehälters; -
3 eine vereinfachte Schnittansicht im Bereich einer Dichtung.
-
1 an overall view of an inventive material collection container; -
2 a detailed breakout of the overall view of the material collection container; -
3 a simplified sectional view in the area of a seal.
In
Unterhalb der Nut 08 und in der Verschlussposition in die Dichtung 06 eintauchend verläuft die Oberkante 07. Die Oberkante 07 bildet mindestens den oberen Rand der Sammelkammer, kann in abgewandelten Ausführungen aber auch den oberen Rand weiterer Bereiche des Materialsammelbehälters umfassen. Die Oberkante 07 verläuft somit am oberen Ende der Seitenwände mindestens der Sammelkammer 02. Die Oberkante 07 weist zwei winklig aufeinander zulaufende Kantenflächen 09 auf, die einen Winkel α einschließen. Der Winkel beträgt vorzugsweise 20° bis 160°, besonders bevorzugt 45° bis 90° sodass die Kantenflächen 09 eine größere oder geringere Neigung gegenüber der Horizontalen aufweisen. Die zwei Kantenflächen 09 sind winklig aufeinander zulaufend geneigt und bilden einen dreieckigen bzw. dachförmigen, vorzugsweise hohlen Querschnitt. Alternativ kann der Querschnitt der Oberkante 07 auch trapezförmig gewählt sein. Auch aus Stabilitätsgründen ist die Kante bevorzugt als Hohlprofil gestaltet.The
Die Position des Deckels 03 ist in der Verschlussposition so gewählt, dass sich die Oberkante 07 in die Dichtung 06 eindrückt, beispielsweise etwa um 1/4 bis 1/2 der Dicke der Dichtung.The position of the
BezugszeichenlisteReference List
- 0101
- Materialsammelbehältermaterial collection container
- 0202
- Sammelkammercollection chamber
- 0303
- DeckelLid
- 0404
- --
- 0505
- --
- 0606
- Dichtungpoetry
- 0707
- Oberkantetop edge
- 0808
- Nutgroove
- 0909
- Kantenflächenedge faces
- 1010
- --
- 1111
- Fahrzeuggestellvehicle frame
- 1212
- Fahrzeuglängsachsevehicle longitudinal axis
- 1313
- Fahrzeugmittenebenevehicle center plane
- 1414
- Kippachsetilt axis
- 1515
- --
- 1616
- Sauganschlusssuction port
- 1717
- Filtereinheitfilter unit
- 1818
- Drehlagerpivot bearing
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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