DE1459330B1 - Method and device for pressing clay pipes - Google Patents

Method and device for pressing clay pipes

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DE1459330B1 DE19631459330D DE1459330DA DE1459330B1 DE 1459330 B1 DE1459330 B1 DE 1459330B1 DE 19631459330 D DE19631459330 D DE 19631459330D DE 1459330D A DE1459330D A DE 1459330DA DE 1459330 B1 DE1459330 B1 DE 1459330B1
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    • B28B21/00—Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles
    • B28B21/02—Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles by casting into moulds
    • B28B21/10—Methods or machines specially adapted for the production of tubular articles by casting into moulds using compacting means
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pressen von Tonrohren, z. B. für Abwasserleitungen, in einer Vertikalpresse.The invention relates to a method for pressing clay pipes, e.g. B. for sewers, in one Vertical press.

Bei bekannten Verfahren zum Herstellen glasierter Tonrohre wird der Ton auf die gewünschte Teilchengröße zermahlen und mit Wasser bis zu einem Wassergehalt von 20% gemischt. Dann werden die Rohre aus diesem plastischen Ton-Wasser-Gemisch geformt oder stranggepreßt. Anschließend muß das überschüssige Wasser aus dem Ton durch Trocknen entfernt werden, ehe die Rohre gebrannt werden können, da sonst der sich beim Brennen bildende Wasserdampf das keramische Gefüge zerstören würde. Das Trocknen der Rohre dauert je nach Wanddicke zwischen einem halben Tag und vier Wochen.In known methods of making glazed clay pipes, the clay is reduced to the desired particle size grind and mixed with water to a water content of 20%. Then the Pipes molded or extruded from this plastic clay-water mixture. Then it must excess water can be removed from the clay by drying it before the pipes are fired otherwise the water vapor that forms during firing will destroy the ceramic structure would. The drying of the pipes takes between half a day and four, depending on the wall thickness Weeks.

Bei diesen bekannten Verfahren wird aber nicht nur eine erhebliche Zeit zum Trocknen und damit viel Lagerraum benötigt, sondern die Rohre schrumpfen auch während des Trocknens um bis zu etwa 7 0Ia. Beim nachfolgenden Brennen schrumpfen sie weiter um etwa 5 bis 610A). Da die Zusammensetzung des Tons und der Wassergehalt nicht über die ganze Ausdehnung des Rohrs gleich ist, besteht die Gefahr der Ausschußbildung durch ungleichförmiges Schrumpfen. Durch die dabei auftretenden Spannungen können sich außerdem sehr leicht Risse im Ton bilden.In these known methods and not only a considerable time for drying and thus a lot of storage space is needed, but also the tubes shrink during drying by up to about 7 0 Ia. During the subsequent firing, they shrink further by about 5 to 6 10 A). Since the composition of the clay and the water content are not the same over the entire length of the pipe, there is a risk of rejects due to uneven shrinkage. The stresses that arise in this way can also very easily cause cracks to form in the clay.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Tonröhren zu schaffen, bei dem die Trocknungszeit wesentlich verkürzt wird bzw. sogar entfallen kann und bei welchem die Schrumpfung weitgehend herabgesetzt ist. Außerdem soll das Entformen des Rohrs möglichst einfach geschehen. Dies wird dadurch erreicht, daß Tonteilchen mit einem Feuchtigkeitsgehalt zwischen 5% und lO°/o im Raum zwischen einem starren zylindrischen Kern und einem den Kern umgebenden elastischen Zylinder durch Einwirkung gleichmäßigen Drucks auf die Wand des elastischen Zylinders verdichtet werden und das fertige Rohr nach unten aus der Presse herausgefahren wird.The invention is therefore based on the object of providing a method for producing clay tubes create, in which the drying time is significantly shortened or can even be omitted and in which the shrinkage is largely reduced. In addition, the removal of the pipe from the mold should be as possible just happened. This is achieved by using clay particles with a moisture content between 5% and 10% in the space between a rigid cylindrical core and an elastic cylinder surrounding the core by acting uniformly Pressure on the wall of the elastic cylinder will be compressed and the finished pipe down the press is extended.

Bei diesem Verfahren ist ein Trocknen vor dem Brennen in der Regel überhaupt nicht mehr erforderlich, so daß der dazu erforderliche Zeitaufwand und auch das Trocknungsschrumpfen entfallen. Auch das Schrumpfmaß während des Brennens ist wesentlich geringer als bei nach bekannten Verfahren hergestellten Rohren und liegt erfahrungsgemäß bei etwa 4 °/o oder weniger.With this method, drying is usually no longer necessary before firing, so that the time required for this and also the drying shrinkage are omitted. That too The amount of shrinkage during firing is significantly less than that produced by known processes Pipes and experience has shown that it is around 4% or less.

Durch das Pressen der Tonteilchen im Formraum durch den membranartig wirkenden elastischen Zylinder wird eine so große Verdichtung erreicht, daß das geformte Rohr ausreichend steif ist und ohne Schwierigkeiten vor dem Brennen gehandhabt werden kann. Andererseits kann das Rohr leicht vom Kern aus der Form entfernt werden, da nach Aufheben des radial gerichteten Verdichtungsdrucks eine begrenzte elastische Rückformung des Rohrs erfolgt, durch welche der Innendurchmesser des Rohrs etwas vergrößert wird, so daß das Rohr dann leicht vom Dorn abgeschoben werden kann. Ebenso geht der elastische Zylinder bei Druckentlastung in eine Ausgangslage in geringem Abstand von der Außenseite des Rohrs zurück. Auf Grund seiner Steifigkeit und leichten Lösbarkeit von der Preßform und des Ausfahrens des Rohrs aus der Presse nach unten vereinfacht sich der Entformungsvorgang.By pressing the clay particles in the mold space through the membrane-like elastic cylinder such a great compression is achieved that the formed tube is sufficiently stiff and without Difficulty before burning can be handled. On the other hand, the tube can be easily removed from the core be removed from the mold, since after releasing the radially directed compression pressure a limited elastic recovery of the pipe takes place, through which the inner diameter of the pipe is somewhat is enlarged so that the tube can then be easily pushed off the mandrel. The same goes elastic cylinder when pressure is relieved in an initial position at a short distance from the outside of the pipe back. Due to its rigidity and easy releasability from the mold and the extension of the tube down from the press, the demolding process is simplified.

Darüber hinaus hat das erfindungsgemäß angegebene Verfahren noch den Vorteil, daß der Verdichtungsgrad praktisch unbegrenzt verändert werden kann, während er bei bekannten Strangpreßverfahren von Tonrohren von einer Reihe von Betriebsdaten abhängig ist. Es ist daher nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, Tonrohre bei gleicher Festigkeit mit wesentlich dünneren Wänden herzustellen und dadurch Gewicht und damit auch Transport-In addition, the method specified according to the invention has the advantage that the degree of compression can be changed practically indefinitely, while it can be in known extrusion processes of clay pipes depends on a number of operating data. It is therefore according to the invention Method possible to produce clay pipes with the same strength with significantly thinner walls and thus weight and thus also transport

mittel zu sparen.to save funds.

An sich ist das Verdichten von verformbaren Stoffen mittels einer elastischen Membran gegen eine starre Wandfläche bekannt. Bisher wurden derartige bekannte Verfahren jedoch nur zur Herstellung relativ kleiner Körper aus Ton (USA.-Patentschrift 1 863 854) bzw. zur Herstellung von Formkörpern aus Beton bzw. Asbestzement (deutsche Auslegeschriften 1 012 555 und 1 102 626) verwendet. Bei den zuletzt genannten bekannten Verfahren ist das Preßverfahren mit einer elastischen Membran ein Ersatz für Rüttelverfahren, und der fast flüssige Beton mit hohem Wassergehalt verhält sich völlig anders als der gemäß der Erfindung verwendete | trockene Ton. Gemäß der Erfindung wird also erstmais ein für andere Zwecke bekanntes Verfahren einer Verdichtung durch eine elastische Membran zur Herstellung von Tonrohren aus einem wesentlich trockeneren Ton angewendet, als dies bei den bisher bekannten Verfahren zum Pressen von Tonröhren möglich war.In itself, the compression of deformable materials by means of an elastic membrane against a rigid wall surface known. So far, however, such known methods have only been used for manufacturing purposes small bodies made of clay (US Pat. No. 1,863,854) or for the production of molded bodies made of concrete or asbestos cement (German Auslegeschriften 1 012 555 and 1 102 626) are used. at The last-mentioned known method is the pressing method with an elastic membrane Substitute for the vibration method, and the almost liquid concrete with a high water content behaves completely different from that used according to the invention dry clay. According to the invention, it is first maize a method known for other purposes of compression by an elastic membrane used for the production of clay pipes from a much drier clay than was previously the case known method for pressing clay tubes was possible.

Vorzugsweise wird der Druck auf die Wand des elastischen Zylinders hydraulisch aufgebracht.The pressure is preferably applied hydraulically to the wall of the elastic cylinder.

Bei einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist der elastische Zylinder von einem starren Zylinder umgeben, der an seinem oberen Ende einen Trichter zum Zuführen der Tonteilchen in den Formraum trägt, und der Kern ist axial verschiebbar und weist an seinem oberen Ende einen Ventilkörper auf, der den Trichter entsprechend der Stellung des Kerns verschlossen- oder offenhält, und der Formraum ist nach unten durch eine auf den Kern aufschiebbare Hülse abgeschlossen.In a device for carrying out the method the elastic cylinder is surrounded by a rigid cylinder with a Supports funnel for feeding the clay particles into the mold space, and the core is axially displaceable and has at its upper end a valve body which the funnel according to the position of the Keeps the core closed or open, and the mold space can be pushed down onto the core through a Sleeve completed.

Dabei kann die Hülse am oberen Ende eines das geformte Rohr beim Ausfahren stützenden Hubkol- i In this case, the sleeve at the upper end of the formed tube during extension supporting Hubkol- i

bens angeordnet sein. Durch diese Anordnung wird " eine einfache und schonende Handhabung des geformten Rohrs beim Ausformen gewährleistet, während andererseits mit einfachsten konstruktiven Mitteln eine sehr schnelle Formfolge möglich ist.bens be arranged. This arrangement makes "a simple and gentle handling of the molded Guaranteed pipe during molding, while on the other hand with the simplest structural means a very quick sequence of shapes is possible.

Um bei einfacher Konstruktion der Presse die Länge des geformten Rohrs möglichst exakt einzustellen, ist vorzugsweise eine zum Verriegeln des Kerns mit der darauf aufschiebbaren Hülse dienende Verriegelungseinrichtung angeordnet. Dadurch kann die Hülse in einem genauen, der Rohrlänge entsprechenden Abstand verriegelt werden. Um eine sichere Abdichtung zu erreichen, können der Ventilkörper und die Hülse zur Abdichtung gegen den elastischen Zylinder mit elastisch verformbaren Dichtungen versehen sein. Dadurch wird außerdem erreicht, daß auch in den Endbereichen durch Zusammendrücken der Dichtungen der anliegende Ton ausreichend radial verdichtet wird.In order to set the length of the formed tube as precisely as possible with a simple construction of the press, is preferably one used to lock the core with the sleeve that can be pushed onto it Locking device arranged. As a result, the sleeve can be precisely adjusted to the length of the pipe Distance to be locked. In order to achieve a secure seal, the valve body and providing the sleeve with elastically deformable seals for sealing against the elastic cylinder be. This also ensures that in the end areas by pressing together of the seals, the adjacent clay is sufficiently compacted radially.

Zum Pressen von Muffenrohren kann die auf den Kern aufschiebbare Hülse zugleich als Formkern für die Muffe ausgebildet sein und in einen entsprechend verbreiterten Abschnitt des elastischen Zylinders ragen.For pressing socket pipes, the sleeve that can be pushed onto the core can also be used as a mold core for the sleeve can be formed and in a correspondingly widened section of the elastic cylinder protrude.

Um eine gleichmäßige Verteilung des Tons beim Einfüllen über die gesamte Höhe und eine gleichmäßige Wanddicke sicherzustellen, ist es vorteilhaft, wenn der elastische Zylinder eine die Form des Formraums beim Einfüllen der Tonteilchen erhaltende Steifigkeit aufweist.In order to ensure that the clay is evenly distributed over the entire height during filling and that it is even To ensure wall thickness, it is advantageous if the elastic cylinder has the shape of the Has mold space when filling the clay particles maintaining rigidity.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt An exemplary embodiment of the invention is explained with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 einen lotrechten Axialschnitt durch eine Preßvorrichtung in Öffnungsstellung für das Zuführen des Tons undF i g. 1 shows a vertical axial section through a pressing device in the open position for feeding of the sound and

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig. 1, jedoch mit geschlossenem Formhohlraum.FIG. 2 shows a section corresponding to FIG. 1, however with closed mold cavity.

Die zum Beschicken der Vorrichtung erforderliche Tonmenge wird in einer Waage gewogen. Die Tonmenge wird aus der Waage über vier Zuführrohre, von denen zwei Zuführrohre 14 A und 14 B in der Zeichnung dargestellt sind, in einen Formraum 18 eingeführt. Die Durchlässe zwischen den Zuführrohren und dem Formraum werden dann durch einen Ventilkörper 16 gesperrt.The amount of clay required to load the device is weighed on a scale. The amount of clay is introduced into a mold space 18 from the balance via four feed tubes, two of which feed tubes 14 A and 14 B are shown in the drawing. The passages between the supply tubes and the mold space are then blocked by a valve body 16.

Der Ventilkörper 16 wird von einem hydraulischen Antrieb 15 betätigt, dessen Kolbenstange 17 am Ventilkörper 16 befestigt ist.The valve body 16 is actuated by a hydraulic drive 15, the piston rod 17 of which is on the valve body 16 is attached.

Der Formraum 18 ist der Raum zwischen einem Kern 20 und einem den Kern 20 umgebenden elastischen Zylinder 22. Beim Füllen ist die Unterseite des Formraums 18 geschlossen. Nach dem Füllen werden zwei Rüttler 24, die an einem Gerüst 26 befestigt sind, in Schwingungen versetzt, um das Tonmaterial zu verdichten.The mold space 18 is the space between a core 20 and an elastic surrounding the core 20 Cylinder 22. During filling, the underside of the mold space 18 is closed. After filling two vibrators 24, which are attached to a frame 26, are set in vibrations to the To compact clay material.

Beim Schließen der Zuführrohre 14 A und 14 B gleitet der Ventilkörper 16 mit einer elastischen Dichtung 28 in das Ende der Preßkammer. Dann wird die zwischen der inneren Mantelfläche eines starren Zylinders 30 aus Metall, der den elastischen Zylinder 22 umgibt, und der Außenfläche dieses elastischen Zylinders 22 liegende ringspaltförmige Kammer über ein Einlaßrohr 34 in der Wand des Zylinders 30 mit einer Druckflüssigkeit von z. B. 210 kp/cm2 beaufschlagt. Die Druckflüssigkeit wird mit Hilfe eines Auslaßrohrs 36 in der Wand des Zylinders 30 in Umlauf gebracht. Die Steuerung des Drucks erfolgt über Regelventile in den zur Druckquelle führenden Rohrleitungen.When the supply pipes 14 A and 14 B are closed , the valve body 16 slides with an elastic seal 28 into the end of the pressing chamber. Then the annular gap-shaped chamber lying between the inner circumferential surface of a rigid cylinder 30 made of metal, which surrounds the elastic cylinder 22, and the outer surface of this elastic cylinder 22, via an inlet pipe 34 in the wall of the cylinder 30 with a pressure fluid of, for. B. 210 kp / cm 2 applied. The pressure fluid is circulated in the wall of the cylinder 30 by means of an outlet pipe 36. The pressure is controlled via control valves in the pipelines leading to the pressure source.

Am unteren Ende des Formraums 18 befindet sich ein Aufbau, durch den am Ende des Tonrohrs eine Muffe ausgebildet wird. Das untere Ende des elastischen Zylinders 22 ist in einer Zone 40 ebenfalls entsprechend nach außen erweitert. Eine kreisringförmige Hülse 42 umgibt den Kern 20 und ragt in die Zone 40, um den Durchmesser des Kerns 20 in dieser Zone entsprechend zu vergrößern. Das untere Ende des Formraums 18 wird von einer die Hülse 42 umgebenden elastischen Dichtung 44 abgeschlossen. At the lower end of the mold space 18 is a structure through which at the end of the clay pipe a Sleeve is formed. The lower end of the elastic cylinder 22 is in a zone 40 as well expanded accordingly to the outside. An annular sleeve 42 surrounds the core 20 and protrudes into the zone 40 in order to increase the diameter of the core 20 in this zone accordingly. The lower The end of the mold space 18 is closed by an elastic seal 44 surrounding the sleeve 42.

Zum Zusammenpressen des Tons muß der elastische Zylinder 22 so starr sein, daß während des Einfüllens und der Vorverdichtung die Unterschiede in der Dichte des den Kern 20 umgebenden T.onmaterials ausgeglichen werden. Die Wand des elastischen Zylinders 22 ist dazu dicker als die Dicke des zu formenden Tonmaterials. Die Dicke und die Steifigkeit des elastischen Zylinders 22 müssen also so groß sein, daß die Tonröhre auf eine gleichförmige Wanddicke zusammengepreßt und mit einer glatten Oberfläche versehen wird. Es darf also nicht umgekehrt der Widerstand des Tonmaterials den elastischen Zylinder bei der Einwirkung der Druckflüssigkeit verformen.To compress the clay, the elastic cylinder 22 must be so rigid that during the Filling and precompaction, the differences in the density of the clay material surrounding the core 20 be balanced. The wall of the elastic cylinder 22 is thicker than the thickness of the to shaping clay material. The thickness and rigidity of the elastic cylinder 22 must be so be large that the clay tube is compressed to a uniform wall thickness and with a smooth Surface is provided. Conversely, the resistance of the clay material must not be the elastic Deform cylinder when exposed to hydraulic fluid.

Nach dem Ablassen der Druckflüssigkeit über dasAfter the hydraulic fluid has been drained via the

Auslaßrohr 36 erweitert sich der Innendurchmesser der Tonröhre etwas gegenüber dem Kern 20, so daß ohne weitere Maßnahmen zum Lösen des Rohrs dieses leicht mittels einer Hubvorrichtung abgesenkt werden kann.Outlet tube 36 widens the inner diameter of the clay tube slightly compared to the core 20, so that without further measures to loosen the pipe, this is easily lowered by means of a lifting device can be.

Ein Hubkolben 50 der Hubvorrichtung trägt dieA reciprocating piston 50 of the lifting device carries the

ίο Hülse 42. In den F i g. 1 und 2 ist eine als hydraulisch betriebener Sperrkeil ausgebildete Verriegelungseinrichtung 52 zu sehen. Der Sperrkeil wird nach Schließen des Formraums 18 durch eine in der Hülse 42 vorgesehene Öffnung geschoben, um die Hülse in der richtigen Stellung zu halten und ihr Ausstoßen unter der Wirkung des Preßdrucks zu verhindern. Fig. 1 zeigt den Sperrkeil in der Offenstellung, und Fig. 2 zeigt den Sperrkeil in der Schließstellung. ίο sleeve 42. In the F i g. 1 and 2 is one called hydraulic operated locking wedge trained locking device 52 to see. The locking wedge will after closing the mold space 18 pushed through an opening provided in the sleeve 42 to the To keep the sleeve in the correct position and to prevent its ejection under the action of the pressing pressure. Fig. 1 shows the locking wedge in the open position, and Fig. 2 shows the locking wedge in the closed position.

Nach dem vollständigen Herausziehen des Rohrs aus dem Formraum wird das Rohr mittels einer bekannten Vorrichtung abgefördert.After the tube has been completely withdrawn from the mold space, the tube is made by means of a known Device conveyed away.

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Pressen von Tonrohren, z. B. für Abwasserleitungen, in einer Vertikalpresse, dadurch gekennzeichnet, daß Tonteilchen mit einem Feuchtigkeitsgehalt zwischen 5 Vo und 10 % im Raum zwischen einem starren zylindrischen Kern und einem den Kern (20) umgebenden elastischen Zylinder (22) durch Einwirkung gleichmäßigen Drucks auf die Wand des elastischen Zylinders verdichtet werden und das fertige Rohr nach unten aus der Presse herausgefahren wird.1. Method for pressing clay pipes, e.g. B. for sewer pipes, in a vertical press, characterized in that clay particles with a moisture content between 5 Vo and 10% in the space between a rigid cylindrical core and an elastic cylinder (22) surrounding the core (20) by action uniform pressure on the wall of the elastic cylinder are compressed and the finished pipe is moved downwards out of the press. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck auf die Wand des elastischen Zylinders (22) hydraulisch aufgebracht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the pressure on the wall of the elastic cylinder (22) is applied hydraulically. 3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Zylinder (22) von einem starren Zylinder (30) umgeben ist, der an seinem oberen Ende einen Trichter zum Zuführen der Tonteilchen in den Formraum (18) trägt, und daß der Kern (20) axial verschiebbar ist und an seinem oberen Ende einen Ventilkörper (16) aufweist, der den Trichter entsprechend der Stellung des Kerns verschlossen- oder offenhält, und daß der Formraum (18) nach unten durch eine auf den Kern (20) aufschiebbare Hülse (42) abgeschlossen ist.3. Device for performing the method according to claim 1 or 2, characterized in that that the elastic cylinder (22) is surrounded by a rigid cylinder (30) which is attached to its upper end carries a funnel for feeding the clay particles into the mold space (18), and that the core (20) is axially displaceable and at its upper end a valve body (16) which keeps the funnel closed or open according to the position of the core, and that the mold space (18) downwards through a sleeve (42) which can be pushed onto the core (20) is completed. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (42) am oberen Ende eines das geformte Rohr beim Ausfahren stützenden Hubkolbens (50) angeordnet ist.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the sleeve (42) at the upper end a reciprocating piston (50) supporting the shaped tube as it extends. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine zum Verriegeln des Kerns (20) mit der darauf aufschiebbaren Hülse (42) dienende Verriegelungseinrichtung (52).5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized by one for locking the The locking device (52) serving the core (20) with the sleeve (42) which can be pushed onto it. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (16) und die Hülse (42) zur Abdichtung g-igen den elastischen Zylinder (22) mit elastisch verformbaren Dichtungen (28 bzw. 44) versehen sind.6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the valve body (16) and the sleeve (42) for sealing g-igen the elastic cylinder (22) with elastic deformable seals (28 and 44) are provided. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6 zum Pressen7. Apparatus according to claim 6 for pressing 5 65 6 von Muffenrohren, dadurch gekennzeichnet, daß of socket pipes, characterized in that 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38. Device according to one of claims 3 die auf den Kern aufschiebbare Hülse (42) zu- bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elastischethe sleeve (42) which can be pushed onto the core to 7, characterized in that the elastic gleich als Formkern für die Muffe ausgebildet ist Zylinder (22) eine die Form des Formraums (18)the same as the mold core for the socket, the cylinder (22) has the same shape as the mold space (18) und in einen entsprechend verbreiterten Abschnitt beim Einfüllen der Tonteilchen erhaltende Stei-and in a correspondingly widened section when the clay particles are poured in, the stone des elastischen Zylinders (22) ragt. 5 figkeit aufweist.of the elastic cylinder (22) protrudes. 5 has ability. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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