DE202006002330U1 - Absaugvorrichtung - Google Patents
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Abstract
eines Trennschleifers oder dgl., mit
einem Gebläse (10), das in einem Gehäuse (13) angeordnet ist, und
einer Anlasseinheit (20) mit einer Seiltrommel (21), die drehbar um eine Achse (22) gelagert ist,
wobei mit Schmutzpartikeln angesaugte Umgebungsluft (30) durch die Zyklonfilterung in einen ersten Luftstrom (31), der weitestgehend von Schmutzpartikeln befreit ist, und in einen mit Schmutzpartikeln belasteten zweiten Luftstrom (32) trennbar ist, wobei das Gehäuse (13) für den zweiten Luftstrom (32) einen Einlass (14) und einen Auslass (15) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gebläse (10) um eine Achse (12) drehbar gelagert ist, die koaxial zur Seiltrommelachse (22) angeordnet ist, und das Gehäuse (13) mit einem Kanal (16) ausgeführt ist, der mit dem Einlass (14) verbunden ist und im Bereich der Seiltrommelachse (22) mündet, wodurch der zweite Luftstrom (32) wirkungsvoll von der Zyklonfilterung...
Description
- Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung für eine Zyklonfilterung eines handgeführten Arbeitsgerätes, insbesondere einer Kettensäge, eines Trennschleifers oder dgl., mit einem Gebläse, das in einem Gehäuse angeordnet ist, und einer Anlasseinheit mit einer Seiltrommel, die drehbar um eine Achse gelagert ist, wobei mit Schmutzpartikeln angesaugte Umgebungsluft durch die Zyklonfilterung in einen ersten Luftstrom, der weitestgehend von Schmutzpartikeln befreit ist, und in einen mit Schmutzpartikeln belasteten zweiten Luftstrom trennbar ist, wobei das Gehäuse für den zweiten Luftstrom einen Einlass und einen Auslass aufweist.
- Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass bei der Verwendung von mit Verbrennungsmotoren betriebenen, handgeführten Arbeitsgerät wie Trennschleifern, Kettensägen, oder dergleichen die vom Motor angesaugte Verbrennungsluft Schmutzpartikel, Feinstäube oder andere Feststoffe mitführt, die zu einem erheblichen Verschleiß des Motors an den Kolben und/oder Zylinder oder zu häufigen Wartungsintervallen der Luftfilter des Vergasers führt. Für derartige Luftfilter werden beispielsweise Filzmatten mit Zellstoffeinfiltern oder ölgetränkte Schaumstoffvorfilter verwendet. Diese Filter verhindern zwar weitgehend, das Schmutzpartikel in den Motor gelangen, jedoch bewirkt ein stark verschmutzter Filter auch, dass sich die Menge der Verbrennungsluft reduziert und so die Leistung des Motors sinkt. Die damit häufig notwendigen Wartungsintervalle sind zeitaufwendig und kostenintensiv, zudem werden diese bei zu hoher Frequenz nicht mehr durchgeführt, so dass die oben genannte Leistungsminderung bestehen bleibt bzw. sich noch verstärkt.
- Um die Verbrennungsluft möglichst rein zu haften und damit die oben genannten Probleme zu umgehen, sind vielfältige Staubabscheider bzw. Ansaugsysteme für die Verbrennungsluft vorgeschlagen worden.
- In der DE/AS 25 50 165 ist eine Absaugvorrichtung für einen Rasenmäher beschrieben, die ein zylindrisches Gehäuse mit tangentialen Lufteintrittsöffnungen aufweist, wobei im Zentrum des Gehäuses die Verbrennungsluftentnahme erfolgt. Die tangential einströmende Verbrennungsluft bildet einen Wirbel, so dass die Luft wie bei einem Zyklonstaubabscheider gereinigt wird, in dem die Feststoffteilchen (Schmutzpartikel) aufgrund der Fliehkraft nach außen getragen werden. Im Zentrum enthält somit der Wirbel relativ wenig Schmutzpartikel, so dass die dort abgeführte Verbrennungsluft erheblich reiner ist als die normal angesaugte Luft.
- In der
DE 101 28 790 A1 ist eine Absaugvorrichtung für die Verbrennungsluft eines Verbrennungsmotors für ein handgeführtes Arbeitsgerät beschrieben. Hierbei weist die Absaugvorrichtung einen Fliehkraftabscheider auf, der den Strom der Verbrennungsluft in einen zentralen Kernstrom mit geringer Partikeldichte und einen den Kernstrom umgebenden Mantelstrom mit größerer Partikeldichte als im Kernstrom aufteilt, wobei im Wesentlichen der Kernstrom durch einen Luftfilter in den Brennraum des Verbrennungsmotors zugeführt wird und der Mantelstrom, der mit den Schmutzpartikeln belastet ist, abgeführt wird. - Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei Absaugvorrichtungen mit einem Fliehkraftabscheider ein einen entsprechenden Unterdruck hervorrufendes Absauggebläse notwendig ist, welches mit einem zusätzlichen Aufwand, Gewicht und Platzbedarf verbunden ist. Der nötige Unterdruck, um die schmutzbeladene Luft aus dem Fliehkraftabscheider, insbesondere dem Zyklonfilter, herauszubefördern, wird erst bei relativ großen Gebläsedurchmessern erreicht.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Absaugvorrichtung bereitzustellen, die die genannten Nachteile vermeidet, insbesondere eine Absaugvorrichtung zu schaffen, die einfach gestaltet ist und eine gute Absaugleistung der mit Schmutzpartikeln beladenen Luft aufweist.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Absaugvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen ausgeführt.
- Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Gebläse, das Kühlluft für den Motor des Arbeitsgerätes zur Verfügung stellt, um eine Achse drehbar gelagert ist, die koaxial zur Seiltrommelachse angeordnet ist. Das Gehäuse ist mit einem Kanal ausgeführt, der mit dem Einlass verbunden ist und im Bereich der Seiltrommelachse mündet, wodurch der zweite Luftstrom wirkungsvoll von der Zyklonfilterung durch den Kanal in den Auslass leitbar ist. Besonders vorteilhaft ist, dass bereits ein vorhandenes Gebläse innerhalb des Arbeitsgerätes für die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung kombinierbar ist, insbesondere genutzt werden kann.
- Im Betrieb des Arbeitsgerätes wird die Verbrennungsluft für den Verbrennungsmotor aus der Umgebung angesaugt, wobei die angesaugte Luft durch Schmutzpartikel, die beispielsweise bei einem Trennschleifer während des Trennschleifvorganges als Staub anfallen, belastet ist. Der Fliehkraftabscheider, der als ein Zyklon, insbesondere als ein Axialzyklon oder ein Turbofilter ausgebildet sein kann, erzeugt vorzugsweise im Inneren einen zentralen ersten Luftstrom (Kernstrom) mit einer geringen Schmutzpartikeldichte, also eine weitestgehend schmutzpartikelarme Zone mit vorzugsweise Feinstpartikeln und ein den ersten Luftstrom (Kernstrom) umgebenden zweiten Luftstrom (Mantelstrom). Hierbei weist der zweite Luftstrom (Mantelstrom) eine größere Schmutzpartikeldichte mit Partikeln größeren und mittleren Durchmessers auf. Vorzugsweise ist der Fliehkraftabscheider derart ausgeführt, dass dieser einen Einlaufzylinder aufweist, in dem die aus der Umgebung angesaugte Verbrennungsluft durch Einblasen von der Seite auf eine im Wesentlichen kreisförmige Bahn gebracht wird, wobei im Außenbereich der sich gebildeten Strömung die Drehgeschwindigkeit dermaßen zunimmt, dass die Schmutzpartikel durch die entstehenden Fliehkräfte nach Außen geschleudert werden. Der erste weitestgehend von Schmutzpartikeln befreite Luftstrom verlässt hierbei mittig den Fliehkraftabscheider und wird in Richtung Verbrennungsraum geleitet.
- Der schmutzbelastete zweite Luftstrom wird durch das Gebläse, das am Arbeitsgerät angeordnet ist, angesaugt. Hierbei gelangt der zweite Luftstrom in den Einlass und wird durch den Kanal geführt. Im Bereich der Seiltrommelachse, insbesondere der Seiltrommellagerung, verlässt der zweite Luftstrom den Kanal und wird wirkungsvoll durch das Gebläse angesaugt, das den zweiten Luftstrom durch den Auslass befördert. Es hat sich gezeigt, dass aufgrund der erfindungsgemäßen konstruktiven Ausgestaltung der Absaugvorrichtung, insbesondere derartige Druckverhältnisse im Bereich der Seiltrommelachse einstellen, die eine wirkungsvolle Absaugung des schmutzbelasteten zweiten Luftstroms aus dem Zyklonfilter bewirken. Es stellt sich ein derartiger Unterdruck aufgrund der intelligenten Luftstromführung im Bereich der Kanalmündung ein, der ausreicht, den zweiten Luftstrom zufrieden stellend aus dem Zyklonfilter durch das Gebläse in den Auslass zu leiten.
- In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung verläuft der Kanal radial zur Seiltrommelachse. Die Seiltrommelachse kann beispielsweise hohl ausgeführt sein, in die der Kanal mündet. Zweckmäßigerweise ist hierbei die Seiltrommelachse als Hohlwelle ausgeführt. Während des Absaugvorganges durchströmt der zweite Luftstrom den Kanal und wird in die Hohlwelle geleitet, die der zweite Luftstrom anschließend verlässt und axial zur Gebläseachse strömt. Das Gebläse befördert anschließend den zweiten Luftstrom durch den Auslass. Erfindungsgemäß stellt sich gerade innerhalb der Hohlwelle ein derartiger Unterdruck ein, der für eine wirkungsvolle Absaugung des zweiten Luftstromes sorgt.
- In einer weiteren Alternative der Erfindung kann es sinnvoll sein, dass der Kanal einstückig mit dem Gehäuse verbunden ist. Hierbei kann es vorteilhaft sein, das Gehäuse als Spritzgussteil aus Kunststoff auszubilden.
- Um den Montageaufwand gering zu halten, ist das Gehäuse vorteilhafterweise mehrteilig ausgeführt, wobei ein erstes Gehäuseteil das Gebläse und ein zweites Gehäuseteil die Anlasseinheit aufnimmt. Das Gebläse ist im ersten Gehäuseteil drehbar um die Gebläseachse gelagert, wobei das Gebläse vorzugsweise ein Lüfterrad ist, das beispielsweise in einer Ausgestaltungsmöglichkeit aus einem metallischen Material besteht.
- In einer denkbaren Ausführungsalternative der Erfindung mündet der Auslass des Gehäuses in die Umgebung. Das heißt, dass der abgesogene Schmutz oder Staub, nachdem dieser durch das Lüfterrad angesogen wurde und durch den Einlass und den Auslass über den Kanal geleitet wurde, ins Freie wieder zurückgeblasen wird. Des weiteren ist es möglich, den Auslass derart auszubilden, dass der abgesogene Schmutz über den Zylinder des Arbeitsgerätes strömt, wodurch eine Kühlung des Motors erzielbar ist.
- In einer alternativen Ausgestaltungsform der Absaugvorrichtung kann es von Vorteil sein, dass der Auslass des Gebläsegehäuses in den Auspuff des Arbeitsgerätes führt. Der mit Schmutzpartikel belastete Luftstrom wird zum Auspuff, beispielsweise über einen Kanal, geleitet, um dort den Abgasstrom und/oder den im Auspuff angeordneten Schalldämpfer wirksam zu kühlen.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
-
1 Eine erfindungsgemäße Absaugvorrichtung für ein handgeführtes Arbeitsgerät in perspektivischer Ansicht, -
2 eine Explosionsdarstellung der Absaugvorrichtung aus einer ersten Ansicht und -
3 eine Explosionsdarstellung der Absaugvorrichtung gemäß2 aus einer zweiten Ansicht. -
1 zeigt Arbeitsgerät200 , welches im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Trennschleifgerät200 ist. Das Trennschleifgerät200 weist ein Motorgehäuse40 auf, innerhalb dessen ein Verbrennungsmotor angeordnet ist. Zudem ist aus1 zumindest teilweise eine Anlasseinheit20 zu erkennen, dessen Handgriff24 aus dem Gehäuse13 herausragt. Das Arbeitsgerät200 weist eine Absaugvorrichtung100 auf, die Kühlluft für den Motor zur Verfügung stellt. Der Erfindung setzt an der Absaugvorrichtung100 an, die in den2 und3 explizit erläutert ist. - Gemäß
2 weist das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil13a und ein zweites Gehäuseteil13b auf. In dem ersten Gehäuseteil13a ist das Gebläse10 in Form eines Lüfterrades angeordnet, das um eine Drehachse12 drehbar gelagert ist. Das erste Gehäuseteil13a weist zudem einen Einlass14 und einen Auslass15 auf. - Das zweite Gehäuseteil
13b ist mit einem Kanal16 ausgebildet, welches ebenfalls in3 veranschaulicht ist. Die Anlasseinheit20 ist im zweiten Gehäuseteil13b mit integriert. Die Seiltrommel21 der Anlasseinheit20 ist drehbar um die Achse22 gelagert, wobei die Seiltrommelachse22 koaxial zur Gebläseachse12 positioniert ist. Wie3 verdeutlich, verläuft der Kanal16 radial zur Seiltrommelachse22 . Die Seiltrommelachse22 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Hohlwelle ausgeführt. Der Kanal16 ist des Weiteren mit einem Anschlusskanal16a ausgebildet, der vorsprungartig sich in den Einlass14 erstreckt. Im zusammen gesetzten Zustand des Gehäuses13 ist der Kanal16 mit dem Einlass14 verbunden, wobei der Kanal16 in der Hohlwelle22 mündet. - Die Seiltrommel
21 weist an der dem Gebläse10 zugewandten Seite Mitnehmer23 auf, denen am Gebläse10 Gegenmitnehmer19 zugeordnet sind, welches in2 und3 verdeutlich ist. Bei einer Betätigung der Anlasseinheit20 , insbesondere durch ein Herausziehen des Griffes24 erfolgt eine Drehung der Seiltrommel21 um die Hohlwelle22 , wobei die Mitnehmer23 an den Gegenmitnehmern19 eingreifen, wodurch eine Drehung des Gebläses10 um seine Achse12 bewirkbar ist. Dieser Drehimpuls wird über die Welle11 an den Motor des Arbeitsgerätes200 für den Startvorgang weitergeleitet. - Die dargestellte Absaugvorrichtung
100 gemäß den1 –3 ist mit einer Zyklonfilterung ausgeführt, die die Verbrennungsluft aus der Umgebung ansaugt. Problematisch ist, das im Betrieb derartiger Arbeitsgeräte, insbesondere bei Trennschleifgeräten, durch deren Arbeitswerkzeug Schmutz wie Staub oder dergleichen erzeugt wird. Der Schmutz kann hierbei aus organischen oder anorganischen Partikeln gebildet sein. Die vom Verbrennungsmotor des Arbeitsgerätes200 angesaugte Verbrennungsluft muss vor Eintritt in den nicht dargestellten Brennraum des Verbrennungsmotors gereinigt werden, um einen Verschleiß zu vermeiden. Hierzu weist das Ar beitsgerät200 einen in2 rein schematisch dargestellten Fliehkraftabscheider33 auf, der die mit Schmutzpartikel belastete Umgebungsluft30 von außen ansaugt und die Verbrennungsluft in mindestens einen ersten Luftstrom31 , der weitestgehend von Schmutzpartikeln befreit ist, und in einen mit Schmutzpartikeln belasteten zweiten Luftstrom32 trennt. Der erste Luftstrom31 wird anschließend in den Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors geführt. Zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Fliehkraftabscheider33 befindet sich vorzugsweise ein Luftfilter, der den ersten, von Schmutzpartikeln weitestgehend befreiten Luftstrom31 zusätzlich reinigt, welches explizit nicht gezeigt ist. Die mit Schmutzpartikeln belastete Luft32 wird in den Einlass14 geleitet, wobei das Lüfterrad10 mit seinen Leitschaufeln den nötigen Unterdruck entstehen lässt. - Während des Betriebes des Arbeitsgerätes
200 treibt der Verbrennungsmotor das Lüfterrad10 mit einer entsprechenden Drehzahl an. Das Lüfterrad10 erzeugt, insbesondere mit Hilfe der Gebläseschaufeln, einen entsprechenden Unterdruck, insbesondere innerhalb der Hohlwelle22 , wodurch aus dem Fliehkraftabscheider33 der weichende zweite Luftstrom32 durch den Einlass14 ansaugt, der zylinderförmig ausgeführt ist und sich vorsprungsartig aus dem ersten Gehäuseteil13a sich erstreckt. Der mit Schmutzpartikeln beladene Luftstrom32 durchströmt den Anschlusskanal16a , der sich innerhalb des zylinderförmigen Einlasses14 befindet und gelangt anschließend in den Kanal16 , der durch eine Deckelelement17 an der dem Gebläse10 abgewandten Seite des zweiten Gehäuseteils13b verschlossen ist. Der strömende zweite Luftstrom32 verlässt den Kanal16 und tritt in die Hohlwelle22 ein, wobei der zweite Luftstrom32 die Hohlwelle22 axial zur Gebläseachse12 verlässt. Das Gebläse10 befördert schließlich den zweiten Luftstrom32 aus dem Gehäuse13 durch seinen Auslass15 . - Wie in
2 und3 verdeutlicht ist, befindet sich zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil13a ,13b ein Zwischenelement13c . Das genannte Zwischenelement13c weist eine Öffnung18 sowie eine Strömungsleitfläche15' auf. Im zusammengesetzten Zustand des Gehäuses13 durchragt der Anschlusskanal16a die Öffnung18 und ist durch den zylindrischen Einlass14 umfasst. Zwischen dem Einlass14 und dem Anschlusskanal16a befindet sich eine Steckkupplung14a aus Gummi. -
- 100
- Absaugvorrichtung
- 200
- Arbeitsgerät, Trennschleifer
- 10
- Gebläse, Lüfterrad
- 11
- Welle
- 12
- Gebläseachse
- 13
- Gehäuse
- 13a
- erstes Gehäuseteil
- 13b
- zweites Gehäuseteil
- 13c
- Zwischenelement
- 14
- Einlass
- 14a
- Steckkupplung
- 15
- Auslass
- 15'
- Strömungsleitfläche
- 16
- Kanal
- 16a
- Anschlußkanal
- 17
- Deckel
- 18
- Öffnung
- 19
- Gegenmitnehmer
- 20
- Anlasseinheit
- 21
- Seiltrommel
- 22
- Seiltrommelachse
- 23
- Mitnehmer
- 24
- Griffelement
- 30
- Umgebungsluft
- 31
- erster Luftstrom
- 32
- zweiter Luftstrom
- 33
- Fliehkraftabscheider, Zyklonfilter
- 40
- Motorgehäuse
Claims (14)
- Absaugvorrichtung (
100 ) für eine Zyklonfilterung eines handgeführten Arbeitsgerätes (200 ), insbesondere einer Kettensäge, eines Trennschleifers oder dgl., mit einem Gebläse (10 ), das in einem Gehäuse (13 ) angeordnet ist, und einer Anlasseinheit (20 ) mit einer Seiltrommel (21 ), die drehbar um eine Achse (22 ) gelagert ist, wobei mit Schmutzpartikeln angesaugte Umgebungsluft (30 ) durch die Zyklonfilterung in einen ersten Luftstrom (31 ), der weitestgehend von Schmutzpartikeln befreit ist, und in einen mit Schmutzpartikeln belasteten zweiten Luftstrom (32 ) trennbar ist, wobei das Gehäuse (13 ) für den zweiten Luftstrom (32 ) einen Einlass (14 ) und einen Auslass (15 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (10 ) um eine Achse (12 ) drehbar gelagert ist, die koaxial zur Seiltrommelachse (22 ) angeordnet ist, und das Gehäuse (13 ) mit einem Kanal (16 ) ausgeführt ist, der mit dem Einlass (14 ) verbunden ist und im Bereich der Seiltrommelachse (22 ) mündet, wodurch der zweite Luftstrom (32 ) wirkungsvoll von der Zyklonfilterung durch den Kanal (16 ) in den Auslass (15 ) leitbar ist. - Absaugvorrichtung (
100 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (16 ) radial zur Seiltrommelachse (22 ) verläuft. - Absaugvorrichtung (
100 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiltrommelachse (22 ) hohl ausgeführt ist, in die der Kanal (16 ) mündet. - Absaugvorrichtung (
100 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiltrommelachse (22 ) als Hohlwelle (22 ) ausgeführt ist. - Absaugvorrichtung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiltrommel (21 ) in Wirkverbindung mit dem Gebläse (10 ) steht. - Absaugvorrichtung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiltrommel (21 ) an der dem Gebläse (10 ) zugewandten Seite Mitnehmer (23 ) aufweist, denen am Gebläse (10 ) Gegenmitnehmer (19 ) zugeordnet sind. - Absaugvorrichtung (
100 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Betätigung der Anlasseinheit (20 ) die Mitnehmer (23 ) an den Gegenmitnehmern (19 ) eingreifen, wodurch eine Drehung des Gebläses (10 ) um seine Achse (12 ) bewirkbar ist. - Absaugvorrichtung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (16 ) einstückig mit dem Gehäuse (13 ) verbunden ist. - Absaugvorrichtung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13 ) ein Spritzgussteil aus Kunststoff ist. - Absaugvorrichtung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13 ) mehrteilig ausgeführt ist, wobei ein erstes Gehäuseteil (13a ) das Gebläse (10 ) und ein zweites Gehäuseteil (13b ) die Anlasseinheit (20 ) aufnimmt. - Absaugvorrichtung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (14 ) zylinderförmig ausgeführt ist, der vorsprungsartig aus dem ersten Gehäuseteil (13a ) sich erstreckt. - Absaugvorrichtung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (13b ) mit einem Anschlusskanal (16a ) ausgebildet ist, der vorsprungsartig sich in den Einlass (14 ) erstreckt. - Absaugvorrichtung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (16 ) an der dem Gebläse (10 ) abgewandten Seite offen ausgeführt ist, der durch einen Deckel (17 ) verschließbar ist. - Absaugvorrichtung (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (15 ) in die Umgebung oder in den Auspuff des Arbeitsgerätes (200 ) mündet.
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