DE202016103380U1 - Multifunctional air filter element - Google Patents

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Abstract

Luftfilterelement (100) für Verbrennungsmotoren, insbesondere in handgeführten Arbeitsgeräten wie Trennschleifer, Motorsäge oder dergleichen aufweisend: – eine Filterkammer (13) mit Eintrittsöffnung (12) für Umgebungsluft sowie – eine Vorrichtung zum Vorfiltern (14) der Umgebungsluft und – dem Luftfilterelement (100) dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfilterelement (100) ein Schwebstofffilterelement ist.Air filter element (100) for internal combustion engines, in particular in hand-held implements such as cut-off machine, saw or the like comprising: - a filter chamber (13) with inlet opening (12) for ambient air and - a device for pre-filtering (14) the ambient air and - the air filter element (100) characterized in that the air filter element (100) is a particulate matter filter element.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Luftfilterelement für handgeführte Arbeitsgeräte mit Verbrennungsmotoren, insbesondere Trennschleifer, Motorsäge oder dergleichen.The invention relates to an air filter element for hand-held implements with internal combustion engines, in particular angle grinder, chainsaw or the like.

Stand der TechnikState of the art

Handgeführte Arbeitsgeräte wie Trennschleifer, Motorsägen und dergleichen kommen häufig dort zum Einsatz, wo die Umgebungsluft stark durch groben Dreck wie Sägespäne aber auch feine Staubpartikel verschmutzt ist. Daher sind Filtersysteme vonnöten, die die Umgebungsluft weitestgehend von Schmutz befreien, bevor sie dem Verbrennungsmotor bzw. dem Vergaser zugeführt werden. Um Schäden am Verbrennungsmotor zu vermeiden und einen langen einwandfreien Betrieb desselben zu gewährleisten, sind dazu hocheffiziente Filtersysteme notwendig. Nach dem Stand der Technik werden verschiedene Filter verwendet, die häufig mehrstufig angeordnet sind. Heutige Luftfilterelemente in handgeführten Arbeitsgräten sind meist einfache Papier- oder Schaumstofffilter.Hand-held tools such as cutters, chainsaws and the like are often used where the ambient air is heavily contaminated by coarse dirt such as sawdust but also fine dust particles. Therefore, filter systems are needed that largely free the ambient air from dirt before they are fed to the engine or the carburetor. In order to avoid damage to the internal combustion engine and to ensure a long trouble-free operation of the same, highly efficient filter systems are necessary. The prior art various filters are used, which are often arranged in multiple stages. Today's air filter elements in hand-held work bones are usually simple paper or foam filters.

Ein solches Luftfilterelement für Verbrennungsmotoren ist aus US 5,377,632 A bekannt. Dort wird ein Verbrennungsmotor für handgeführte Arbeitsgeräte wie Schneidemaschinen, Kreissägen oder dergleichen beschrieben, wobei die dem Verbrennungsmotor zugeführte Umgebungsluft über ein mehrstufiges Filtersystem gefiltert wird. Zunächst werden grobe Schmutzpartikel in einem Zyklonfilter, welcher sich in einer ersten Filterkammer befindet, in einer ersten Filterstufe aus der Umgebungsluft entfernt. Anschließend gelangt die vorgefilterte Luft über eine Öffnung in die Vorfilterkammer, wo die Luft mithilfe eines Vorfilters, welcher aus ölgetränktem Schaumstoff besteht, vorgefiltert wird. Der Vorfilter ist mittels Einpresstechnik in einen Filterdeckel eingefügt. In der nächsten Stufe gelangt die vorgefiltert Luft in die unterhalb der Vorfilterkammer befindliche Hauptfilterkammer, in welcher sich zur weiteren Filterung ein Hauptfilter befindet.Such an air filter element for internal combustion engines is made US 5,377,632 A known. There, an internal combustion engine for hand-held implements such as cutting machines, circular saws or the like is described, wherein the internal combustion engine supplied ambient air is filtered through a multi-stage filter system. First, coarse dirt particles in a cyclone filter, which is located in a first filter chamber, are removed from the ambient air in a first filter stage. Subsequently, the pre-filtered air passes through an opening in the pre-filter chamber, where the air is prefiltered by means of a prefilter, which consists of oil-soaked foam. The pre-filter is inserted by means of press-fit into a filter cover. In the next stage, the pre-filtered air passes into the main filter chamber located below the pre-filter chamber, in which there is a main filter for further filtering.

Weiterhin ist aus US 5,582,146 A ein Luftfiltersystem für Verbrennungsmotoren von handgehaltenen Arbeitsgeräten mit einem mehrstufigen Filtersystem bekannt. In einer Vorfilterung wird die Umgebungsluft mithilfe eines Schaumstofffilters gefiltert, welcher mehrere Schichten mit jeweils unterschiedlicher Porengröße aufweist. Anschließend erfolgt die Filterung in einem Hauptfilter, welcher durch Faltung erzeugte Lamellen aufweist. In einer dritten Filterstufe findet die Filterung mit einem Feinfilter, welcher ein flockbeschichtetes Drahtgewebe darstellt, statt.Furthermore, it is off US 5,582,146 A an air filter system for internal combustion engines of hand-held implements with a multi-stage filter system known. In a pre-filtration, the ambient air is filtered using a foam filter, which has several layers, each with a different pore size. Subsequently, the filtering takes place in a main filter, which has fins produced by folding. In a third filter stage, the filtering takes place with a fine filter, which represents a flock-coated wire mesh.

Da handgeführte Arbeitsgeräte wie Kreissägen und dergleichen häufig in Umgebungen mit hoher Luftverschmutzung durch beispielsweise Dreck und Staub zum Einsatz kommen, ist ein häufiges Wechseln der Filter notwendig. Zudem ist bei der Fertigung der Filterkammern auf eine luftdichte Verbindung zwischen Filter und Gehäuse zu achten. Durch die wechselbare Ausführung der Filter kommt es häufig zu Benutzerfehlern. Darüber hinaus stellt die Herstellung einer luftdichten Verbindung hohe Anforderungen an den Herstellungsprozess und führt auch dort oft zu Fehlern.Since hand-held implements such as circular saws and the like are often used in environments of high air pollution by, for example, dirt and dust, frequent replacement of the filters is necessary. In addition, care must be taken in the manufacture of the filter chambers on an airtight connection between the filter and the housing. The changeable execution of the filters often leads to user errors. In addition, the production of an airtight connection makes high demands on the manufacturing process and often leads to errors.

Der Einsatz von hocheffektiven Schwebstofffiltern, wie beispielsweise HEPA-Filtern, ist zum Beispiel aus DE 10 2015 004 041 A1 bekannt. Dort wird eine mobile Abgasentsorgungsvorrichtung, insbesondere für eingetragene Arbeitsmaschinen mit Verbrennungsmotor, beschrieben. Hier ist mindestens ein hitzebeständiger HEPA-Filter vorgesehen, der insbesondere Feinstaubpartikel aus dem Abgas des Verbrennungsmotors absorbiert.The use of highly effective particulate filters, such as HEPA filters, is for example out DE 10 2015 004 041 A1 known. There, a mobile exhaust gas disposal device, in particular for registered machines with internal combustion engine, described. Here, at least one heat-resistant HEPA filter is provided, which in particular absorbs fine dust particles from the exhaust gas of the internal combustion engine.

Weiterhin ist aus US 9,320,999 B2 ist ein Filtersystem für Umgebungsluft für Landfahrzeuge bekannt, welches aus mehreren Filterlagen besteht. Zumindest eine Filterschicht besteht dort aus einem HEPA-Material. Zudem offenbart US 2016 0,096,134 A1 die Verwendung von HEPA-Filtern zur Filterung der Umgebungsluft in einer Gasturbine.Furthermore, it is off US 9,320,999 B2 is known an ambient air filter system for land vehicles, which consists of several filter layers. At least one filter layer consists of a HEPA material. Also revealed US 2016 0,096,134 A1 the use of HEPA filters to filter ambient air in a gas turbine.

Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, VorteileDESCRIPTION OF THE INVENTION: Problem, Solution, Advantages

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Luftfiltern für Verbrennungsmotoren von handgehaltenen Arbeitsgeräten der eingangs genannten Art ein Luftfilterelement vorzusehen, welches lange Nutzungsperioden ohne Wechseln des Luftfilters ermöglicht und durch seine Konstruktion Herstellungs- und Benutzerfehler vorbeugt. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The invention has for its object to provide an air filter element in air filters for internal combustion engines of hand-held implements of the type mentioned, which allows long periods of use without changing the air filter and its construction prevents manufacturing and user error. This object is achieved by the features specified in claim 1.

Die Erfindung sieht ein Luftfilterelement für Verbrennungsmotoren, insbesondere handgeführten Arbeitsgeräte wie Trennschleifer, Motorsägen oder dergleichen vor, welches eine Filterkammer mit Eintrittsöffnung, durch welche Umgebungsluft einströmen kann, und eine Vorrichtung zum Vorfiltern der Umgebungsluft aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfilterelement ein Schwebstofffilterelement ist.The invention provides an air filter element for internal combustion engines, in particular hand-held implements such as power cutters, power saws or the like, which has a filter chamber with inlet through which ambient air can flow, and a device for pre-filtering the ambient air, characterized in that the air filter element is a Schwebstofffilterelement.

Die erfinderische Lösung beruht auf der Verwendung von Schwebstofffiltern zur effektiven Filterung von zuvor mittels einer Vorrichtung zum Vorfiltern vorgefilterter Umgebungsluft. Eine derartige Vorrichtung zur Vorfilterung der Umgebungsluft kann beispielsweise ein Zyklonabscheider sein. Da durch den Einsatz von Vorfiltersystemen wie beispielsweise Zyklonfiltersystemen in Schneidemaschinen der Anteil an verbleibendem Dreck in der Luft bereits sehr gering ist, beträgt die Betriebsdauer herkömmlicher Hauptfilter, die beispielsweise aus Papier bestehen, bis zu ein Jahr.The inventive solution is based on the use of Schwebstofffiltern for effective filtering of previously pre-filtered by means of a device for pre-filtering ambient air. Such a device for prefiltering the ambient air may for example be a cyclone separator. Because of the use of pre-filter systems such as Zyklonfiltersystemen in cutting machines, the proportion of residual dirt in the air is already very low, the operating life of conventional main filter, which consist for example of paper, up to a year.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Einsatz von HEPA-Filtern vorgesehen, welche sich einfach, also mit Wasser, reinigen lassen. Dadurch wird die Lebensdauer der Luftfilter verlängert, da ein häufiges Wechseln des Luftfilters entfällt. Zudem ermöglicht der Einsatz von HEPA-Filtern eine verbesserte Filtration und somit eine verlängerte Lebensdauer des Motors.According to an advantageous embodiment of the invention, the use of HEPA filters is provided which can be cleaned easily, ie with water. This prolongs the service life of the air filters by eliminating frequent air filter changes. In addition, the use of HEPA filters allows for improved filtration and thus extended life of the engine.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist das Luftfilterelement in einen Rahmen eingefasst, welcher vorzugsweise aus Kunststoff besteht, jedoch auch aus anderen Materialen wie beispielsweise Metall hergestellt sein kann. Der Rahmen ist in einen Deckel, der mit der Abdeckhaube des handgehaltenen Arbeitsgeräts verbunden ist, eingefasst.According to an advantageous embodiment, the air filter element is enclosed in a frame, which preferably consists of plastic, but can also be made of other materials such as metal. The frame is enclosed in a lid which is connected to the cover of the hand-held implement.

Um zu verhindern, dass ungefilterte Umgebungsluft in den Bereich zwischen der Vorrichtung zur Vorfilterung und dem erfindungsgemäßen Luftfilterelement gelangt, kann vorteilhafterweise eine Dichtung in den Rahmen integriert werden. Weiterhin kann es auch vorteilhaft sein, die Dichtung auf den Verbindungsrand, an dem Deckel und Abdeckhaube aufeinander liegen, anzubringen, um Luftfilterdeckel und Abdeckhaube luftdicht miteinander zu verbinden.In order to prevent unfiltered ambient air from entering the region between the pre-filtering device and the air filter element according to the invention, advantageously a seal can be integrated into the frame. Furthermore, it may also be advantageous to the seal on the connecting edge, on the lid and cover are superimposed, to attach air filter cover and cover airtight to each other.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es aufgrund der verlängerten Lebensdauer des Luftfilters möglich, dass das Wechseln über die Gesamtbetriebsdauer des Gerätes sogar gänzlich entfällt. Dies wird dadurch erreicht, dass der Deckel und der Luftfilter einteilig ausgeführt werden. Das im Rahmen befindliche Luftfilterelement wird in den Deckel eingefasst. Die Verbindung zwischen Rahmen und Deckel kann durch Reibverschweißen, Kleben oder weitere Verbindungstechniken realisiert werden.In an advantageous embodiment of the invention, it is possible due to the extended life of the air filter that the change over the total operating time of the device even completely eliminated. This is achieved by making the lid and the air filter in one piece. The air filter element located in the frame is enclosed in the lid. The connection between frame and cover can be realized by friction welding, gluing or other joining techniques.

Durch die einteilige Ausführung von Luftfilterelement, Rahmen und Deckel wird auf vorteilhafte Weise erreicht, dass die Anzahl von Bauteilen reduziert wird und weniger grob tolerierte Dichtflächen vorhanden sind. Dadurch können drüber hinaus Fehler im Herstellerprozess vermieden werden. Weiterhin reduziert ein fest verbauter Luftfilter mögliche Bedienungsfehler beim Anwender.Due to the one-piece design of air filter element, frame and cover is achieved in an advantageous manner that the number of components is reduced and less coarse tolerated sealing surfaces are present. In addition, errors in the manufacturing process can be avoided. Furthermore, a permanently installed air filter reduces possible operating errors on the part of the user.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Luftfilterelement als mehrteilige Filterkassette ausgeführt.In a further advantageous embodiment of the invention, the air filter element is designed as a multipart filter cartridge.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform sind aber auch lösbare Verbindung wie beispielsweise ein Klettverschluss oder dergleichen denkbar. Dadurch kann das Luftfilterelement z. B. zur Reinigung entnommen werden.According to a further expedient embodiment but also releasable connection such as a Velcro or the like are conceivable. As a result, the air filter element z. B. are removed for cleaning.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Luftfilterelement vor, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfilterelement in die Abdeckhaube des handgehaltenen Arbeitsgeräts integriert ist.A further advantageous embodiment of the invention provides an air filter element, characterized in that the air filter element is integrated in the cover of the hand-held implement.

Die Erfindung betrifft auch einen Deckel, welcher ein wie vorstehend beschriebenes Luftfilterelement enthält. Der in den Deckel integrierte Rahmen kann über eine Reibschweißverbindung, eine Klettverbindung oder eine lösbare Verbindung wie beispielsweise eine Klettverbindung mit dem Deckel verbunden sein. Darüber hinaus sind aber auch weitere Verbindungstechniken denkbar.The invention also relates to a lid which contains an air filter element as described above. The integrated frame in the lid may be connected via a Reibschweißverbindung, a Velcro connection or a detachable connection such as a Velcro connection with the lid. In addition, however, other connection techniques are conceivable.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein handgeführtes Arbeitsgerät wie einen Trennschleifer, eine Motorsäge oder dergleichen, welches ein wie zuvor beschriebenes Luftfilterelement aufweist.Moreover, the invention relates to a hand-held working device such as a power cutter, a power saw or the like, which has an air filter element as described above.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung der nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer DarstellungEmbodiments of the invention described below with reference to the drawing. It show in a schematic representation

1 eine Abdeckhaube mit Dichtung sowie den Luftfilterdeckel mit integriertem Luftfilterelement und Vorrichtung zur Vorfilterung der Umgebungsluft, 1 a cover with gasket and the air filter cover with integrated air filter element and device for prefiltering the ambient air,

2 den Luftfilterdeckel mit integriertem Luftfilterelement und Rahmen, und 2 the air filter cover with integrated air filter element and frame, and

3 den Luftfilterdeckel mit integrierter Schwebstoffe Filterkassette. 3 the air filter cover with integrated suspended matter filter cartridge.

Bester Weg zur Ausführung der ErfindungBest way to carry out the invention

In 1 ist eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftfilterelements 100 dargestellt. In die Abdeckhaube 10 ist ein Deckel 11 integriert. In den Deckel 11 sind Eintrittsöffnungen 12 für Umgebungsluft eingebracht, durch welche die Umgebungsluft in eine Filterkammer 13 mit Vorrichtung zur Vorfilterung 14 der Umgebungsluft gelangt. Die vorgefilterte Luft durchströmt anschließend das Luftfilterelement 100, welches in einen Rahmen 15 gefasst ist, welcher wiederum in den Deckel 11 integriert und mit der Abdeckhaube 10 verbindbar ist. Abdeckhaubenseitig ist eine Dichtung 16 angebracht, welche beim Schließen des Deckels 11 eine luftdichte Verbindung zwischen dem Rahmen 15 des Luftfilterelements 100 und der Abdeckhaube 10 herstellt.In 1 is a first embodiment of the air filter element according to the invention 100 shown. In the cover 10 is a lid 11 integrated. In the lid 11 are entrance openings 12 introduced for ambient air, through which the ambient air into a filter chamber 13 with pre-filtering device 14 the ambient air passes. The pre-filtered air then flows through the air filter element 100 which is in a frame 15 which is in turn in the lid 11 integrated and with the cover 10 is connectable. Hood side is a seal 16 attached, which when closing the lid 11 an airtight connection between the frame 15 of the air filter element 100 and the cover 10 manufactures.

2 zeigt den Deckel 11 mit integriertem Luftfilterelement 100. Das Luftfilterelement 100 ist in den Rahmen 15 eingefasst, welcher aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise Kunststoff oder Metall bestehen kann. Die Verbindung zwischen Rahmen 15 und Deckel 11 kann mithilfe unterschiedlicher bekannter Techniken realisiert werden. Vorzugsweise wäre eine Reibschweiß- oder Klebeverbindung vorzusehen. Alternativ kann die Verbindung lösbar ausgeführt werden, beispielsweise durch eine Klettverbindung. 2 shows the lid 11 with integrated air filter element 100 , The air filter element 100 is in the frame 15 edged, which may consist of different materials, such as plastic or metal. The connection between frames 15 and lid 11 can be realized using various known techniques. Preferably, a Reibschweiß- or adhesive connection should be provided. Alternatively, the connection can be made detachable, for example by a Velcro connection.

In 3 ist der Deckel 11 mit integrierter Luftfilterkassette 17 gezeigt. Die Filterkassette 17 ist in einen Rahmen 11 gefasst, welcher vorzugsweise über eine Reibschweiß- oder Klebeverbindung oder alternativ über eine lösbare Verbindung, beispielsweise durch eine Klettverbindung, mit dem Deckel 11 verbunden wird. BezugszeichenlisteIn 3 is the lid 11 with integrated air filter cassette 17 shown. The filter cassette 17 is in a frame 11 taken, which preferably via a Reibschweiß- or adhesive connection or alternatively via a releasable connection, for example by a Velcro connection, with the lid 11 is connected. LIST OF REFERENCE NUMBERS

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Abdeckhaubecover
1111
Deckelcover
1212
Eintrittsöffnunginlet opening
1313
Filterkammerfilter chamber
1414
Vorrichtung zur VorfilterungDevice for prefiltering
1515
Rahmenframe
1616
Dichtungpoetry
1717
Filterkassettefilter cassette
100100
LuftfilterelementAir filter element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (12)

Luftfilterelement (100) für Verbrennungsmotoren, insbesondere in handgeführten Arbeitsgeräten wie Trennschleifer, Motorsäge oder dergleichen aufweisend: – eine Filterkammer (13) mit Eintrittsöffnung (12) für Umgebungsluft sowie – eine Vorrichtung zum Vorfiltern (14) der Umgebungsluft und – dem Luftfilterelement (100) dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfilterelement (100) ein Schwebstofffilterelement ist.Air filter element ( 100 ) for internal combustion engines, in particular in hand-held implements such as cut-off machine, power saw or the like comprising: - a filter chamber ( 13 ) with inlet opening ( 12 ) for ambient air and - a pre-filtering device ( 14 ) of the ambient air and - the air filter element ( 100 ), characterized in that the air filter element ( 100 ) is a Schwebstofffilterelement. Luftfilterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfilterelement (100) aus HEPA-Material besteht.Air filter element according to claim 1, characterized in that the air filter element ( 100 ) consists of HEPA material. Luftfilterelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfilterelement in einen Rahmen (15) eingefasst ist.Air filter element according to one of claims 1 or 2, characterized in that the air filter element in a frame ( 15 ) is enclosed. Luftfilterelement nach Anspruche 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (15) aus Kunststoff besteht.Air filter element according to claim 3, characterized in that the frame ( 15 ) consists of plastic. Luftfilterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (15) des Luftfilterelements (100) eine Dichtung (16) aufweist.Air filter element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the frame ( 15 ) of the air filter element ( 100 ) a seal ( 16 ) having. Luftfilterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfilterelement (100) in einen Deckel (11) des Arbeitsgeräts integriert ist.Air filter element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the air filter element ( 100 ) in a lid ( 11 ) of the implement is integrated. Luftfilterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfilterelement (100) eine Filterkassette (17) ist.Air filter element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the air filter element ( 100 ) a filter cartridge ( 17 ). Deckel (11) für Verbrennungsmotoren mit einem Luftfilterelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Cover ( 11 ) for internal combustion engines with an air filter element ( 100 ) according to one of claims 1 to 7. Deckel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (11) und der Rahmen (15) durch eine Reibschweißverbindung verbunden sind.Lid according to claim 8, characterized in that the lid ( 11 ) and the frame ( 15 ) are connected by a friction-welded connection. Deckel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (11) und der Rahmen (15) durch eine Klebverbindung verbunden sind.Lid according to claim 8, characterized in that the lid ( 11 ) and the frame ( 15 ) are connected by an adhesive bond. Deckel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (11) und der Rahmen (15) durch eine lösbare Verbindung wie beispielsweise eine Klettverbindung verbunden sind.Lid according to claim 8, characterized in that the lid ( 11 ) and the frame ( 15 ) are connected by a releasable connection such as a Velcro connection. Handgeführtes Arbeitsgerät wie Trennschleifer, Motorsäge oder dergleichen mit einem Luftfilterelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Hand-guided implement such as a power cutter, power saw or the like with an air filter element ( 100 ) according to one of claims 1 to 7.
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