DE2728333A1 - PROCESS AND DEVICE FOR MANUFACTURING OBJECTS MOST IMPROVING RUBBER - Google Patents

PROCESS AND DEVICE FOR MANUFACTURING OBJECTS MOST IMPROVING RUBBER

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DE2728333A1 DE19772728333 DE2728333A DE2728333A1 DE 2728333 A1 DE2728333 A1 DE 2728333A1 DE 19772728333 DE19772728333 DE 19772728333 DE 2728333 A DE2728333 A DE 2728333A DE 2728333 A1 DE2728333 A1 DE 2728333A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen auf der Basis von Kautschuk und ist ganz allgemein bei der industriellen Kautschukverarbeitung anwendbar.The invention relates to a method for manufacturing objects based on rubber and can be used quite generally in industrial rubber processing.

Es gibt eine Reihe von industriell hergestellten Produkten, die vollständig oder teilweise aus Kautschuk bestehen und deren Zusammensetzung, Aufbau und geometrische Form relativ komplex ist. Ihre Herstellung setzt die Verwendung von Materialien voraus, die sowohl hinsichtlich ihrer Beschaffenheit als auch ihrer Zusammensetzung verschieden sind. Weiterhin erfordert diese Herstellung sehr häufig ausgehend von Zwischenprodukten die Herstellung eines Rohlings um eine genau definierte bzw. festgelegte Endstruktur zu erhalten. Schließlich führen diese Herstellungsverfahren zum abschließenden Formungs-Bearbeitungs-Schritt der gleichzeitig zwei Zwecken dient, nämlich einerseits der quasi endgültigen, dimensioneilen Formgebung des Produkts und andererseits der Vulkanisation der Kautschukmischungen.There are a number of industrially manufactured products that consist entirely or partially of rubber and their composition, Structure and geometric shape is relatively complex. Their manufacture requires the use of materials which are different both in terms of their nature and their composition. Furthermore, this requires manufacture very often starting from intermediate products the production of a blank to a precisely defined or fixed one To maintain the final structure. Ultimately, these manufacturing processes lead to the final molding-processing step which serves two purposes at the same time, namely on the one hand the quasi-final, dimensional shape of the product and, on the other hand, the vulcanization of the rubber compounds.

Die Herstellung des Rohlings erfordert einen erheblichen Arbeitsund Vorrichtungsaufwand. Der Formungs-Arbeitsschritt bildet praktisch die letzte Stufe der Herstellung.The production of the blank requires considerable labor Fixture expenditure. The shaping step is practically the last stage of manufacture.

Die Herstellung des Rohlings ist ein Arbeitsschritt, bei dem Halbprodukte bzw. Halbfertigprodukte zusammengesetzt werden, deren nach einem vorgegebenen Verfahren durchgeführte Zusammenstellung zur Ausbildung der endgültigen Struktur führt. In diesem Fabrikationsstadium ist es wichtig, Halbprodukte zu verwenden, die eine gute Adhäsion aufweisen, d. h. daß jedes Element die Fähigkeit besitzt, im Verlauf der Herstellung an der Struktur zu haften bzw. zu kleben, ohne daß Klebemittel verwendet werden müssen. Auch ist es wichtig daß eine genügende Plastizi tät vorhanden ist, um eine einfache Formgebung durch Pressen bzw. Zusammendrücken sicherzustellen. The production of the blank is a work step in which semi-finished products or semi-finished products are assembled, the assembly of which, carried out according to a predetermined process, leads to the formation of the final structure. In this manufacturing stage, it is important semi-finished products need to be used to use which have a good adhesion, that is, that each element has the ability in the course of manufacture of the structure to stick or to adhere without adhesive. It is also important that there is sufficient plasticity to ensure simple shaping by pressing or squeezing.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei der Realisierung von Halbfer tigprodukten, die sowohl sehr genaue als auch sehr gut reprodu- It should be noted that in the realization of semi-finished products that are both very accurate and very well reproducible

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zierbare Abmessungen besitzen, die Plastizität der Elemente in sehr weitgehendem Maße eines der am schwierigsten zu meisternden Probleme ist.have manageable dimensions, the plasticity of the elements to a very large extent one of the most difficult to achieve mastering problems is.

Im Verlauf des Formungs-Arbeitsschrittes führt man die Vulkanisation der Kautschukmischungen unter der gleichzeitigen Einwirkung der Zeit, der Temperatur und des Druckes durch.In the course of the molding step, the vulcanization of the rubber compounds is carried out at the same time Exposure to time, temperature and pressure.

Diese irreversible Transformation bzw. Umwandlung verändert die physikalischen und chemischen Eigenschaften der ursprünglichen Mischungen, wobei sie elastisch werden und die Eigenschaften der Adhäsion und der Plastizität praktisch verschwinden.This irreversible transformation changes the physical and chemical properties of the original mixtures, whereby they become elastic and the properties of adhesion and plasticity practically disappear.

Der Formungs-Bearbeitungsschritt ist immer mit einer dimensioneilen Form_ gebung und einer zumindest teilweisen Vulkanisation und somit mit einer thermischen Stabilisation des Produktes verbunden .The shaping processing step always involves dimensional shaping and at least partial vulcanization and thus associated with a thermal stabilization of the product.

Für die Herstellung von einfachen Teilen, bei denen nur eine einzige Kautschukmischung Verwendung findet, die jedoch hinsichtlich ihrer Form sehr komplex sein können, sind Spritzform-Vorrichtungen bekannt. Die Kautschukmischung wird nach ihrer Plastifizierung mittels einer Einspritzdüse direkt in die geschlossene Form eingeführt. Ein Vorteil besteht darin, daß die Vulkanisationszeit des Produktes verkürzt wird, da die Einspritztemperatur des Gummis in unmittelbarer Nähe der Vulkanisationstemperatur liegt.Injection molding devices are known for the production of simple parts in which only a single rubber mixture is used, but which can be very complex in terms of their shape. The rubber compound is after their plasticization is introduced directly into the closed mold by means of an injection nozzle. One advantage is that the vulcanization time of the product is shortened, since the injection temperature of the rubber is in the immediate vicinity of the Vulcanization temperature is.

Auch ist die Klebefähigkeit und die Plastizität von beschleunigten aber nicht vulkanisierten Kautschukmischungen sowie ihre Fähigkeit bekannt, diese Eigenschaften auch über längere Zeit hinweg beizubehalten, wenn keine Vulkanisation stattfindet.Also the adhesiveness and plasticity of accelerated but not vulcanized rubber compounds and their ability to retain these properties even over a long period of time when vulcanization does not take place.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren fürThe object of the invention is to provide a manufacturing method for

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Rohlinge und Halbfertigprodukte auf der Basis von Kautschuk dadurch weiterzubilden, daß einerseits vollständig oder teilweise beschleunigte aber nicht vulkanisierte Kautschukmischungen Verwendung finden und andererseits ein Spritzguß- bzw. Spritzform-Verfahren zur Anwendung kommt, wobei die plastischen Eigenschaften und die Klebefähigkeit des Kautschuks nach dem Entformen und vor der vollständigen Vulkanisation erhalten bleiben und die so hergestellten Rohlinge und Halbprodukte durch aufeinanderfolgende, weitere, beliebige Arbeitsschritte zu komplexeren Baueinheiten zusammengefügt werden können.Blanks and semi-finished products based on rubber thereby to develop that on the one hand fully or partially accelerated but not vulcanized rubber mixtures use find and on the other hand an injection molding or injection molding process is used, the plastic Properties and adhesiveness of the rubber are preserved after demolding and before complete vulcanization remain and the blanks and semi-finished products produced in this way through subsequent, further, arbitrary work steps can be put together to form more complex units.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt weiterhin folgende Schritte:The method according to the invention further comprises the following steps:

Plastifizierung einer beschleunigten nicht vulkanisierten Kautschukmischung,Plasticization of an accelerated non-vulcanized rubber compound,

Einspritzen dieses Kautschuks unter erhöhtem Druck und mit einer gegebenen Temperatur in eine geschlossene Form deren Temperatur so geregelt ist, daß jegliche Vulkanisation selbst an der Oberfläche des gebildeten Teils vermieden wird, so daß dessen zuvor beschriebene Eigenschaften erhalten bleiben und eine einfache Entformung möglich ist, gegebenenfalls Zusammenbau des erhaltenen Teils insbesondere aufgrund seiner Haft- bzw. Klebefähigkeit mit anderen auf dieselbe Weise erhaltenen Teilen, und Vulkanisieren der aus den zusammengesetzten Teilen bestehenden Baugruppe zur Herstellung des fertiggestellten Produktes.Injecting this rubber under increased pressure and at a given temperature into a closed mold the temperature of which is controlled so as to avoid any vulcanization even on the surface of the part being formed so that its properties described above are retained and easy demolding is possible, possibly assembling the part obtained, in particular due to its ability to adhere to others parts obtained in the same way, and vulcanizing those made up of the assembled parts Assembly for manufacturing the finished product.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt insbesondere zu folgenden Vorteilen:The method according to the invention leads in particular to the following advantages:

Es ist möglich mit einem einzigen Verfahrensschritt vom Übertragungstyp einen Herstellungsabschnitt zu realisieren, der früher zur Herstellung eines Teiles die Verwendung verschiedener Techniken bzw. Technologien erforderte, wobei die Nachteile der Lagerung, der Identifizierung und der Vorbereitung auftraten.It is possible with a single transfer-type process step to realize a manufacturing section that previously required the use of different parts to manufacture one part Techniques or technologies required, with the disadvantages of storage, identification and preparation.

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Die Genauigkeit bzw. Qualität der Abmessungen der Halbprodukte ist verbessert, da der Formungs-Arbeitsschritt zu außerordentlich genauen Ergebnissen führt.The accuracy or quality of the dimensions of the semi-finished products is improved because the molding operation leads to extremely accurate results.

Wegen des verwendeten Drucks wird die Möglichkeit des Auftretens von Lufteinschlüssen beseitigt.Because of the pressure used, the possibility of air pockets occurring is eliminated.

Die Abfälle und Ausschußstücke können wieder verwendet werden, was bei vulkanisierten Elementen nicht der Fall ist.The scraps and scraps can be reused, which is not the case with vulcanized elements.

Die Produktivität wird erhöht.Productivity is increased.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:The invention is described below, for example, with reference to the drawing; in this shows:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht die aus den zur Herstellung des Halbproduktes erforderlichen Einzelteilen bestehende Baueinheit,1 shows a perspective view of the structural unit consisting of the individual parts required to manufacture the semi-finished product,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II aus Fig. 1, u.Fig. 2 is a sectional view along the line II-II from Fig. 1, u.

Fig. 3 eine Form mit einer Vorrichtung zum Zentrieren der Verstärkung und einer Kegulierungsvorrichtung.3 shows a mold with a device for centering the reinforcement and a coning device.

Bei dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel wird auf die Herstellung von Luftreifen Bezug genommen. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist jedoch keineswegs auf derartige Produkte beschränkt.In the exemplary embodiment described below, reference is made to the manufacture of pneumatic tires. However, the manufacturing method according to the invention is by no means limited to such Products limited.

Das Verfahren besteht zunächst darin, auf irgendeine geeignete Weise eine beschleunigte nicht vulkanisierte Kautschukmischung zu plastifizieren und dann diesen Kautschuk bei einer bestimmten Temperatur in eine geschlossene, temperaturgeregelte For« einzuspritzen, wobei diese Temperaturregelung insbesondere dem Zweck dient, eine Vulkanisation des Forastücks selbst an derThe method consists first of all of an accelerated unvulcanized rubber composition in some suitable manner to plasticize and then inject this rubber at a certain temperature into a closed, temperature-controlled form, this temperature control in particular the The purpose is to vulcanize the fora piece itself to the

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Oberfläche zu vermeiden, um die oben beschriebenen Eigenschaften dieses Formstückes zu erhalten und in gleicher Weise um eine schnelle und einfache Entformung zu ermöglichen, ohne daß spezielle Entformungs-Mittel bzw. -Verbindungen verwendet werden müssen, die die Hafteingenschaften des Gummis während der nachfolgenden Verwendung des Halbproduktes ändern könnten. Darüberhinaus verändern sich die physikalischen Eigenschaften der Mischung in einer solchen Weise, daß die Verformung des Formstückes während des Arbeitsschrittes der Entformung minimalisiert wird.Avoid surface in order to obtain the above-described properties of this molding and in the same way around a to enable quick and easy demolding without using special demoulding agents or compounds that could change the adhesive properties of the rubber during the subsequent use of the semi-finished product. In addition, the physical properties of the mixture change in such a way that the deformation of the Molded piece is minimized during the demolding step.

Im Fall der Luftreifenherstellung sind Kautschukmischungen mit genau festgelegten physikalischen und chemischen Eigenschaften, Cord aus natürlichen oder synthetischen Textilfasern, Stahlcord und dergl. erforderlich.In the case of pneumatic tire production, rubber compounds with precisely defined physical and chemical properties, Cord made of natural or synthetic textile fibers, steel cord and the like. Required.

Es wird ein Extrudierverfahren zur Herstellung von Profilen u. ein Vorverfahren zur Vorbereitung der blattförmigen Verbindungen wie z. B. der Stoff- bzw. Metalleinlagen verwendet. Weitere Arbeitsschritte wie Zuschneiden, Vorbereiten und Konditionieren führen zur Fertigstellung der Elemente, die bei der Zusammenstellung des Rohlings verwendet werden. Diese verschiedenen Elemente werden in einem Endstadium nach der Vorbereitungsarbeit miteinander vereinigt, um die Baueinheit "Halbfertigprodukt" fertigzustellen, die durch den Wulstkern, die Kernumhüllung und den Kernreiter-Gummi definiert ist.There is an extrusion process for the production of profiles and a preliminary process for the preparation of the sheet-like connections such as B. used the fabric or metal inserts. Further work steps such as cutting, preparing and conditioning lead to the completion of the elements that are used in the assembly of the blank. These different elements are combined with each other in a final stage after the preparatory work to create the "semi-finished product" unit which is defined by the bead core, the core wrap and the apex rubber.

Die Wulstkern-Bewehrung bzw. der Wulstkern 1 wird in die Kaltform-Form 2 eingeführt und der Kernreiter-Gummi 3 wird mit sehr hohem Druck durch eine Düse 4 eingespritzt.The bead core reinforcement or the bead core 1 is cold-formed 2 is introduced and the apex rubber 3 is injected through a nozzle 4 at very high pressure.

Die in Fig. 3 dargestellte Form ist eine Vielfach-Form und besteht dementsprechend aus mehreren komplementären Blöcken 2a, 2b, 2c usw.
Bestimmte dieser Blöcke werden von einer Fluid-Strömung durch-The shape shown in Fig. 3 is a multiple shape and accordingly consists of several complementary blocks 2a, 2b, 2c, etc.
Certain of these blocks are traversed by a fluid flow.

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strömt, die den Kanälen 5 folgt, die Teil einer zur Vermeidung jeglicher Vulkanisation dienenden Temperaturregel-Vorrichtung sind.flows that follows the channels 5, which are part of a avoidance temperature regulating devices for any vulcanization.

Die Blöcke umschließen zwischen sich ein verzweigtes Leitungssystem 6 zur Verteilung des Füll- bzw. Kernreiter-Gummis, das an die Einspritzdüse 4 angeschlossen ist.The blocks enclose a branched line system between them 6 for distributing the filler or apex rubber that is connected to the injection nozzle 4.

Die metallische Bewehrung bzw. der metallische Wulstkern 1 wird in dem zwischen zwei Blöcken gebildeten Formhohlraum mittels einer Zentriervorrichtung bzw. Haltevorrichtung an seinem Platz gehalten, die von einem Ring bzw. Reifen 7 gebildet wird, an dem er befestigt ist. Der Ring selbst ist auf eine ringförmige Wand 8 aufgesteckt, die in einem der beiden Blöcke ausgebildet ist. Beim Entformen bildet der Ring 7 einen integralen Teil des Halbproduktes (Fig. 2).The metallic reinforcement or the metallic bead core 1 is in the mold cavity formed between two blocks by means held in place by a centering device or holding device which is formed by a ring or tire 7 to which it is attached. The ring itself is slipped onto an annular wall 8 which is formed in one of the two blocks is. When demolding, the ring 7 forms an integral part of the semi-finished product (Fig. 2).

Allgemein gesprochen ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren mit Hilfe einer Einspritzvorrichtung die Kaltformung von Teilen aus beschleunigtem jedoch noch nicht einmal an der Oberfläche vulkanisiertem Kautschuk, wobei entweder nur eine einzige oder mehrere Kautschukmischungen verwendet werden.Generally speaking, the method according to the invention enables parts to be cold formed with the aid of an injection device made of accelerated but not even vulcanized rubber on the surface, either only one or several rubber compounds can be used.

Die Teile können eine oder mehrere Stutζvorrichtungen aus Metall oder anders geartetem Material umfassen.The parts can be one or more metal support devices or any other type of material.

Die Teile werden gegebenenfalls miteinander zusammengesetzt, wobei insbesondere ihre Haft- bzw. Klebefähigkeit ausgenützt wird, und die auf diese Weise aufgebaute, aus den Teilen bestehende Baueinheit wird vulkanisiert, um ein bestimmtes Fertigprodukt zu erhalten.The parts are put together if necessary, whereby in particular their ability to adhere or glue is used, and the one built up in this way and consisting of the parts Building unit is vulcanized in order to obtain a specific finished product.

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Claims (7)

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS MANITZ. FINSTERWALD & GRÄMKOWMANITZ. FINSTERWALD & GRÄMKOW München, den 23' 2/Hi-P 2043Munich, 23 '2 / Hi-P 2043 THE FIRESTONE TIRE & RUBBER COMPANY 1200 Firestone Parkway Akron 17, Ohio, U.S.A.THE FIRESTONE TIRE & RUBBER COMPANY 1200 Firestone Parkway Akron 17, Ohio, U.S.A. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von im wesentlichen aus Kautschuk bestehenden GegenständenMethod and device for the manufacture of articles consisting essentially of rubber PatentansprücheClaims Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, ausgehend von Rohlingen und Halbfertigprodukten auf der Basis von Kautschuk, dadurch gekennzeichnet, daß teilweise oder vollständig ein beschleunigter jedoch nicht vulkanisierter Kautschuk verwendet wird und daß eine Spritzgußtechnik zur Anwending kommt, wodurch die Eigenschaften der Plastizität und die Haft- bzw. Klebefähigkeit des Kautschuks nach den Entformen und vor der vollständigen Vulkanisation erhalten bleiben, wodurch die auf diese Veise hergestellten Rohlinge und Halbfertigprodukte durch aufeinanderfolgende weitere Arbeitsschritte beliebiger Natur zu komplexeren Baueinheiten zusammengefügt werden können.Method of making objects starting from Blanks and semi-finished products based on rubber, characterized in that an accelerated but not vulcanized rubber is used partially or completely and that an injection molding technique is used, whereby the properties of plasticity and the The ability of the rubber to stick or stick to it after demolding and before complete vulcanization is retained, as a result of which the blanks and semi-finished products produced in this way can be assembled into more complex structural units by successive further work steps of any nature. 7ΰ98θ1/0δ6β7ΰ98θ1 / 0δ6β OR. C. MANITZ · DIM-INC. M. FIN(TIRWALD DIiI. -INO. W. O K A M K O W ZINTRALKAStI IAYCR. VOLKMANKtNOR. C. MANITZ • DIM-INC. M. FIN (TIRWALD DIiI. -INO. W. O K A M K O W ZINTRALKAStI IAYCR. VOLKMANKtN β MONCHtN 99. KOBtRT-KOCH-STRAt*! I 7 tTUTTCART 80 ItAD CANNtTATT) MONCHIN. KONTO-NUMMtR 79T0β MONCHtN 99. KOBtRT-KOCH-STRAt *! I 7 tTUTTCART 80 ItAD CANNtTATT) MONCHIN. ACCOUNT NUMBER 79T0 TIL. toe»» »94*11. TtLIX 08-0967IfATMf SCILItRGtTR. SS/aS. TiL. (0711)86 73 öl POtTSCHICKt MONCHCN 77009 - ΙΟΙTIL. toe »» »94 * 11. TtLIX 08-0967IfATMf SCILItRGtTR. SS / aS. TiL. (0711) 86 73 oil POtTSCHICKt MONCHCN 77009 - ΙΟΙ ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von beschleunigtem, nicht vulkanisiertem Kautschuk plastifiziert wird, daß dieser Kautschuk unter erhöhtem Druck und bei einer bestimmten Temperatur in eine geschlossene Form eingespritzt wird, die temperaturgeregelt ist, um jegliche Vulkanisation selbst an der Oberfläche des hergestellten Teils zu vermeiden, so_wie dessen oben beschriebene Eigenschaften zu erhalten und eine einfache Entformung zu ermöglichen, daß gegebenenfalls das so erhaltene Teil insbesondere mittels seiner Haftfähigkeit mit anderen auf die__selbe Weise erhaltenen Teilen zusammengebaut wird und daß die aus den Teilen zusammengesetzte Baueinheit vulkanisiert wird, um das Endprodukt zu erhalten.2. The method according to claim 1, characterized in that that a mixture of accelerated, non-vulcanized rubber is plasticized, that this rubber under increased Pressure and at a certain temperature is injected into a closed mold that is temperature controlled to any To avoid vulcanization even on the surface of the manufactured part, as well as its properties described above obtained and to enable easy removal from the mold that, if necessary, the part thus obtained, in particular by means of its Adherence to other parts obtained in the same way is assembled and that the assembly composed of the parts is vulcanized in order to obtain the end product. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Kautschukmischung verwendet wird.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that a single rubber mixture is used will. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Arten von Kautschukmischungen verwendet werden.4. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that several types of rubber mixtures are used. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfs- bzw. Stützelemente aus Metall oder anderen Materialien in die Rohlinge und Halbfertigprodukte eingefügt werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that auxiliary or support elements made of metal or other materials are inserted into the blanks and semi-finished products. 6. Einfache oder zusammengesetzte Form zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß sie vom Einspritztyp ist und eine Vorrichtung zur Temperaturregulierung umfaßt, mittels derer jegliche Vulkanisation vermieden wird.6. Simple or composite mold for carrying out the method according to any one of claims 1 to 5 »characterized in that it is of the injection type and comprises a device for regulating temperature, by means of which any vulcanization is avoided. 7. Fora nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Formhohlraum ein· oder mehrere Haltevorrichtungen7. Fora according to claim 6, characterized in that it has one or more holding devices in the mold cavity 709381 /OÖS·709381 / OÖS -3--3- für die Formstücke aus unterschiedlichen Materialien und mit unterschiedlichen Formen aufweist.for the fittings made of different materials and with different shapes. 70ü881/096670ü881 / 0966
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