DE7427700U - CONTROL VALVE - Google Patents
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Description
07--03CM Ge 14. August· 197407--03CM Ge August 14, 1974
H0Nr-:yv7f.;;i.L GmbH
6000 Frankfurt am MainH0Nr-: yv7f. ; ; iL GmbH
6000 Frankfurt am Main
RegelventilControl valve
Die Neuerung betrifft ein Regelventil mit einem Drosselkörpar im Durchtrittsquerschnitt des Mediums.The innovation concerns a control valve with a throttle body in the passage cross-section of the medium.
In der Zeitschrift "Instruments and Control Systems", Band 42, September 1969, Seiten 141 bis 144, sind Regelventile beschrieben die eine vorgegebene Druckdifferenz unter möglichst geringer Lärmentvicklung abbauen. Die Lärmentwicklung wird insbesondere durch Kavitation und überkritische Strömungsgeschwindigkeiten der Medien verursacht, wenn die Druckdifferenz zwischen der Eintritts- und Austrittsseite des Ventils zu groß wird. Erfahrungsgemäß läßt sich bei Gasen und Dämpfen mit einstufigen Ventilen der Eingangsdruck nur maximal um die Hälfte reduzieren, ohne daß Schallgeschwindigkeit und damit eine unerwünschte Lärmentwicklung auftritt. Aber selbst eine geringere Druckreduzierung ist ohne Lärmentwicklung nur dann möglich, wenn man für intensive Reibungsverluste des Mediums sorgt und der sogenannte Druckrückgewinn des Ventils minimal bleibt. Zu diesem Zweck wird beispielsweise bei einem auf Seit j 142, Figur 3 der obengenannten Zeitschrift dargestellten Regelventil als Drosselkörper eine Loch-HZ/sr buchse verwendet.In the journal "Instruments and Control Systems", Volume 42, September 1969, pages 141 to 144, control valves are described which have a predetermined pressure difference below the lowest possible Reduce noise development. The development of noise is caused in particular by cavitation and supercritical flow velocities of the media when the pressure difference between the inlet and the outlet side of the valve becomes too large. Experience has shown that single-stage valves can be used for gases and vapors reduce the inlet pressure by a maximum of only half, without the speed of sound and thus undesirable noise development occurs. But even a lower pressure reduction is only possible without noise if one works for intensive Frictional losses of the medium ensures and the so-called pressure recovery of the valve remains minimal. For this purpose, for example in a control valve shown on page 142, Figure 3 of the above-mentioned magazine as a throttle body a hole HZ / sr socket used.
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Ausgehend von uio.cu:m bekannton Regelventil ist es d.ie Aufgabe; der vorliegenden Neueruna, durch entsprechende Ausbildung des Dros^elkörpcrs dio Reibungsverluste für das Medium und dadurch die maximal mögliche Druckdifferenz zu erhöhen, ohne daß die die Lärmemission bewirkenden kritischen Zustände auftreten. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im /snspruch 1~3 gekennzeichneten Neuerung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Untcransprüchen entnehmbar.Based on uio. c u: m known on control valve, it is d. the task; of the present innovation, through appropriate design of the throttle body, the friction losses for the medium and thereby the maximum possible pressure difference can be increased without the critical conditions causing the noise emission occurring. The solution to this problem is achieved according to the innovation identified in Spruch 1 ~ 3. Further advantageous refinements of the invention can be found in the unclaims.
Der Einsatz von Sintermetall-Werkstoffen für die Luf tscha.l."! dämpfung ist seit längerem bekannt. Diese Schalldämpfer werden vornehmlich aus kugeligen BronzetciJ eben durch Sintern hergestellt. Für einige Anwendungsfalle mit hoher 'Temperatur und/ode· chemisch agressiven Bestandteilen de:; Durchs tröinungsmedi ums werden versinterte Metallfaserniav.ten aus Oirom-Nickcl-f;tahl eingesetzt. Für einen Einsatz in Regelvcntil.cn haben sich beide Sintermetall-Werkstoffe aJ s ungeeignet erwiesen. Si nt erbrorix erteile weisen eine mangelnde Korrosionsbeständigkeit auf und versinterte I'etallfasermatten aus Chrom-Nickel-Stah] besitzen eine zu große Filterwirkung und einen zu geringen Durchflußv;ert. Der neuerungsgemäß vorgeschlagene Sinterwerkstoff weist die Vorteile der vorher genannten Sinterwerkstoffe auf, ohne deren Nachteile zu besitzen. Er erlaubt die Verwendung als Drosselkörper in einem Regelventil, wobei an den Reinheitsgrad der durchströmenden Gasen und Flüssigkeiten keine allzu hohen Anforderungen zu stellen sind, die Regelung chemiscli agressiver Medien, z.B. von Ammoniakverbindungen möglich wird und ein ausreichender Durchflußwert gewährleistet ist. Weitere Eigenschaften von Sintermetall-Werkstoffen, wie beispielsweise ihre unzureichende Festigkeit und die schlechte Regelbarkeit des Durchflusses, die bisher ihre Anwendung in Regelventilen entgegenstanden, werden durch besondere . neuerungsgemäße Maßnahmen, wie z.B. einen in bestimmter Weise gelochten Stützkäfig beeinflußt.The use of sintered metal materials for air damping. "! has been known for a long time. These mufflers will be mainly made of spherical bronze etchings by sintering. For some applications with high 'temperature and / or chemically aggressive ingredients de :; Through the medium of drenching sintered metal fibers made of Oirom-Nickcl-steel are used. For a use in Regelvcntil.cn both Sintered metal materials proved to be unsuitable. Si nt errorix grant show a lack of corrosion resistance and sintered metal fiber mats made of chrome-nickel-steel] a filter effect that is too great and a flow rate that is too low. The sintered material proposed according to the invention has the advantages of the aforementioned sintered materials without having their disadvantages. It allows the use as a throttle body in a control valve, whereby the degree of purity The requirements of the gases and liquids flowing through are not too high, the regulation chemiscli more aggressive Media, e.g. of ammonia compounds, is possible and an adequate one Flow value is guaranteed. Other properties of sintered metal materials, such as their inadequate Stability and the poor controllability of the flow, which hitherto prevented their use in control valves, are special. measures according to the innovation, such as a support cage perforated in a certain way.
Anhand von in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Neuerung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:Based on shown in the figures of the accompanying drawing The innovation is explained in more detail below using exemplary embodiments. Show it:
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ΚΙ';;..·;' 1 (.·':■-. ·γι Schnitt durch ein geräuscharmes Regelventil <·.·. ·ν..:;'i (Ι·, ν i/'i' .-ru:-/.! v.'obei rechts und ] inkr/. der Hil:l:ol.l.in:vo ν L.· 3.':. c": 1 i i.. .'. -ι : /.'j.s ■ i'ii: uiHjsbfir,] >i.i':lc dargestellt sind, ]'jfjur ? :\ ti:;'.:;) Sch;, i i.t durch e.in Regelventil in it ο·'nc πι Drossel . τ 1 : ..,. ;i'.. nur. S.i iitcnr.o l:all und einem gelochton StiitzkäJ'ig, v.-.«' ■ .' dar; Medium von ruificn nach innen fließt.ΚΙ ';; .. ·;' 1 (. · ': ■ -. · Γι Section through a low-noise control valve <·. ·. · Ν .. : ;' i (Ι ·, ν i / 'i'.-Ru: - /.! V. ' obei right and] inkr /. der Hil: l: ol.l.in: vo ν L. · 3. ':. c ": 1 i i ... '. -ι: /.'js ■ i'ii : uiHjsbfir,]> i.i ': lc are shown,]' jfjur ?: \ ti:; '.:;) Sch ;, i it through e.in control valve in it ο ·' nc πι throttle. τ 1: ..,.; i '.. only. Si iitcnr.ol: all and a perforated StiitzkäJ'ig, v.-. «' ■. '; medium from ruificn flows inwards.
V .< .[i.'v 21· * hon Sehr.· Mt gemäß Linie A--B in Figur 2a, Fj.jur 3a eji'.on iichni ,;. durch ein Regelventil mit einem Drut;--i;o Ie lernen·- .rir; ßinl cv:,-,oi;nll ui:d einem gelochten Gtützkäf ig , V/Ob;-j d;i:; .',,viiu·,! von innen nc;eh außen fließt, 3'.1CJi.:]- 3b i'inen Schnitt gemäß Linie C-D in Figur 3a und Figur A ei; en Schnj H: durch eine d(?m Ventil nnchgeschalteto l''c!;turoi-,L,(. .1 , bc;i; tobend aus einer Sin tcrmutal] schei be und zwei. V. < . [I.'v 21 · * hon Sehr. · Mt according to line A - B in Figure 2a, Fj.jur 3a eji'.on iichni,;. through a control valve with a Drut; - i; o Ie learn · - .rir; ßinl cv:, -, oi; nll ui: d a perforated support cage, V / Ob; -jd; i :; . ',, viiu · ,! ; nc inside eh flows outside 3'.1CJi:] - 3b i'inen section along line CD in Figure 3a and Figure A ei;. en Schnj H: by a d (? m valve nnchgeschalteto l''c!; turoi-, L, (.1, bc; i; raging out of a Sin tcrmutal] disk and two.
cjcloelitcn G tuL::cche.i.bon .cjcloelitcn G tuL :: cche.i.bon.
G ο nt aß l-igur 1 v.oist das geräu.schanne Regelventil ein Gehäuse auf.', dar, mit ei^om Venti loberteJ 1 Π in nicht naher dargestellter Weine· verschraubt-, ist. Zwischen dem Ventilobe.rte.il 8 und doia Go-häuf.;e 10 wird ein Sti.itx);cifig 4 bzv;. 9 unter Zuhilfenahme ela.'stischcr Spiraldic!) l ungen 1,7 und 13 eingeklemmt, Die Zentrierung des Stützkäfi.gs A bzw. 9 erfolgt im Ventilgehäuse 10 bzv.T. in einen ,Siti;r:L:ig 14. Zv.'isehen dem S! iitzV.äf ig 4 bzv/. 9 und dem Gehäuse 10 bzw. dem Hitzring 14 vird der Dro:5?;clkörper 2 hz\-J. 11 gehalten. Der Drosselkörper 2 bzw. 11 besteht aus zusammen gesinterten kugeligen mindestens 17% Chrom aufweisenden ChrornJtahl-Partikeln. Der verwendete Chromstahl ist beispielsweise unter den Werkstoff-Nummern 1.4016 bzw. 1.4510 erhältlich.G o nt aß l-igur 1 v.o is the geräu.schanne control valve on a housing. Between the Ventilobe.rte.il 8 and doia Go-frequ.; E 10 becomes a Sti.itx); cifig 4 bzv ;. 9 with the help of ela.'tischcr Spiraldic!) Lungs 1,7 and 13 are clamped, the centering of the support cage A or 9 takes place in the valve housing 10 or. T. in one, Siti; r: L: ig 14. Zv.'isehen the S ! iitzV.äf ig 4 or. 9 and the housing 10 or the hot ring 14, the dro: 5?; Cl body 2 hz \ -J. 11 held. The throttle body 2 or 11 consists of sintered spherical chromium-steel particles containing at least 17% chromium. The chrome steel used is available, for example, under the material numbers 1.4016 or 1.4510.
Bei seitlicher Anströmung, d.h. von außen nach innen, stützt der Lochkäfig 4 den Drosselkörper 2 von innen ab. Andererseits stützt bei einer Anströmung von unten, d.h. von innen nach außen, der Stützkäfig 9 den Drosselkörper 11 von außen ab. In beiden Fällen wird durch diese Maßnahme ein Bersten des in Form einer Sintermetallbuchse vorliegenden Drosselkörpers verhindert. Ein Stcucrkolben 12 steht mit einer Kolbenstange 5 in Antriebsverbindung und weist aus Figur 2b ersichtliche Durchbrüche 16 auf, welcheWith lateral flow, i.e. from the outside in, the perforated cage 4 supports the throttle body 2 from the inside. On the other hand, supports with a flow from below, i.e. from the inside to the outside, the support cage 9 removes the throttle body 11 from the outside. In both cases This measure causes the in the form of a sintered metal socket to burst present throttle body prevented. A piston 12 is in drive connection with a piston rod 5 and has openings 16, which can be seen in FIG. 2b, which
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;ίιγ...:..·. ι·!· n-,it im Yent.i.lobi.'rtcil 8 angebrachten Druckentlastungs·- bolir\i.v.j.·;:ι 15 c-invn Druckausgleich gestatten. Der Stcucrkolbcn 12 weist ,'.ι; υ einem unteren und oberen Ende zwei umlaufende Sitzkanten 17,34 bzw. 1 Γ> r 3 5 auf, welche in der Schließstellung des Ventils mit den entsprechenden Sitzkanten am Stützkäfig 4 bzw. am Ventilr.iti-.ring 14 und Stüt~küfig zusammenarbeiten. Der Steuerkolben 12 kann im Stütickäfig 4 bzw. im Drosselkörper 11 direkt geführt sein; im dargestellten Beispiel jedoch erfolgt die Führung mittels eines zylindrischen Kolbcnschafts 20, der in einer in du5j Vontiloberteil 8 eingepreßten Führungsbuchse 6 gleitet.; ίιγ ...: .. ·. ι ·! · n-, it in the Yent.i.lobi.'rtcil 8 attached pressure relief · - bolir \ ivj ·;: ι 15 c-invn allow pressure equalization. The Stcucrkolbcn 12 has, '. Ι; At a lower and upper end two circumferential seat edges 17.34 and 1> r 3 5, which work together in the closed position of the valve with the corresponding seat edges on the support cage 4 or on the valve ring 14 and support cage . The control piston 12 can be guided directly in the support cage 4 or in the throttle body 11; In the example shown, however, the guide takes place by means of a cylindrical piston shaft 20 which slides in a guide bush 6 pressed into the upper part 8 of the Vontil.
Wie insb.-.-r.ondere aus den Figuren 2a und 2b hervorgeht, v/eist der Stütz]; Jl j ig 4 eine Reihe von Bohrungen 21 auf, welche der Sintermetallbucbso 2 benachbart angeordnet sind. Die Anzahl, Größe und Lage der Bohrungen 21 im Stützkäfig 4 bestimmen in hohem Ma£o die Pegel charakteristik. Wie weiterhin, insbesondere aus Figur 2a hervorgeht, ist die Sintermotallbuchse 2 zwischen einem Absatz cui\ Stützkäfig 4 und einem /vbsatz am Ventilgehäuse 10 lediglich eingeklemmt, so daß ein Auswechseln der Sintermetallbuchse 2 bei Verstopfung oder Verschleiß in venigen Minuten ohne Hilfswerkzeug möglich ist. Zur Versteifung der Sintermetallbuchse 2 sind Längsrippen 22 vorgesehen, durch welche die Durchlässigkeit der Sintermetalibuchr.e 2 nicht wesentlich beeinträchtigt wird.As can be seen in particular from FIGS. 2a and 2b, the Support]; Jl jig 4 a series of holes 21, which the sintered metal buccbso 2 are arranged adjacent. The number, size and position of the bores 21 in the support cage 4 determine to a large extent the level characteristic. As further, in particular from Figure 2a it can be seen, the Sintermotallbuchse 2 is between a paragraph cui \ support cage 4 and a / vbsatz on the valve housing 10 only clamped, so that a replacement of the sintered metal bushing 2 at Clogging or wear and tear in just a few minutes without tools is possible. To stiffen the sintered metal bushing 2 there are longitudinal ribs 22 provided, through which the permeability of the Sintermetalibuchr.e 2 is not significantly affected.
Ebenso sind gemäß Figuren 3a und 3b bei innenliegender Sintermctallbuchse 11 und außenliegcndem Stützkäfig 9 im Stützkäfig 9 Bohrungen 23 vorgesehen und die Sintermetallbuch.se 11 ist mit lcingsgcrichtctcn Versteifungsrippen 24 versehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Sintermetallbuchse 11 zwischen einem Absatz am Stützkäfig 9 und einem Absatz am Ventilsitzring 14 eingespannt. Auch hier ist eine leichte Auswechsclbarkeit der Sintcrmetallbuchse 11 bei einer etwaigen Verstopfung oder bei ihrem Verschleiß gegeben.Likewise, according to FIGS. 3a and 3b, the sintered metal bushing is on the inside 11 and external support cage 9 provided in the support cage 9 holes 23 and the Sintermetallbuch.se 11 is with Lcingsgcrichtctcn stiffening ribs 24 are provided. In this embodiment the sintered metal bushing 11 is between a shoulder on the support cage 9 and a shoulder on the valve seat ring 14 clamped. Here, too, the Sintered metal socket 11 in the event of a blockage or at given their wear and tear.
Gemäß Figur A ist ein einfacher scheibenförmiger Droscelschalldämpfer dargestellt, der dem Regelventil bei der Entspannung vonAccording to Figure A , a simple disc-shaped Droscel silencer is shown, which the control valve when relieving
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Gasen und Dämpfen nachgeschaltet wird. Der Drosselschalldiimpfer ist außerordentlich kurz und wird unter Verwendung von zwei gleichen Dichtungen 32 und 33 zwischen das Ventilgehäuse 10 und einen Flansch 30 einer Auslauf-Rohrleitung 31 mittels der üblichen,nicht dargestellten Befestigungsschrauben eingespannt. In einem Ring 25, dessen Außendurchmesser mit dem Außendurchmesser der Dxclicieisten der Flansche übereinstimmt und dessen Innendurchmesser an den Innendurchmesser der Auslauf-Rohrleittang 31 angepaßt ist, wird eine Lochscheibe 29 durch Einschweißen befestigt. Zwischen der feststehenden Lochscheibe 29 und einer weiteren losen Lochscheibe 27 wird eine Scheibe 28, bestehend aus dem zuvor beschriebenen Sintermetall mittels einer Ringmutter 2 6 festgeklemmt. Die Lochscheiben 27 und 29 haben wiederum eine Stützfunktion für die eigentliche Drosselscheibe 28 und bestimmen aufgrund von Größe, Anzahl und Verteilung ihrer Bohrungen 34 zusammen mit dem Drosselkörper 28 die Drosseleigenschaft des Drosselschalldämpfers. Ein Auswechseln bzw. Reinigen der Drosselscheibe ist auch hier leicht durchzuführen.Gases and vapors are connected downstream. The throttle silencer is extremely short and is using two identical seals 32 and 33 between the valve housing 10 and a flange 30 of an outlet pipe 31 by means of the usual, not clamped fastening screws shown. In a ring 25, the outer diameter of which corresponds to the outer diameter the dexclicieisten of the flanges and its Inside diameter to the inside diameter of the outlet pipeline 31 is adapted, a perforated disk 29 is attached by welding. Between the fixed perforated disk 29 and another A loose perforated disk 27 becomes a disk 28, consisting of the previously described sintered metal by means of a ring nut 26 clamped. The perforated disks 27 and 29 in turn have a support function for the actual throttle disk 28 and determine due to the size, number and distribution of their bores 34 together with the throttle body 28, the throttle property of the Throttle silencer. Replacing or cleaning the throttle disc is easy to do here too.
Der in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendete Drosselkörper besteht aus einem Sintermetall, dessen Partikel aufgrund der besonderen Sintermetallmischung eine angenäherte Tropfen- bzw. Kugelform besitzen bei einer sehr geringen Oberflächenrauhigkeit. Dadurch wird die Filterwirkung und die Gefahr einer Verstopfung bei unsauberen Medien stark herabgesetzt. Vorzugsweise ist jedoch die Ausführung des beschriebenen geräuscharmen Ventils für saubere Medien ohne Feststoffanteile vorgesehen. Zu nennen wären aufbereitetes Speisewasser bzw.Dampf in Dampfkraftanlagen, wo die Differenzdrücke besonders hoch sind. Ferner ergibt sich eine bevorzugte Anwendungsmöglichkeit bei Luft, Stickstoff, Wasserstoff,in Chemieanlagen und nicht zuletzt bei sauberen gasförmigen oder flüssigen Kohlewasserstoffen in Raffinerien und petrochemischen Betrieben. Bei entsprechend großer Fläche der Sintermetallbuchse lassen sich noch etwa 25?. des Maximaldurchflusses eines Standard-Ventiles realisieren.The one used in the above-described embodiments The throttle body consists of a sintered metal, the particles of which are approximated due to the special sintered metal mixture Teardrop or spherical shape have a very low surface roughness. This will reduce the filtering effect and the Risk of clogging with unclean media greatly reduced. Preferably, however, the implementation of the described low-noise valve intended for clean media without solid matter. Treated feed water or steam should be mentioned in steam power plants, where the differential pressures are particularly high. Furthermore, there is a preferred possible application in air, nitrogen, hydrogen, in chemical plants and last but not least for clean gaseous or liquid hydrocarbons in Refineries and petrochemical plants. With a correspondingly large area of the sintered metal bushing, about 25?. the maximum flow rate of a standard valve.
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Dies ist ein annehmbarer Wert für geräuscharme Ventile, bei denen üblicherweise der Durchflußvjort auf 5 bis 40% reduziert wird. Die Regelbarkeit des Ventils ist ausgezeichnet, wenn man Anzahl, Größe und Lage der Löcher im Stützkäfig auf die Erfordernisse abstimmt. Der geringen Festigkeit des Sinterwerkstoffes,This is an acceptable value for low noise valves, at which usually reduce the flow rate to 5 to 40% will. The controllability of the valve is excellent if you can The number, size and position of the holes in the support cage are tailored to the requirements. The low strength of the sintered material,
der bei etwa 10 bis 15 kp/nim liegt, wird dadurch begegnet, indem ein Stützkäfig vorgesehen wird, der der auftretenden Belastung standhält. Zur Versteifung der Sintermetallbuchse werden Längsr.i ppp.n vorgesehen, wodurch die Durchlässigkeit nicht wesentlich herabgesetzt wird.which is around 10 to 15 kp / nim, is countered by a support cage is provided to cope with the load that occurs withstands. To stiffen the sintered metal bushing, longitudinal ri ppp.n are provided, which means that the permeability is not essential is reduced.
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Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19747427700 DE7427700U (en) | 1974-08-16 | 1974-08-16 | CONTROL VALVE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19747427700 DE7427700U (en) | 1974-08-16 | 1974-08-16 | CONTROL VALVE |
Publications (1)
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DE7427700U true DE7427700U (en) | 1976-09-23 |
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Family Applications (1)
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DE19747427700 Expired DE7427700U (en) | 1974-08-16 | 1974-08-16 | CONTROL VALVE |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE7427700U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3427225C1 (en) * | 1984-07-24 | 1986-03-06 | Heinrich Schulte & Sohn Gmbh & Co Kg, 5860 Iserlohn | Single-lever mixer block |
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1974
- 1974-08-16 DE DE19747427700 patent/DE7427700U/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3427225C1 (en) * | 1984-07-24 | 1986-03-06 | Heinrich Schulte & Sohn Gmbh & Co Kg, 5860 Iserlohn | Single-lever mixer block |
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