EP0338549A2 - Schutzvorrichtung für ein Gebläse einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Schutzvorrichtung für ein Gebläse einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0338549A2
EP0338549A2 EP89107101A EP89107101A EP0338549A2 EP 0338549 A2 EP0338549 A2 EP 0338549A2 EP 89107101 A EP89107101 A EP 89107101A EP 89107101 A EP89107101 A EP 89107101A EP 0338549 A2 EP0338549 A2 EP 0338549A2
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protection device
grid
clamping
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brackets
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Hans-Peter Mahlberg
Richard Müller
Paul Dr. Neussel
Franz-Josef Steffen
Holger Zimmermann
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/703—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps specially for fans, e.g. fan guards

Definitions

  • the invention relates to a protective device according to the preamble of claim 1.
  • Protective devices are known which are arranged in front of the inlet ring of a blower of an internal combustion engine and are connected to the housing of the blower by means of a screw connection.
  • the protective device preferably consists of wires with a circular cross section, which are arranged in a ring or spiral shape.
  • the grille is elastically supported on relatively high stilts, making it oscillatable and prone to resonance. Due to strong vibrations of the blower, individual grid wires of the protective device break off easily and can be pulled into the blower. The consequence of this is a failure of the Blown and often even total engine damage.
  • screws, washers, rubber elements and bushings are required to fasten the protective device, which makes the assembly of the protective device and thereby also the repair of the fan more difficult.
  • the invention has for its object to provide a protective device for a blower of an internal combustion engine, which is simple and low-vibration to install, so that resonances are largely avoided.
  • the protective device can be easily mounted on the blower, the protective device being designed to be low-vibration due to the identically designed clamping bracket, so that resonances are largely avoided.
  • a plate in particular a disc, is advantageously arranged in the center of the grid, to which the clamping brackets are attached.
  • the clamping brackets consist of wires whose diameter is larger than the diameter of the grid wires. It is advantageous to use simple structural steel z. B. ST 37 K to use.
  • four clamping brackets are provided, three of which are each offset by 90 degrees to one another and the fourth Clamping bracket includes an angle of over 90 degrees on the one hand and an angle of less than 90 degrees to its two neighboring clamping brackets.
  • the grid sections adjacent to the fourth tensioning bracket are advantageously arranged axially offset.
  • the tensioning brackets according to the invention are designed in the form of a segment of a circle when viewed in the axial direction of the grille, and the outermost circumferential region seen in the axial direction is bent approximately at right angles to the blower opening in the axial direction. This outermost circumferential region clasps the blower housing and forms the clamp connection.
  • the outermost peripheral region advantageously has a semicircular cross section as seen in the circumferential direction and each of the two brackets of the outermost peripheral region touches the blower housing at two points.
  • the blower housing expediently has a groove into which the outermost peripheral region engages with its semicircular design. As a result, the grid is fixed axially.
  • the clamping brackets at the inlet radius of the fan housing are advantageously designed with an exemption from the latter.
  • the clamping brackets expediently have a kink between the plate and the outermost circumferential region, so that the grid is attached in a space-saving manner.
  • the two isosceles sides of the tensioning brackets advantageously form an angle of approximately 45 degrees. This has the advantage that each of these isosceles sides engages the blower housing at a distance from the other isosceles side and the clamping connection is thereby improved.
  • the lattice from concentrically arranged rings or from spirally bent lattice bars.
  • Figures 1 and 2 show a protective device according to the invention for a blower of an internal combustion engine in cross section and in plan view.
  • 1 shows a guide vane blower in cross section, an impeller 11 with blades 12 being surrounded by a blower housing 2.
  • the impeller 11 is connected to a drive roller 13 which is arranged on the axis 16 of the impeller 11 and is driven via a V-belt 14.
  • the blower housing 2 has on its end facing the drive roller 13 on its circumference a groove 15 into which a protective device according to the invention engages via a clamp connection.
  • the protective device consists of a grid 1 formed of wires, which is fixed on at least three approximately identical clamping brackets 3, e.g. is arranged by welds, which are distributed over the circumference at a distance from each other and abut the blower housing 2 via a clamp connection.
  • the grid 1 is fastened on four approximately identical clamping brackets 3.
  • the clamping brackets 3 are designed in the form of a segment of a circle as viewed in the axial direction of the grille 1, the outermost circumferential region 5 as viewed in the axial direction being bent approximately at right angles to the blower opening in the axial direction.
  • the outermost peripheral region 5 has a semicircular cross section 6, seen in the circumferential direction, which engages in the groove 15 of the blower housing 2.
  • the two isosceles sides of the clamping bracket 3 enclose an angle of approximately 45 degrees.
  • the grid 1 is arranged on four clamping brackets 3, three of which are each offset by 90 degrees to each other and the fourth tensioning bracket 3a to its two adjacent tensioning brackets 3 includes an angle of over 90 degrees on the one hand and an angle of less than 90 degrees on the other.
  • the V-belt 14 there is space for the V-belt 14 on both sides of the fourth tensioning bracket 3a. If the angle between the fourth tensioning bracket 3a and its adjacent tensioning bracket 3 is less than 90 degrees, this area is provided for the load strand, while the other side of the fourth tensioning bracket 3a faces the empty strand of the V-belt 14. So that the grid is to be arranged close to the V-belt 14, the grid sections 10a, 10b adjacent to the fourth tensioning bracket 3a are arranged axially offset.
  • a plate 4 here a disc, is arranged, on which the clamping bracket is attached.
  • This plate 4 is arranged concentrically in front of the drive roller 13 and can cover it completely.
  • each of the two brackets of the outermost circumferential region 5 touches the blower housing 2 at two points 7a, 7b, as a result of which the protective device is axially fixed.
  • the clamping bracket 3 can apply the necessary clamping force, they advantageously consist of wires whose diameter is larger than the diameter of the grid wires. Furthermore, it is advantageous to carry out the clamping bracket 3 at the inlet radius of the blower housing 2 with a clearance 8 to the latter. This measure serves for better sound insulation.
  • the clamping bracket 3 advantageously have between the Plate 4 and the outermost circumferential region 5 a kink 9.
  • FIG. 2 shows an advantageous embodiment in which the grid 1 is formed from rings arranged concentrically. It can also be advantageous, as shown in FIG. 3, if the lattice consists of spirally bent lattice bars.
  • the protective device is constructed almost symmetrically and the center of gravity is thereby in the axis of the fan or the grille 1. As a result, the protective device is low-vibration and does not tend to resonate so easily.
  • the grille or the protective device is easy to remove and can later be re-assembled simply by pushing or pushing it onto the blower housing 2. Due to the large number of equal parts and the use of simple structural steel, i. H. no spring steel, the protective device is inexpensive to manufacture.
  • the torsional strength of the protective device is achieved by an automatic slight incorporation of the outermost peripheral region 5 into the blower housing 2.

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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung für ein Gebläse einer Brennkraftmaschine mit einem über der Öffnung des Gebläsegehäuses angeordneten aus Drähten gebildeten Gitter (1), welches am Gebläsegehäuse (2) festliegt, so zu verbessern, daß sie einfach und schwingungsarm zu montieren ist, so daß Resonanzen weitgehend vermieden sind. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gitter (1) auf zumindest drei etwa identisch ausgebildeten Spannbügeln (3) festliegend angeordnet ist, die über den Umfang verteilt mit Abstand zueinander angeordnet sind und am Gebläsegehäuse (2) über eine Klemmverbindung anliegen. Schutzvorrichtung für Nachleitradgebläse von Brennkraftmaschinen

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es sind Schutzvorrichtungen bekannt, welche vor dem Einlaufring eines Gebläses einer Brennkraftmaschine angeordnet sind und mit dem Gehäuse des Gebläses über eine Verschraubung verbunden sind. Die Schutzvorrichtung besteht vorzugsweise aus Drähten mit kreisrundem Quer­schnitt, welche in Ring- oder Spiralform angeordnet sind. Zur Befestigung wird das Gitter auf relativ hohen Stelzen elastisch gelagert, wodurch es schwingfähig ist und zu Resonanzen neigt. Aufgrund starker Vibrationen des Gebläses brechen einzelne Gitterdrähte der Schutzvorrichtung leicht ab und können in das Gebläse hineingezogen werden. Die Folge davon ist ein Ausfall des Gebläses und oftmals sogar ein Totalschaden des Motors. Desweiteren werden zur Befestigung der Schutzvorrichtung Schrauben, Unterlegscheiben, Gummielemente und Buchsen benötigt, wodurch die Montage der Schutzvorrichtung und dadurch auch die Reparatur des Gebläses erschwert ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutz­vorrichtung für ein Gebläse einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welche einfach und schwingungsarm zu montieren ist, so daß Resonanzen weitgehend vermieden sind.
  • Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merk­male des Anspruchs 1 gelöst.
  • Aufgrund der Klemmverbindung ist die Schutzvorrichtung leicht am Gebläse zu montieren, wobei durch die identisch ausgebildeten Spannbügel die Schutzvorrichtung schwingungsarm ausgebildet ist, so daß Resonanzen weit­gehend vermieden sind.
  • Zur Verbindung der Spannbügel untereinander ist vorteil­hafterweise im Zentrum des Gitters eine Platte, ins­besondere eine Scheibe angeordnet, an der die Spannbügel befestigt sind.
  • Erfindungsgemäß bestehen die Spannbügel aus Drähten, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Gitter­drähte. Es ist vorteilhaft, für die Spannbügel und Gitter­drähte einfachen Baustahl z. B. ST 37 K zu benutzen.
  • In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführung sind vier Spannbügel vorgesehen, von denen drei jeweils um 90 Grad zueinander versetzt angeordnet sind und der vierte Spannbügel zu seinen beiden benachbarten Spannbügeln einerseits einen Winkel von über 90 Grad und andererseits einen Winkel von weniger als 90 Grad einschließt. Dies hat den Vorteil, daß beidseitig des vierten Spannbügels ge­nügend Platz für den Keilriemen, d.h. dem Last- und Leertrum, vorhanden ist.
  • Damit das Gitter nahe an den Keilriemen herangebracht werden kann, sind vorteilhafterweise die dem vierten Spannbügel benachbarten Gitterabschnitte axial versetzt angeordnet.
  • Ist die Öffnung des Gebläsegehäuses kreisförmig aus­gebildet, so sind erfindungsgemäß die Spannbügel in Achs­richtung des Gitters gesehen kreissegmentförmig aus­gebildet und der in Achsrichtung gesehene äußerste Umfangsbereich ist etwa rechtwinklig zur Gebläseöffnung in Achsrichtung abgebogen. Dieser äußerste Umfangsbereich umklammert das Gebläsegehäuse und bildet die Klemm­verbindung.
  • Vorteilhafterweise weist der äußerste Umfangsbereich einen in Umfangsrichtung gesehenen halbkreisförmigen Querschnitt auf und berührt jeder der zwei Bügel des äußersten Umfangsbereiches an zwei Stellen das Gebläsegehäuse. Zweckmäßigerweise weist das Gebläsegehäuse eine Nut auf, in die der äußerste Umfangsbereich mit seiner halbkreis­förmigen Ausbildung eingreift. Dadurch ist das Gitter axial fixiert.
  • Um akustische Störungen zu vermeiden, sind vorteil­hafterweise die Spannbügel am Einlaufradius des Gebläse­gehäuses mit einer Freistellung zu diesem ausgeführt.
  • Zweckmäßigerweise weisen die Spannbügel zwischen der Platte und dem äußersten Umfangsbereich einen Knick auf, damit das Gitter platzsparend angebracht ist.
  • Vorteilhafterweise schließen die beiden gleichschenkligen Seiten der Spannbügel einen Winkel von ungefähr 45 Grad ein. Dies hat den Vorteil, daß jede dieser gleich­schenkligen Seiten mit einem Abstand von der anderen gleichschenkligen Seite am Gebläsegehäuse angreift und dadurch die Klemmverbindung verbessert ist.
  • Es ist zweckmäßig, das Gitter aus konzentrisch an­geordneten Ringen oder aus spiralförmig gebogenen Gitter­stäben zu bilden.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Be­schreibung und den Figuren, die zwei Ausführungsformen der Erfindung zeigen und nachfolgend näher erläutert sind.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1 Einen Querschnitt durch ein Nachleitrad­gebläse mit vor der Öffnung des Gebläse­gehäuses montierter, erfindungsgemäßer Schutzvorrichtung
    • Fig. 2 Eine Draufsicht in Achsrichtung auf eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung
    • Fig. 3 Schematisch eine Draufsicht auf eine er­findungsgemäße Schutzvorrichtung, bei der das Gitter aus spiralförmig gebogenen Gitterstäben besteht.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Schutz­vorrichtung für ein Gebläse einer Brennkraftmaschine im Querschnitt und in Draufsicht. In der Fig. 1 ist im Quer­schnitt ein Nachleitradgebläse gezeigt, wobei ein Laufrad 11 mit Schaufeln 12 von einem Gebläsegehäuse 2 umgeben ist. Das Laufrad 11 ist mit einer Antriebsrolle 13 ver­bunden, die auf der Achse 16 des Laufrades 11 angeordnet ist und über einen Keilriemen 14 angetrieben wird. Das Gebläsegehäuse 2 weist an seiner zur Antriebsrolle 13 gewandten Stirnseite auf seinem Umfang eine Nut 15 auf, in die eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung über eine Klemmverbindung eingreift.
  • Die Schutzvorrichtung besteht aus einem aus Drähten ge­bildeten Gitter 1, welches auf zumindest drei etwa identisch ausgebildeten Spannbügeln 3 festliegend z.B. durch Schweißnähte angeordnet ist, die über den Umfang verteilt mit Abstand zueinander angeordnet sind und am Gebläsegehäuse 2 über eine Klemmverbindung anliegen. In den gezeigten Ausführungsformen ist das Gitter 1 auf vier etwa identisch ausgebildeten Spannbügeln 3 befestigt. Die Spannbügel 3 sind in Achsrichtung des Gitters 1 gesehen kreissegmentförmig ausgebildet, wobei der in Achsrichtung gesehene äußerste Umfangsbereich 5 etwa rechtwinklig zur Gebläseöffnung in Achsrichtung abgebogen ist. Der äußerste Umfangsbereich 5 weist dabei einen in Umfangsrichtung gesehenen, halbkreisförmigen Querschnitt 6 auf, der in die Nut 15 des Gebläsegehäuses 2 eingreift. Die beiden gleich­schenkligen Seiten der Spannbügel 3 schließen einen Winkel von ungefähr 45 Grad ein.
  • In den in den Figuren gezeigten vorteilhaften Ausführungs­formen ist das Gitter 1 auf vier Spannbügeln 3 angeordnet, von denen drei jeweils um 90 Grad zueinander versetzt angeordnet sind und der vierte Spannbügel 3a zu seinen beiden benachbarten Spannbügeln 3 einerseits einen Winkel von über 90 Grad und andererseits einen Winkel von weniger als 90 Grad einschließt. Dadurch ist beidseitig des vierten Spannbügels 3a Platz für den Keilriemen 14 vor­handen. Beträgt der Winkel zwischen dem vierten Spannbügel 3a und seinem benachbarten Spannbügel 3 weniger als 90 Grad, so ist dieser Bereich für den Lasttrum vorgesehen, während die andere Seite des vierten Spannbügels 3a dem Leertrum des Keilriemens 14 zugewandt ist. Damit das Gitter nahe am Keilriemen 14 anzuordnen ist, sind die dem vierten Spannbügel 3a benachbarten Gitterabschnitte 10a, 10b axial versetzt angeordnet.
  • Im Zentrum des Gitters 1 ist eine Platte 4, hier eine Scheibe, angeordnet, an der die Spannbügel befestigt sind. Diese Platte 4 ist konzentrisch vor der Antriebsrolle 13 angeordnet und kann diese vollständig abdecken.
  • Aus der Figur 1 ist zu ersehen, daß jeder der zwei Bügel des äußersten Umfangbereiches 5 an zwei Stellen 7a, 7b das Gebläsegehäuse 2 berührt, wodurch die Schutzvorrichtung axial fixiert ist. Damit die Spannbügel 3 die nötige Klemmkraft aufbringen können, bestehen sie vorteil­hafterweise aus Drähten, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Gitterdrähte. Desweiteren ist es vor­teilhaft, die Spannbügel 3 am Einlaufradius des Gebläse­gehäuses 2 mit einer Freistellung 8 zu diesem auszuführen. Diese Maßnahme dient zur besseren Schallisolierung.
  • Damit die Schutzvorrichtung wenig Platz beansprucht, weisen die Spannbügel 3 vorteilhafterweise zwischen der Platte 4 und dem äußersten Umfangsbereich 5 einen Knick 9 auf.
  • Die Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform, bei der das Gitter 1 aus konzentrisch angeordneten Ringen gebildet ist. Es kann auch vorteilhaft sein, wie in Fig. 3 gezeigt, wenn das Gitter aus spiralförmig gebogenen Gitterstäben besteht.
  • Es ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, daß zur Befestigung der Schutzvorrichtung kein Befestigungs­element benötigt wird. Desweiteren sind die Spannbügel 3 identisch ausgebildet und somit gleiche Teile, wodurch die Fertigung vereinfacht ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, daß die Schutzvorrichtung nahezu symmetrisch aufgebaut ist und dadurch der Schwerpunkt in der Achse des Gebläses bzw. des Gitters 1 liegt. Dadurch ist die Schutz­vorrichtung schwingungsarm und neigt nicht so leicht zu Resonanzen. Bei der Montage des Keilriemens 14 oder der Reparatur des Gebläses ist das Gitter bzw. die Schutz­vorrichtung einfach zu entfernen und kann später einfach durch Aufdrücken bzw. Aufschieben auf das Gebläsegehäuse 2 wieder montiert werden. Durch die große Anzahl von gleichen Teilen und die Verwendung von einfachem Baustahl, d. h. kein Federstahl, ist die Schutzvorrichtung kosten­günstig herzustellen.
  • Die Drehfestigkeit der Schutzvorrichtung ist durch ein selbsttätiges geringfügiges Einarbeiten des äußersten Umfangsbereiches 5 in das Gebläsegehäuse 2 erreicht.

Claims (13)

1. Schutzvorrichtung für ein Gebläse einer Brennkraftmaschine mit einem über der Öffnung des Gebläsegehäuses (2) angeordneten, aus Drähten gebildeten Gitter (1), welches am Gebläsegehäuse (2) festliegt,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (1) auf zumindest drei etwa identisch ausgebildeten Spannbügeln (3) festliegend angeordnet ist, die über den Umfang verteilt mit Abstand zueinander angeordnet sind und am Gebläsegehäuse (2) über eine Klemmverbindung anliegen.
2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum des Gitters (1) eine Platte (4), insbesondere eine Scheibe angeordnet ist, an der die Spannbügel (3) befestigt sind.
3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbügel (3) aus Drähten bestehen, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Gitterdrähte.
4. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß vier Spannbügel (3) vorgesehen sind, von denen drei jeweils um 90 Grad zueinander ver­setzt angeordnet sind und der vierte Spannbügel (3a) zu seinen beiden benachbarten Spannbügeln einerseits einen Winkel von über 90 Grad und andererseits einen Winkel von weniger als 90 Grad einschließt.
5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die dem vierten Spannbügel (3a) benachbarten Gitterabschnitte (10a, 10b) axial ver­setzt liegen.
6. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Öffnung des Gebläsegehäuses (2) kreisförmig ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbügel (3) in Achs­richtung des Gitters (1) gesehen kreissegmentförmig aus­gebildet sind und der in Achsrichtung gesehene äußerste Umfangsbereich (5) etwa rechtwinkling zur Gebläseöffnung in Achsrichtung abgebogen ist.
7. Schutzvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der äußerste Umfangs­bereich (5) einen in Umfangsrichtung gesehenen halbkreis­förmigen Querschnitt (6) aufweist.
8. Schutzvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder der zwei Bügel des äußersten Umfangbereiches (5) an zwei Stellen (7a, 7b) das Gebläsegehäuse (2) berührt.
9. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbügel (3) am Einlauf­radius des Gebläsegehäuses (2) mit einer Freistellung (8) zu diesem ausgeführt sind.
10. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbügel (3) zwischen der Platte (4) und dem äußersten Umfangsbereich (5) einen Knick (9) aufweisen.
11. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gleichschenkligen Seiten der Spannbügel (3) einen Winkel von ungefähr 45 Grad einschließen.
12. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (1) aus konzentrisch angeordneten Ringen gebildet ist.
13. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (1) aus spiral­förmig gebogenen Gitterstäben besteht.
EP89107101A 1988-04-21 1989-04-20 Schutzvorrichtung für ein Gebläse einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP0338549B1 (de)

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