EP0972947B1 - Bürstenauslegervorrichtung eines Tunnelwaschfahrzeuges - Google Patents

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EP0972947B1
EP0972947B1 EP19990890156 EP99890156A EP0972947B1 EP 0972947 B1 EP0972947 B1 EP 0972947B1 EP 19990890156 EP19990890156 EP 19990890156 EP 99890156 A EP99890156 A EP 99890156A EP 0972947 B1 EP0972947 B1 EP 0972947B1
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cylinder
brush
boom
cylinder unit
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Josef Kock
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    • F15B2211/765—Control of position or angle of the output member

Definitions

  • the invention relates to a brush boom device a tunnel washing vehicle to start the brush boom worn brush, with a hydraulically operated cylinder-piston unit to achieve a basic setting and a pneumatically operated Cylinder-piston unit for flexible fine adjustment.
  • Such a device is known from GB 1 038 924 A.
  • the hydraulically operated cylinder-piston unit is the only construction assigned to the brush boom mounted on the vehicle and essentially serves to raise and lower this brush arm.
  • the bracket At the free end the bracket is first provided a holder for the brush, which holder at the end of the boom pivotable about a transverse axis and another hydraulic cylinder-piston unit can be pivoted about this axis.
  • a rotary drive with a hydraulic motor is provided, with the help of which the actual holder for the brush can be rotated can.
  • the brush is again around a longitudinal arm pivoted, this arm is designed as a double lever and on the forms a counterweight from the brush-repellent end.
  • this arm is designed as a double lever and on the forms a counterweight from the brush-repellent end.
  • a small pneumatically operated cylinder-piston unit is needed two hydraulically for the correct placement of the brush Actuable cylinder-piston units, a hydraulic motor for the rotary drive and finally the pneumatically operated cylinder-piston unit for turning on the Brush.
  • the object of the invention is to provide a device that is maintained the basically simple construction of the drive devices of the latter kind of a hydraulic rough adjustment and a pneumatic fine adjustment of the Brush boom and thus the brush pressure allows.
  • the object is achieved in that the pneumatically actuated cylinder-piston unit as a linear extension of the hydraulically operated cylinder-piston unit is arranged and this cylinder-piston units between one Support on the vehicle and the brush arm for a common Swiveling adjustment of the brush arm provided with the brush being used are.
  • the unit consisting of the two cylinder-piston units thus replaces the simple ones Cylinder-piston units according to AT 344 232 B and EP 0 184 577 B.
  • the possible extension length is largely advantageous from the hydraulic actuated cylinder-piston unit determined, this unit in the Extend position is stable and does not tend to shrink longitudinally.
  • the contact pressure the brush depends largely on the action of the pneumatic actuatable cylinder-piston unit, the possible adjustment path this unit only has to be dimensioned sufficiently large to allow for the possibility to create the likely obstacles through rapid reduction to avoid the filling pressure.
  • the pneumatically actuated Zyünder piston unit practically also forms an air spring, which over the brush minor bumps or compensate for obstacles without changing the pressure can.
  • each of the two Cylinder-piston units consisting of cylinder, piston and piston rod, which two cylinders connected to each other and the supports on the vehicle or boom rods attacking the boom are led out on opposite sides are.
  • Simply built cylinder-piston units can be used here find that on the cylinders only via a simple coupling piece need to be connected.
  • the operation of the drive device is simplified and the adjustment accuracy of the brush boom, if according to the invention for the pneumatic actuatable cylinder-piston unit one or more position sensors are provided, the actuation of the hydraulically actuated via a control device Regulate the cylinder-piston unit in the sense of a tracking control.
  • the desired contact pressure of the brush arm brushes is determined here Regulation of the pressurization of the pneumatically operated cylinder-piston unit specified. Because of the tracking control, the hydraulically operated follows Cylinder-piston unit automatically in its setting, so that on this Way u. a. Changes in distance of the tunnel washing vehicle from the tunnel wall automatically by changing the length of the hydraulically operated cylinder-piston unit be balanced. The operator only has that Task to observe the correct position of the brush arm and in the event of obstacles in time by operating the control for the pneumatically operated Cylinder-piston unit to bring about the evasive movement. There can be provided in the control device delay elements to prevent that in a short-term evasion then an unnecessary per se The hydraulically operated cylinder-piston unit is adjusted.
  • a tunnel washing vehicle was essentially only the one on the chassis and the wheels 1 supported tank 2 for the washing liquid.
  • two brush arms 3, 4 are attached.
  • Main carrier which at one end of the rotating and drivable adjustable washing brushes 5 carries and with its other end not one shown transverse axis can be pivoted up and down and about a vertical axis 6 is pivotable to the side.
  • a drive device according to the invention engages on the boom 3 7, which serves the pivoting about the vertical axis 6, immediately on, whereas a drive device 7 for the second boom 4 over a lever 8 is connected to this boom 4.
  • the drive device consists of a hydraulically operated cylinder-piston unit 9 and a pneumatic one actuatable cylinder-piston unit 10.
  • the cylinders 11, 12 of the cylinder-piston units 9, 10 are connected via an adapter plate 13 and the piston rods 14, 15 of the two cylinder-piston units 9, 10 are opposite Pages led out and on a support 16 and 17 on the vehicle and on Boom 3 or articulated on the lever 8 of the boom 4.
  • the pressurization lines 18, 19 for the cylinder 11 of the hydraulically operated cylinder-piston unit 9 lead to a piston spool 20 indicated hydraulic regulator, the two inputs for connection has a feed pump 21 and a return line 22 in the illustrated Middle position the line 18, 19 blocks and thus the hydraulically operated Cylinder-piston unit 9 fixed in the current extended position, as well as in the two working positions, the lines 18, 19 alternately with the pump 21 and Return 22 connects.
  • Working magnets 23, 24 determine when they are switched on the two working positions. For the actuation of these working magnets 23, 24 a central control unit 25 is provided, which is connected to sensors 26, 27 is.
  • the control unit 25 switches the working magnet 23 a so that this connects the pump 21 to the line 18 and the piston 14 of the cylinder-piston unit 9 is acted upon in the direction of extension. Reached the piston of the cylinder-piston unit 7 the sensor 27, then switches Control unit 25, the working magnet 24, so that the control slide 20 Pump 21 connects to line 19 and line 18 to the return 22 so that the piston 14 of the cylinder-piston unit 9 moves back into the cylinder 11.
  • the duration of exposure to the hydraulic cylinder-piston unit 9 can be regulated by a timer.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bürstenauslegervorrichtung eines Tunnelwaschfahrzeuges zum Anstellen der vom Bürstenausleger getragenen Bürste, mit einer hydraulisch betätigbarenZylinder-Kolbeneinheit zur Erzielung einer Grundeinstellung und einer pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit für eine nachgiebige Feineinstellung.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der GB 1 038 924 A bekannt. Bei dieser bekannten Konstruktion ist die hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit ausschließlich dem am Fahrzeug gelagerten Bürstenausleger zugeordnet und dient im wesentlichen zum Anheben und Absenken dieses Bürstenauslegers. Am freien Ende des Auslegers ist erst eine Halterung für die Bürste vorgesehen, welche Halterung am Auslegerende um eine Querachse schwenkbar lagert und über eine weitere hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit um diese Achse verschwenkt werden kann. Anschließend an diese Lagerung ist ein Drehantrieb mit einem Hydromotor vorgesehen, mit dessen Hilfe die eigentliche Halterung für die Bürste gedreht werden kann. Am freien Ende der Halterung ist die Bürste wieder um einen Längsarm schwenkbar gelagert, wobei dieser Arm als Doppelhebel ausgeführt ist und an dem von der Bürste abweisenden Ende ein Gegengewicht bildet. Auf diesen Arm wirkt erst eine kleine pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit. Die Konstruktion benötigt also für das ordnungsgemäße Anstellen der Bürste zwei hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheiten, einen Hydromotor für den Drehantrieb und schließlich die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit zum Anstellen der Bürste. Damit ergibt sich eine äußerst aufwendige und auch steuerungstechnisch komplizierte Konstruktion, für deren Bedienung besondere Kenntnisse und eine besondere Aufmerksamkeit erforderlich werden. Aus diesen Gründen hat sich diese Konstruktion auch nicht durchsetzen können.
Wesentlich einfacher sind Antriebseinrichtungen, bei denen sowohl die Schwenkeinstellung des Bürstenauslegers als auch die Einstellung und der Anpressdruck der Bürste selbst mit Hilfe einer Antriebseinrichtung für den Bürstenausleger allein erfolgt. Solche Konstruktionen sind unter anderem aus der AT 344 232 B und der EP 0 184 577 B bekannt. Konstruktionsbedingt haben die Zylinder-Kolbeneinheiten bei hydraulischer Betätigung eine gewisse Ansprechträgheit und ermöglichen nur relativ langsame Verstellgeschwindigkeiten, so daß sich Schwierigkeiten ergeben, wenn beim Waschbetrieb einem im Tunnel auftretenden Hindernis, z. B. einem Verkehrszeichen, einem Gebläse od. dgl., mit der Bürste auszuweichen ist, also die Zylinder-Kolbeneinheit schnell eingefahren werden muß. Es wurde deshalb schon vorgeschlagen, bei prinzipiell gleichbleibender Konstruktion anstelle der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit eine pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit vorzusehen. Eine derartige Einheit ermöglicht eine rasche Verstellung und insbesondere eine rasche Verkürzung, wenn einem Hindernis auszuweichen ist. Nachteilig ist aber, daß sich Abdichtungsprobleme ergeben und daß dann, wenn einem Hindernis auszuweichen ist, der Druck innerhalb des Zylinders stark herabgesetzt werden muß, wobei für die Wiederherstellung des vollen Anpreßdruckes des Auslegers, also der Soll-Ausfahrstellung, große Mengen an Druckluft nachgefördert werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, die unter Beibehaltung des prinzipiell einfachen Aufbaues der Antriebseinrichtungen der letztgenannten Art eine hydraulische Grobeinsteltung und eine pneumatische Feineinstellung des Bürstenauslegers und damit des Bürstenandruckes ermöglicht.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit als lineare Verlängerung der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit angeordnet ist und diese Zylinder-Kolbeneinheiten zwischen einer Abstützung am Fahrzeug und dem Bürstenausleger für eine gemeinsame Schwenkeinstellung des Bürstenauslegers unter Anstellung der Bürste vorgesehen sind.
Die Einheit aus den beiden Zylinder-Kolbeneinheiten ersetzt also die einfachen Zylinder-Kolbeneinheiten nach der AT 344 232 B und der EP 0 184 577 B.
Die mögliche Ausfahrlänge wird vorteilhaft zum größeren Teil von der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit bestimmt, wobei diese Einheit in der Ausfahrstellung stabil ist und nicht zu Längsschwindungen neigt. Der Anpreßdruck der Bürste hängt aber weitestgehend von der Beaufschlagung der pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit ab, wobei der mögliche Verstellweg dieser Einheit nur hinreichend groß bemessen werden muß, um die Möglichkeit zu schaffen, den wahrscheinlich auftretenden Hindernissen durch rasche Reduktion des Fülldruckes auszuweichen. Die pneumatisch beaufschlagte Zyünder Kolbeneinheit bildet praktisch auch eine Luftfeder, die über die Bürste kleinere Unebenheiten oder Hindernisse ohne Änderung des Beaufschlagungsdruckes ausgleichen kann.
Im Sinne der obigen Darlegungen empfiehlt sich eine Grundkonstruktion, bei der die hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit den größeren, die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit aber nur einen kleineren Teil des möglichen Gesamtverstellweges bestimmt.
Nach einer einfachen Weiterbildung wird vorgesehen, daß jede der beiden Zylinder-Kolbeneinheiten aus Zylinder, Kolben und Kolbenstange besteht, die beiden Zylinder miteinander verbunden und die an Abstützungen am Fahrzeug bzw. Ausleger angreifenden Kolbenstangen nach entgegengesetzten Seiten herausgeführt sind. Hier können einfach gebaute Zylinder-Kolbeneinheiten Verwendung finden, die an den Zylindern lediglich über ein einfaches Kupplungsstück verbunden werden müssen.
Es ist möglich, die Beaufschlagung der beiden Zylinder-Kolbeneinheiten gesondert zu regeln, also durch die Beaufschlagung der hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit die Grundausfahrstellung vorzugeben und über die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit den Anpreßdruck einzustellen, wobei man danach trachten wird, den Kolben der letzteren Zylinder-Kolbeneinheit möglichst auf eine mittlere Ausfahrstellung aus dem Zylinder einzuregeln, damit einerseits beim Ausweichen von Hindernissen genügend Bewegungsspiel zur Verfügung steht und anderseits die Bürste auch in Vertiefungen der Tunnelwand eindringt. Diese beschriebene Art der Regelung erfordert allerdings eine dauernde Aufmerksamkeit der Bedienungsperson, z. B. des Fahrers des Tunnelwaschfahrzeuges, und ist relativ aufwendig.
Die Bedienung der Antriebseinrichtung wird vereinfacht und die Anstellgenauigkeit des Bürstenauslegers erhöht, wenn erfindungsgemäß für die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit ein oder mehrere Lagefühler vorgesehen sind, die über eine Steuereinrichtung die Beaufschlagung der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit im Sinne einer Nachführsteuerung regeln.
Der gewünschte Anpreßdruck der Bürsten des Bürstenauslegers wird hier durch Regelung der Druckbeaufschlagung der pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit vorgegeben. Wegen der Nachführsteuerung folgt die hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit in ihrer Einstellung selbsttätig, so daß auf diese Weise u. a. Abstandsänderungen der Tunnelwaschfahrzeuges von der Tunnelwand selbsttätig durch Längenänderung der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit ausgeglichen werden. Die Bedienungsperson hat nur mehr die Aufgabe, die richtige Anstellung der Bürstenausleger zu beobachten und bei Hindernissen rechtzeitig durch Betätigung der Steuerung für die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit die Ausweichbewegung herbeizuführen. Dabei kann man in der Regeleinrichtung Verzögerungsglieder vorsehen, um zu verhindern, daß bei einem kurzzeitigen Ausweichvorgang eine dann an sich unnötige Nachstellung der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit erfolgt.
Als Lagefühler an der pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit kommen Anschläge auf der Kolbenstange, aber auch Fühlsonden im Zylinder oder einfache, die Ausfahrstellung des Kolbens erfassende Längenmeßeinrichtungen in Frage. Abhängig vom jeweiligen Grundaufbau und von den übrigen Regeleinrichtungen kann man für die Nachführsteuerung mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbare Absperrorgane vorsehen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen
Fig. 1
den Hauptteil eines mit zwei Bürstenauslegern ausgestatteten Tunnel-Waschfahrzeuges bei ausgestellten Bürstenauslegern in Draufsicht und
Fig. 2
eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung mit einer schematisch eingezeichneten Regeleinrichtung in größerem Maßstab.
Von einem Tunnelwaschfahrzeug wurde im wesentlichen nur der am Fahrgestell und den Rädern 1 abgestützte Tank 2 für die Waschtlüssigkeit dargestellt. Vor dem Tank 2 und seitlich neben ihm sind zwei Bürstenausleger 3, 4 angebracht. die, wie an sich bekannt, einen teleskopartig der Länge nach verstellbaren Hauptträger aufweisen, der an seinem einen Ende die rotierend antreibbaren und einstellbaren Waschbürsten 5 trägt und mit seinem anderen Ende um eine nicht dargestellte Querachse auf- und niederschwenkbar sowie um eine Vertikalachse 6 seitenverschwenkbar ist. Am Ausleger 3 greift eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung 7, die der Verschwenkung um die Hochachse 6 dient, unmittelbar an, wogegen eine Antriebseinrichtung 7 für den zweiten Ausleger 4 über einen Hebel 8 mit diesem Ausleger 4 verbunden ist.
Wie besonders aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht die Antriebseinrichtung aus einer hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit 9 und einer pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit 10. Die Zylinder 11,12 der Zylinder-Kolbeneinheiten 9, 10 sind über eine Adapterplatte 13 verbunden und die Kolbenstangen 14, 15 der beiden Zylinder-Kolbeneinheiten 9, 10 sind nach entgegengesetzten Seiten herausgeführt und an einer Stütze 16 bzw. 17 am Fahrzeug und am Ausleger 3 bzw. am Hebel 8 des Auslegers 4 angelenkt.
Im Bedarfsfall können entsprechende Antriebseinrichtungen auch für die Verschwenkung der Ausleger 3, 4 um die Horizontalachse vorgesehen werden.
Lediglich als Ausführungsbeispiel wurde eine der vorstehend angeführten Reglerausbildungen in Fig. 2 näher veranschaulicht. Die vom Fahrer oder der sonstigen Bedienungsperson zu betätigenden Steuereinrichtungen für die Beaufschlagung der pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit 10 wurden weggelassen. Es ist nur zu sagen, daß hier im Ausstellsinn ein Beaufschlagungsdruck vorwählbar ist. Die Beaufschlagungsleitungen 18, 19 für den Zylinder 11 der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit 9 führen zu einem als Kolbenschieber 20 angedeuteten hydraulischen Regler, der zwei Eingänge zum Anschluß einer Förderpumpe 21 und einer Rücklaufleitung 22 besitzt, in der dargestellten Mittellage die Leitung 18, 19 sperrt und damit die hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit 9 in der momentanen Ausfahrstellung fixiert, sowie in den beiden Arbeitsstellungen wechselweise die Leitungen 18, 19 mit Pumpe 21 und Rücklauf 22 verbindet. Arbeitsmagnete 23, 24 bestimmen bei ihrem Einschalten die beiden Arbeitsstellungen. Für die Betätigung dieser Arbeitsmagnete 23, 24 ist eine zentrale Steuereinheit 25 vorgesehen, die mit Fühlern 26, 27 verbunden ist. Wenn der Kolben der Zylinder-Kolbeneinheit 7 seine Ausfahrstellung erreicht, in der der Fühler 26 anspricht, dann schaltet die Steuereinheit 25 den Arbeitsmagneten 23 ein, so daß dieser die Pumpe 21 mit der Leitung 18 verbindet und den Kolben 14 der Zylinder-Kolbeneinheit 9 im Ausfahrsinn beaufschlagt. Erreicht der Kolben der Zylinder-Kolbeneinheit 7 den Fühler 27, dann schaltet die Steuereinheit 25 den Arbeitsmagneten 24 ein, so daß der Steuerschieber 20 die Pumpe 21 mit der Leitung 19 und die Leitung 18 mit dem Rücklauf 22 verbindet, so daß der Kolben 14 der Zylinder-Kolbeneinheit 9 in den Zylinder 11 zurückfährt. Die Dauer der Beaufschlagung der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit 9 kann durch ein Zeitglied geregelt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, an der pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit 10 einen z. B. einer Mittellage zugeordneten Fühler 28 anzuordnen, der dann, wenn er auf den vorbeilaufenden Kolben anspricht, über die Steuereinheit 25 den Magnet 23 bzw. 24 abschaltet, so daß der Steuerschieber 20 in die dargestellte Ruhelage zurückkehrt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, Fühler 26, 27 vorzusehen, die auf einer vorgegebenen Wegstrecke die Ausfahrstellung der Zylinder-Kolbeneinheit 7 erfassen und dadurch während ihrer Ansprechzeit die entsprechende Beauf schlagung der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit 9 bewirken.

Claims (4)

  1. Bürstenauslegervorrichtung eines Tunnelwaschfahrzeuges (1, 2) zum Anstellen der vom Bürstenausleger (3, 4) getragenen Bürste (5), mit einer hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit (9) zur Erzielung einer Grundeinstellung und einer pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit (10) für eine nachgiebige Feineinstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit (10) als lineare Verlängerung der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit (9) angeordnet ist und diese Zylinder-Kolbeneinheiten (9, 10) zwischen einer Abstützung am Fahrzeug (1, 2) und dem Bürstenausleger (3, 4) für eine gemeinsame Schwenkeinstellung des Bürstenauslegers (3, 4) unter Anstellung der Bürste (5) vorgesehen sind.
  2. Bürstenauslegervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit (9) den größeren, die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit (10) aber nur einen kleineren Teil des möglichen Gesamtverstellweges bestimmt.
  3. Bürstenauslegervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Zylinder-Kolbeneinheiten (9, 10) aus Zylinder (11, 12), Kolben und Kolbenstange (14, 15) besteht, die beiden Zylinder (11, 12) miteinander verbunden und die an Abstützungen (8, 16, 17) am Fahrzeug bzw. Ausleger (3) angreifenden Kolbenstangen (14, 15) nach entgegengesetzten Seiten herausgeführt sind.
  4. Bürstenauslegervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit (10) ein oder mehrere Lagefühler (26 - 28) vorgesehen sind, die über eine Steuereinrichtung (20, 25) die Beaufschlagung der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit (9) im Sinne einer Nachführsteuerung regeln.
EP19990890156 1998-07-14 1999-05-19 Bürstenauslegervorrichtung eines Tunnelwaschfahrzeuges Expired - Lifetime EP0972947B1 (de)

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AT99890156T ATE274143T1 (de) 1998-07-14 1999-05-19 Bürstenauslegervorrichtung eines tunnelwaschfahrzeuges

Applications Claiming Priority (4)

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