EP1446249B1 - Speisereinsatz mit schutzkappe - Google Patents

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EP1446249B1
EP1446249B1 EP02790401A EP02790401A EP1446249B1 EP 1446249 B1 EP1446249 B1 EP 1446249B1 EP 02790401 A EP02790401 A EP 02790401A EP 02790401 A EP02790401 A EP 02790401A EP 1446249 B1 EP1446249 B1 EP 1446249B1
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EP
European Patent Office
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feeder
cap
feeder body
insert according
insert
Prior art date
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EP02790401A
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EP1446249A2 (de
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Jürgen-Michael SCHÄFER
Thomas-Michael SCHÄFER
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GTP Schaefer Giesstechnishe Produkte GmbH
Original Assignee
GTP Schaefer Giesstechnishe Produkte GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C23/00—Tools; Devices not mentioned before for moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
    • B22C9/088—Feeder heads

Definitions

  • the invention relates to a feeder insert for insertion into a mold used in the casting of metals with a feeder volume having a feeder body of an exothermic and / or insulating material, wherein the feeder body has a bounded by sidewalls and a lid portion interior as feeder volume and in the bottom region of the feeder body a Jardinrö Stamm is formed as a connection to the mold cavity.
  • a feeder insert with the aforementioned features is described in DE 196 42 838 A1.
  • the one in its lid region closed interior as a feeder volume having feeder body is placed on the mold surface of the mold when molding.
  • the molding pressure acting on the molding sand and thus also on the feeder body can lead to damage of the feeder body.
  • the company Chemex GmbH has proposed and used a feeder insert under the name "telescope feeder", in which the feeder body consists of two mutually displaceable parts, which together form the feeder volume.
  • the lower part of the feeder body which can be placed on the mold surface, is designed to be open at the top and is overlapped from above by a second bell-shaped part of the feeder body, whereby the parts intermesh with one another when molding pressure occurs and for this purpose the outer diameter of the lower part and the inner diameter of the upper bell-shaped part are precisely matched to one another.
  • the disadvantage occurs that the friction occurring when the upper and lower parts of the feeder insert are pushed into one another falls into the feeder volume and comes into contact with the liquid metal when the mold is poured off, so that contaminations of the molten metal can result .
  • a further disadvantage is that the exact size of the feeder volume defined by the two parts of the feeder insert is determined by the degree of telescoping of the upper and lower parts of the feeder insert when the feeder insert is formed, so that no reliable statement is made about the size of the feeder volume with the feeder insert molded in to meet. This facilitates the planning of the use and the selection of the size of the required feeder insert.
  • the invention is therefore an object of the invention to improve a feeder insert with the generic features so that despite maintaining a uniform closed feeder volume in the interior of the feeder insert a protection of the feeder insert is given against the acting mold pressure.
  • the invention provides in its basic idea that on the feeder body a hat-shaped, the outer wall of the feeder body to form an insulating gap enclosing feeder cap slidably disposed and fixed in position against the feeder body prior to molding of the feeder sleeve, and that between the lid portion of the feeder body and the lid of the feeder cap at least one spacer made of a resilient material is arranged such that when molding the feeder sleeve and placing the feeder body on the mold surface due the occurring Förmdrucks the feeder cap relative to the feeder body shifts to a remaining between the cover area of the feeder cap and feeder body insulating gap.
  • the invention thus goes back to the principle of using a second feeder body in the form of a hat-shaped feeder cap as protection for the rising up on the mold surface during molding on the feeder body.
  • the feeder body and feeder cap are fixed in position against one another prior to molding in a suitable manner, for example by means of splices, so that a simple handling of the feeder insert according to the invention results from its molding.
  • the feeder cap can yield to the acting molding pressure and move relative to the riser on the mold surface feeder body. Since the feeder volume still lies within the feeder body and is closed against the feeder cap, any abrasion can not enter the feeder volume, and the size of the feeder volume is determined by the selection of the feeder body.
  • a further advantage is that standardized parts can be used to produce the feeder insert according to the invention; so the additionally provided feeder caps are also known per se and present, and they require only a slight modification in order to be used in the manner according to the invention.
  • the spacers provided between the lid region of the feeder body and the lid of the feeder cap may consist of styrofoam, which gives way when the forming pressure occurs and settles in the gap between the feeder cap and feeder body, which decreases as the insertion progresses, and thereby develops an insulating effect.
  • a spacer a spring element may be arranged, and finally, the spacer may consist of an insulating material, which causes the insulating gap between the lid portion of the feeder body and the lid of the feeder cap when forming pressure occurs.
  • the desired insulating gap between the lid portion of the feeder body and the lid of the feeder cap is maintained at the end of the insertion path, may be provided to limit the insertion path of the feeder cap on the feeder body a stop on feeder cap or feeder body.
  • These guide designs may consist of guide rails formed on the feeder body or of the feeder cap, which advantageously have a triangular shape, so that the tips of the guide rails slide on the respectively opposite component.
  • the side walls of feeder body and / or feeder cap have wave-shaped bulges as a guide design.
  • the feeder cap consists of an insulating material.
  • the feeder cap consists of an exothermic material which is ignitable by radiation despite the arrangement of the insulating gap, whereby the heat balance of the feeder insert can be improved overall.
  • the single figure shows a feeder insert with feeder body and thereupon retractable feeder cap in a sectional side view.
  • the apparent from the drawing feeder insert consists of a known feeder body 11, the side walls 12 and the Cover area 13 enclose an interior space as a feed volume 14. In the adjoining the side walls 12 bottom portion 25 of the feeder body 11, a feeder opening 15 is formed.
  • the feeder body 11 is placed on a mold surface 26 of an associated mold during molding of the feeder insert 10.
  • the feeder body 11 is overlapped by a hat-shaped feeder cap 16 with a cover 17 and side walls 18, wherein the feeder cap 16 by means of at least one spacer 21 made of a resilient material of the feeder body 11 is spaced such that when acting mold pressure in the direction of the arrow 27th the feeder cap 16 yield to the molding pressure and can move relative to the fixed feeder body 11.
  • the dimensions of the feeder cap 16 are chosen relative to the feeder body 11 such that the side walls 18 of the feeder cap 16 maintain a distance from the side walls 12 of the feeder body 11 and thus form an insulating gap 19. So that this insulating gap 19 is maintained during the insertion movement of the feeder cap 16 relative to the feeder body 11, a plurality of guide configurations 22 are provided, preferably distributed over the circumference of the feeder body. These guide configurations may consist, for example, of guide strips extending in the longitudinal direction of the feeder body 11 and the feeder cap 16 and attached to the respective side walls 12 and 18, respectively, which slide with their tips on the respective other component in a triangular shape. Of course, other designs are possible, for example, selectively applied elevations as a guide designs. It is also possible, the side walls 12, 18 of feeder body 11 and feeder cap 16 to provide either individually or in cooperation with corresponding undulating elevations.
  • an insulating gap 20 is also to remain between the cover region 13 of the feeder body 11 and the cover 17 of the feeder cap 16 after insertion of the feeder cap 16, one or more stops 23 can be provided on the cover 17 of the feeder cap 16 or the cover region 13 of the feeder body 12 be.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Speisereinsatz zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform mit einem ein Speiservolumen aufweisenden Speiserkorpus aus einem exothermen und/oder isolierenden Material, wobei der Speiserkorpus einen von Seitenwänden und einem Deckelbereich umgrenzten Innenraum als Speiservolumen aufweist und im Bodenbereich des Speiserkorpus eine Speiseröffnung als Verbindung zum Formhohlraum ausgebildet ist.
  • Ein Speisereinsatz mit den vorgenannten Merkmalen ist in der DE 196 42 838 A1 beschrieben. Der einen in seinem Deckelbereich geschlossenen Innenraum als Speiservolumen aufweisende Speiserkorpus ist beim Einformen auf die Formoberfläche der Gießform aufsetzbar. Beim Einformen des Speisereinsatzes besteht das Problem, dass der auf den Formsand und damit auch auf den Speiserkorpus einwirkende Formdruck zu einer Beschädigung des Speiserkorpus führen kann.
  • Zur Beseitigung dieses Problems hat die Firma Chemex GmbH unter der Bezeichnung "Teleskopspeiser" einen Speisereinsatz vorgeschlagen und benutzt, bei dem der Speiserkorpus aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen besteht, die gemeinsam das Speiservolumen ausbilden. Dabei ist das auf die Formoberfläche aufsetzbare untere Teil des Speiserkorpus nach oben offen ausgebildet und wird von oben her von einem zweiten glockenförmigen Teil des Speiserkorpus übergriffen, wobei sich die Teile bei auftretendem Formdruck ineinander einschieben und hierzu der Außendurchmesser des unteren Teils und der Innendurchmesser des oberen glockenförmigen Teils passgenau aufeinander abgestimmt sind.
  • Bei dem durch Benutzung bekanntgewordenen Speisereinsatz tritt der Nachteil auf, dass der beim Ineinanderschieben von oberem und unterem Teil des Speisereinsatzes entstehende Abrieb in das Speiservolumen hineinfällt und beim Abgießen der Form mit dem flüssigen Metall in Berührung kommt, so dass Verunreinigungen der Metallschmelze die Folge sein können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die exakte Größe des durch die beiden Teile des Speisereinsatzes definierten Speiservolumens bei eingeformten Speisereinsatz von dem Grad des Ineinanderschiebens von oberem und unterem Teil des Speisereinsatzes bestimmt ist, so dass keine sichere Aussage über die Größe des Speiservolumens bei eingeformten Speisereinsatz zu treffen ist. Damit ist die Planung des Einsatzes und die Auswahl der Größe des benötigten Speisereinsatzes erleichtert.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Speisereinsatz mit den gattungsgemäßen Merkmalen so zu verbessern, dass trotz Beibehaltung eines einheitlichen geschlossenen Speiservolumens im Inneren des Speisereinsatzes ein Schutz des Speisereinsatzes gegen den einwirkenden Formdruck gegeben ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
  • Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass auf dem Speiserkorpus eine hutförmige, die Außenwandung des Speiserkorpus unter Ausbildung eines Isolierspaltes umschließende Speiserkappe verschiebbar angeordnet und gegen den Speiserkorpus vor dem Einformen des Speisereinsatzes lagefixiert ist, und dass zwischen dem Deckelbereich des Speiserkorpus und dem Deckel der Speiserkappe wenigstens ein Abstandshalter aus einem nachgiebigen Material derart angeordnet ist, dass beim Einformen des Speisereinsatzes und Aufsetzen des Speiserkorpus auf der Formoberfläche infolge des auftretenden Förmdrucks die Speiserkappe sich gegenüber dem Speiserkorpus bis auf einen zwischen Deckelbereich von Speiserkappe und Speiserkorpus verbleibenden Isolierspalt verschiebt.
  • Die Erfindung geht somit auf das Prinzip zurück, einen zweiten Speiserkörper in Form einer hutförmigen Speiserkappe als Schutz für den beim Einformen auf der Formoberfläche aufstehenden Speiserkorpus zu verwenden. Dadurch dass durch entsprechende Maßnahmen sichergestellt ist, dass auch bei eingeschobener Speiserkappe zwischen den Seitenwänden von Speiserkappe und Speiserkorpus wie auch zwischen den Deckelbereichen jeweils ein Isolierspalt besteht bzw. verbleibt, ist die wärmetechnische Bilanz des Speisereinsatzes insgesamt verbessert. Speiserkorpus und Speiserkappe sind vor dem Einformen in geeigneter Weise, beispielsweise durch Klebestellen, gegeneinander lagefixiert, so dass sich eine einfache Handhabung des erfindungsgemäßen Speisereinsatzes bei dessen Einformen ergibt. Durch den auftretenden Formdruck werden die Klebestellen gelöst, und die Speiserkappe kann dem einwirkenden Formdruck nachgeben und sich gegenüber dem auf der Formoberfläche aufstehenden Speiserkorpus verschieben. Da das Speiservolumen nach wie vor innerhalb des Speiserkorpus liegt und gegen die Speiserkappe abgeschlossen ist, kann eventueller Abrieb nicht in das Speiservolumen eintreten, und die Größe des Speiservolumens liegt durch die Auswahl des Speiserkorpus fest.
  • Mit der Erfindung ist insbesondere der Vorteil verbunden, dass der an sich bekannte Speiserkorpus nun beim Einformen gegen den auftretenden Formdruck geschützt ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass zur Herstellung des erfindungsgemäßen Speisereinsatzes standardisierte Teile verwendet werden können; so sind die zusätzlich vorgesehenen Speiserkappen ebenfalls an sich bekannt und vorhanden, und sie bedürfen nur einer geringen Modifizierung, um in der erfindungsgemäßen Weise verwendet zu werden.
  • Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung kann der zwischen dem Deckelbereich des Speiserkorpus und dem Deckel der Speiserkappe vorgesehene Abstandshalter aus Styropor bestehen, welches Material bei auftretendem Formdruck nachgibt und sich in den sich mit zunehmendem Einschieben verringernden Spalt zwischen Speiserkappe und Speiserkorpus setzt und dabei eine isolierende Wirkung entfaltet. Alternativ kann als Abstandshalter ein Federelement angeordnet sein, und schließlich kann der Abstandshalter aus einem isolierenden Material bestehen, welches bei auftretendem Formdruck den Isolierspalt zwischen dem Deckelbereich des Speiserkorpus und dem Deckel der Speiserkappe bewirkt.
  • Damit der gewünschte Isolierspalt zwischen dem Deckelbereich des Speiserkorpus und dem Deckel der Speiserkappe am Ende des Einschubweges aufrechterhalten bleibt, kann zur Begrenzung des Einschubweges der Speiserkappe auf dem Speiserkorpus ein Anschlag an Speiserkappe oder Speiserkorpus vorgesehen sein.
  • Da während des Aufschiebens der Speiserkappe auf den Speiserkorpus zwischen den Seitenwänden von Speiserkappe und Speiserkorpus der vorgesehene Isolierspalt aufrechterhalten bleiben soll, sind nach einem Ausführungsbeispiel entsprechende Führungsgestaltungen vorgesehen. Diese Führungsgestaltungen können aus an dem Speiserkorpus oder der Speiserkappe ausgebildeten Führungsleisten bestehen, die zweckmäßig eine dreieckige Gestalt aufweisen, so dass die Spitzen der Führungsleisten auf dem jeweils gegenüberliegenden Bauteil gleiten.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Seitenwände von Speiserkorpus und/oder Speiserkappe wellenförmige Auswölbungen als Führungsgestaltung aufweisen.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Speiserkappe aus einem isolierenden Material besteht.
  • Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Speiserkappe aus einem exothermen Material besteht, welches trotz der Anordnung des Isolierspaltes durch Strahlung entzündbar ist, wodurch der Wärmehaushalt des Speisereinsatzes insgesamt verbessert werden kann.
  • Schließlich kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dass an der inneren Oberfläche der Seitenwände des Speiserkorpus in Längsrichtung des Speiserkorpus in das Speiservolumen vorkragende Williams-Leisten angeordnet sind.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Die einzige Figur zeigt einen Speisereinsatz mit Speiserkorpus und darauf aufschiebbarer Speiserkappe in einer geschnittenen Seitenansicht.
  • Der aus der Zeichnung ersichtliche Speisereinsatz besteht aus einem an sich bekannten Speiserkorpus 11, dessen Seitenwände 12 und dessen Deckelbereich 13 einen Innenraum als Speiservolumen 14 umschließen. In dem an die Seitenwände 12 anschließenden Bodenbereich 25 des Speiserkorpus 11 ist eine Speiseröffnung 15 ausgebildet. Der Speiserkorpus 11 wird beim Einformen des Speisereinsatzes 10 auf eine Formoberfläche 26 einer zugehörigen Gießform aufgesetzt.
  • Der Speiserkorpus 11 wird von einer hutförmigen Speiserkappe 16 mit einem Deckel 17 und Seitenwänden 18 übergriffen, wobei die Speiserkappe 16 mittels wenigstens eines Abstandshalters 21 aus einem nachgiebigen Material von dem Speiserkorpus 11 in Abstand gehalten ist derart, dass bei einwirkendem Formdruck in Richtung des Pfeils 27 die Speiserkappe 16 dem Formdruck nachgeben und sich gegenüber dem ortsfesten Speiserkorpus 11 verschieben kann.
  • Die Abmessungen der Speiserkappe 16 sind dabei gegenüber dem Speiserkorpus 11 derart gewählt, dass die Seitenwände 18 der Speiserkappe 16 einen Abstand von den Seitenwänden 12 des Speiserkorpus 11 einhalten und so einen Isolierspalt 19 ausbilden. Damit dieser Isolierspalt 19 während der Einschubbewegung der Speiserkappe 16 gegenüber dem Speiserkorpus 11 aufrechterhalten bleibt, sind, vorzugsweise über den Umfang des Speiserkorpus verteilt, mehrere Führungsgestaltungen 22 vorgesehen. Diese Führungsgestaltungen können beispielsweise aus sich in der Längsrichtung von Speiserkorpus 11 bzw. Speiserkappe 16 erstreckenden und an den jeweiligen Seitenwänden 12 bzw. 18 angebrachten Führungsleisten bestehen, die bei einer dreieckigen Form mit ihren Spitzen auf dem jeweils anderen Bauteil gleiten. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungen möglich, beispielsweise punktuell angebrachte Erhebungen als Führungsgestaltungen. Auch ist möglich, die Seitenwände 12, 18 von Speiserkorpus 11 und Speiserkappe 16 entweder einzeln oder im Zusammenwirken miteinander mit entsprechenden wellenförmigen Erhebungen zu versehen.
  • Da auch zwischen dem Deckelbereich 13 des Speiserkorpus 11 und dem Deckel 17 der Speiserkappe 16 nach dem Einschieben der Speiserkappe 16 ein Isolierspalt 20 verbleiben soll, können ein oder mehrere Anschläge 23 an dem Deckel 17 der Speiserkappe 16 bzw. dem Deckelbereich 13 des Speiserkorpus 12 vorgesehen sein.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (12)

  1. Speisereinsatz zum Einsetzen in eine beim Gießen von Metallen verwendete Gießform mit einem ein Speiservolumen aufweisenden Speiserkorpus aus einem exothermen und/oder isolierenden Material, wobei der Speiserkorpus einen von Seitenwänden und einem Deckelbereich umgrenzten Innenraum als Speiservolumen aufweist und im Bodenbereich des Speiserkorpus eine Speiseröffnung als Verbindung zum Formhohlraum ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Speiserkorpus (11) eine hutförmige, die Außenwandung (12) des Speiserkorpus (11) unter Ausbildung eines Isolierspaltes (19) umschließende Speiserkappe (16) verschiebbar angeordnet und gegen den Speiserkorpus (11) vor dem Einformen des Speisereinsatzes (10) lagefixiert ist, und dass zwischen dem Deckelbereich (13) des Speiserkorpus (11) und dem Deckel (17) der Speiserkappe (16) wenigstens ein Abstandshalter (21) aus einem nachgiebigen Material derart angeordnet ist, dass beim Einformen des Speisereinsatzes (10) und Aufsetzen des Speiserkorpus (11) auf der Formoberfläche (26) infolge des auftretenden Formdrucks die Speiserkappe (16) sich gegenüber dem Speiserkorpus (11) bis auf einen zwischen Deckelbereich (13, 17) von Speiserkappe (16) und Speiserkorpus (11) verbleibenden Isolierspalt (20) verschiebt.
  2. Speisereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (21) aus Styropor besteht.
  3. Speisereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Abstandshalter ein Federelement angeordnet ist.
  4. Speisereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (21) aus einem isolierenden Material besteht, welches bei auftretendem Formdruck den Isolierspalt (20) zwischen dem Deckelbereich (13) des Speiserkorpus (11) und dem Deckel (17) der Speiserkappe (16) bewirkt.
  5. Speisereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung des Einschubweges der Speiserkappe (16) auf dem Speiserkorpus (11) ein Anschlag an Speiserkappe (16) oder Speiserkorpus (11) ausgebildet ist.
  6. Speisereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Seitenwänden (12, 18) von Speiserkorpus (11) und Speiserkappe (16) Führungsgestaltungen (22) zur Aufrechterhaltung des Isolierspaltes (19) während der Verschiebung der Speiserkappe (16) auf dem Speiserkorpus (11) vorgesehen sind.
  7. Speisereinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsgestaltungen (22) aus an dem Speiserkorpus (11) oder der Speiserkappe (16) ausgebildeten Führungsleisten bestehen.
  8. Speisereinsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsleisten eine dreieckige Gestalt aufweisen derart, dass die Spitzen der Führungsleisten auf dem gegenüberliegenden Bauteil gleiten.
  9. Speisereinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (12, 18) von Speiserkorpus (11) und/oder Speiserkappe (16) wellenförmige Auswölbungen als Führungsgestaltungen aufweisen.
  10. Speisereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiserkappe (16) aus einem isolierenden Material besteht.
  11. Speisereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiserkappe (16) aus einem exothermen Material besteht.
  12. Speisereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der inneren Oberfläche der Seitenwände (12) des Speiserkorpus (11) in Längsrichtung des Speiserkorpus (11) in das Speiservolumen (14) vorkragende Williams-Leisten angeordnet sind.
EP02790401A 2001-11-20 2002-11-19 Speisereinsatz mit schutzkappe Expired - Lifetime EP1446249B1 (de)

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