{"id":1378,"date":"2026-07-31T03:22:15","date_gmt":"2026-07-31T03:22:15","guid":{"rendered":"https:\/\/lift-cylinders.com\/?p=1378"},"modified":"2026-07-31T03:22:15","modified_gmt":"2026-07-31T03:22:15","slug":"telescopic-bed-lift-cylinders-for-agricultural-dump-trucks","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lift-cylinders.com\/de\/application\/telescopic-bed-lift-cylinders-for-agricultural-dump-trucks\/","title":{"rendered":"Teleskop-Hubzylinder f\u00fcr landwirtschaftliche Muldenkipper"},"content":{"rendered":"
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Landwirtschaftliche Transportger\u00e4te-Serie \u00b7 Monographie XVII<\/span><\/p>\n<\/div>\n

Teleskop-Hubzylinder f\u00fcr landwirtschaftliche Muldenkipper<\/h1>\n

Landwirtschaftliche Muldenkipper, Feldtransportanh\u00e4nger und gel\u00e4ndeg\u00e4ngige Erntekipper sind extremen mechanischen Belastungen ausgesetzt und transportieren schwere Lasten wie Getreide, feuchten Lehm, Zuckerr\u00fcben und organische D\u00fcngemittel \u00fcber unbefestigtes Gel\u00e4nde. Beim Kippen wirken auf die Hydraulikzylinder dieser Fahrzeuge extreme dynamische Druckspitzen und seitliche Biegekr\u00e4fte ein. Dieser \u00fcber 2500 W\u00f6rter umfassende Leitfaden bietet eine detaillierte Analyse von einfach- und doppeltwirkenden, geschwei\u00dften, mehrstufigen Teleskop-Hubzylindern. Wir untersuchen die Kippkinematik auf weichem Boden, die Metallurgie der Legierungsst\u00e4hle 27SiMn und 42CrMo, die Hauptursachen f\u00fcr L\u00e4ngsrisse im Zylinderrohr und das Ausblasen von \u00d6ldichtungen, die Mechanik dickwandiger H\u00fclsen, sto\u00dffeste Dichtungssysteme sowie verbesserte F\u00fchrungs\u00fcberlappungskonstruktionen, die f\u00fcr den Einsatz unter rauen landwirtschaftlichen Bedingungen entwickelt wurden.<\/p>\n

27SiMn \/ 42CrMo Metallurgie<\/span>
\nDickwandiges Fassdesign<\/span>
\nDichtungsbruchverhinderung<\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/header>\n

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\nTechnische Spezifikationsmatrix f\u00fcr Hubzylinder von landwirtschaftlichen Muldenkippern<\/h2>\n

Die folgenden technischen Parameter legen die strukturellen, metallurgischen, dichtungstechnischen und betriebstechnischen Anforderungen fest, die f\u00fcr mehrstufige Teleskop-Betthubzylinder in landwirtschaftlichen Muldenkippern erforderlich sind.<\/p>\n

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Technischer Parameter<\/th>\nSpezifikationsstandard f\u00fcr landwirtschaftliche Muldenkipper<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Ger\u00e4tekategorie & Anwendung<\/td>\nLandwirtschaftliche Transportfahrzeuge \/ Muldenkipper und Kipper f\u00fcr die Landwirtschaft<\/td>\n<\/tr>\n
Bewegungsprofil des Teilsystems<\/td>\nBetthebe- und Kistenkippsystem \/ Mehrstufiger linearer Verl\u00e4ngerungskreis<\/td>\n<\/tr>\n
Name des Hydraulikzylinders<\/td>\nMehrstufiger Teleskop-Bettliftzylinder (3 bis 5 Stufenh\u00fclsen)<\/td>\n<\/tr>\n
Aktionsmodus & Strukturtyp<\/td>\nEinfachwirkend (Schwerkraftr\u00fcckzug) oder doppeltwirkend (hydraulisches Schieben\/Ziehen)<\/td>\n<\/tr>\n
Fertigungsbau<\/td>\nVollst\u00e4ndig durchgeschwei\u00dftes Grundgeh\u00e4use und Zapfenkragen-Architektur<\/td>\n<\/tr>\n
Werkstoffsystem Metallurgie<\/td>\nNahtlose legierte Stahlrohre aus 27SiMn (GB\/T 17396) oder 42CrMo (GB\/T 3077)<\/td>\n<\/tr>\n
Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit und Beschichtung<\/td>\nMikrorissige Hartchrombeschichtung (30\u201340 \u03bcm) \/ Nickel-Chrom-Mehrschicht<\/td>\n<\/tr>\n
Umweltbewertungsklasse<\/td>\nSchwere Nutzlast + Quarzstaub in der Luft + Schlamm- und Schl\u00e4mmwasser + Belastung durch organische S\u00e4uren<\/td>\n<\/tr>\n
Profil der Arbeitsbedingungen<\/td>\nAnheben von klebrigen Erntegutmengen (Silage, Wurzelschlamm) + Druckspitzen > 35 MPa<\/td>\n<\/tr>\n
Prim\u00e4res Versagen gemildert<\/td>\n\u00d6ldichtungsbruch \/ -auswurf und L\u00e4ngserm\u00fcdungsrisse im Stufenrohr<\/td>\n<\/tr>\n
Empfohlene technische Schwerpunkte<\/td>\nHohes Dickwandverh\u00e4ltnis + sto\u00dffeste Dichtungen + verbesserte \u00dcberlappung<\/td>\n<\/tr>\n
Nennbetriebsdruck<\/td>\n18,0 MPa bis 25,0 MPa (180 \u2013 250 bar) Betriebsdruck des hydraulischen Entlastungsventils<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n<\/section>\n

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\nKinematik und mehrstufige Hubdynamik von landwirtschaftlichen Kippmulden<\/h2>\n

Landwirtschaftliche Muldenkipper und von Traktoren gezogene Kippanh\u00e4nger transportieren eine Vielzahl von Sch\u00fcttg\u00fctern aus der Landwirtschaft. Die Ladungsdichte variiert stark \u2013 von leichtem, geh\u00e4ckseltem Futtersilage (300 bis 500 kg\/m\u00b3) bis hin zu dichtem, nassem Mutterboden, Kies und Zuckerr\u00fcben (1.600 bis 2.200 kg\/m\u00b3). Das Anheben einer voll beladenen Mulde mit 15 bis 30 Tonnen auf einen Auswurfwinkel von 45 bis 50 Grad erfordert einen erheblichen hydraulischen Schub.<\/p>\n

Um die erforderliche Hubl\u00e4nge (3.000 mm bis 5.500 mm) bei gleichzeitig kompakter Bauform unter dem Muldenrahmen zu erreichen, setzen Hersteller von Landmaschinen auf mehrstufige Teleskopausz\u00fcge. Hydraulikzylinder<\/a>Die Aktuatoren sind entweder unterhalb des vorderen Schotts (Fronthebekonfiguration) oder mittig am Rumpf auf Zapfenlagern (Unterrumpfkonfiguration) montiert und umfassen mehrere rohrf\u00f6rmige Stufenh\u00fclsen innerhalb eines einzigen \u00e4u\u00dferen Hauptzylinderrohrs.<\/p>\n

Gleichungen f\u00fcr sequentielle Fl\u00e4chenreduzierung und hydraulischen Schub<\/h3>\n

Die Ausfahrreihenfolge eines Teleskopzylinders wird durch die effektive hydraulische Oberfl\u00e4che bestimmt. Wenn unter Druck stehendes Hydraulik\u00f6l in den Zylinderfu\u00df eintritt, wirkt es auf alle Stufenh\u00fclsen. Da Stufe 1 die gr\u00f6\u00dfte Querschnittsfl\u00e4che aufweist, erzeugt sie die h\u00f6chste Schubkraft und f\u00e4hrt zuerst aus. Sobald Stufe 1 ihren inneren mechanischen Anschlagring erreicht, f\u00e4hrt Stufe 2 aus, gefolgt von Stufe 3 und den nachfolgenden kleineren Stufen.<\/p>\n

Die hydraulische Schubkraft FSchub(i)<\/sub> Die in Stufe H\u00fclse i erzeugte Erzeugung ist wie folgt definiert:<\/p>\n

FSchub(i)<\/sub> = Phyd<\/sub> \u00d7 AStufe (i)<\/sub> = Phyd<\/sub> \u00d7 (\u03c0 \u00d7 DStufe (i)<\/sub>2<\/sup> \/ 4)<\/div>\n

Wo Phyd<\/sub> ist der Leitungsdruck und DStufe (i)<\/sub> Der effektive Au\u00dfendurchmesser der Stufenh\u00fclse i ist . Die Schubkraft nimmt mit jedem Ausfahren der kleineren Stufen stufenweise ab. Diese Kraftreduzierung korrespondiert mit der Kippgeometrie: Kippt die Mulde an ihren hinteren Scharnierbolzen nach oben, verringert sich der Hebelarm zwischen dem Schwerpunkt der Erntegutladung und dem hinteren Scharnier, w\u00e4hrend Material aus der Heckklappe rutscht und somit das erforderliche Hubmoment reduziert wird.<\/p>\n

\"Mehrstufiger<\/div>\n

Die Dynamik des Abl\u00f6sens von klebrigen Erntegutladungen<\/h3>\n

Eine erhebliche operative Herausforderung beim Kippen landwirtschaftlicher Materialien stellt die Handhabung klebriger Stoffe wie nasser G\u00fclle, gefrorener Silage oder schlammiger Zuckerr\u00fcben dar. Diese Materialien haften an den vorderen Ecken der Stahlmulde. Bet\u00e4tigt der Bediener das Hubsteuerventil, steigt der Hydraulikdruck rasch an, um diese statische Haftung zu \u00fcberwinden.<\/p>\n

Wenn sich die festsitzende Last pl\u00f6tzlich l\u00f6st und nach hinten gleitet, f\u00fchrt der Verlust an vorderer Masse zu einer raschen Impuls\u00e4nderung. Dieses Aufprallen der Last \u00fcbertr\u00e4gt dynamische Druckspitzen (P).Spitze<\/sub> > 35,0 MPa) durch die \u00d6ls\u00e4ule, wodurch die Zylinderrohre und Stufendichtungen starken Sto\u00dfbelastungen ausgesetzt werden.<\/p>\n<\/section>\n

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\nFehlerursachenanalyse: \u00d6ldichtungsdurchbruch und Zylinderriss (\u6cb9\u5c01\u7206\u88c2\/\u7f38\u7b52\u88c2\u7eb9)<\/h2>\n

Im landwirtschaftlichen Einsatz sind Teleskopzylinder von Nutzfahrzeugen starken Sto\u00dfbelastungen und seitlicher Biegung ausgesetzt. Berichte \u00fcber Feldausf\u00e4lle weisen auf zwei prim\u00e4re strukturelle Versagensarten hin: Ausblasen der \u00d6ldichtung zwischen den Stufen (\u6cb9\u5c01\u7206\u88c2)<\/strong> Und Erm\u00fcdungsrisse in L\u00e4ngsrichtung des Zylinderlaufs (\u7f38\u7b52\u88c2\u7eb9)<\/strong>.<\/p>\n

Um diese Ausf\u00e4lle zu verstehen, ist eine Analyse der Wechselwirkung zwischen dynamischen hydraulischen Druckspitzen, elastischer Zylinderausdehnung und seitlichen Biegemomenten auf weichem Untergrund erforderlich.<\/p>\n

1. Physik der Fassausdehnung und des Ausblasens der \u00d6ldichtung (\u6cb9\u5c01\u7206\u88c2)<\/h3>\n

Teleskopzylinderstufen bestehen aus relativ d\u00fcnnwandigen, ineinander verschachtelten Rohren. Bei einem dynamischen Druckanstieg (PSpitze<\/sub> Bei einem Druck von \u2265 35,0 MPa, der w\u00e4hrend der anf\u00e4nglichen Lastabl\u00f6sung auftritt, wirkt die \u00e4u\u00dfere H\u00fclse der Mutterstufe als Druckbeh\u00e4lter und erf\u00e4hrt eine elastische radiale Umfangsausdehnung (\u0394r).Fass<\/sub>):<\/p>\n

\u0394rFass<\/sub> = (PSpitze<\/sub> \u00d7 Rinnen<\/sub>2<\/sup>) \/ (E \u00d7 tWand<\/sub>)<\/div>\n

Wo Rinnen<\/sub> ist der Innenradius des Rohres, E ist der Elastizit\u00e4tsmodul des Stahls (206 GPa) und tWand<\/sub> ist die Wandst\u00e4rke des Rohres. Wenn die Wandst\u00e4rke tWand<\/sub> ist zu klein dimensioniert, die radiale Ausdehnung vergr\u00f6\u00dfert den Spalt hinter der Stopfbuchsendichtung.<\/p>\n

Unter hohem Hydraulikdruck werden Standard-Polyurethan-Elastomerdichtungen in diesen erweiterten Spalt extrudiert. Beim Zur\u00fcckfahren des Dichtungstr\u00e4gers schneidet die scharfe Metallkante der Stopfbuchse Fragmente des extrudierten Dichtungsansatzes ab \u2013 ein Vorgang, der als \u201eExtrusionsabsplitterung\u201c bekannt ist. Durch wiederholte Sto\u00dfzyklen verliert der Dichtungsansatz seine strukturelle St\u00fctze, was dazu f\u00fchrt, dass Hochdruck\u00f6l die Dichtlippe durchbricht (katastrophaler Dichtungsbruch) und Hydraulik\u00f6l \u00fcber den Lkw-Rahmen spritzt.<\/p>\n

\"Ma\u00dfzeichnung<\/div>\n

2. Reifenspannungskonzentration und L\u00e4ngsrissbildung im Lauf (\u7f38\u7b52\u88c2\u7eb9)<\/h3>\n

Gleichzeitig erf\u00e4hrt die Innenwand des nahtlosen Stufenrohrs eine starke Umfangsspannung (\u03c3).Band<\/sub>):<\/p>\n

\u03c3Band<\/sub> = (PSpitze<\/sub> \u00d7 Dinnen<\/sub>) \/ (2 \u00d7 tWand<\/sub>)<\/div>\n

Wenn ein landwirtschaftlicher Muldenkipper eine schwere Ladung auf weichen, unebenen Boden kippt, f\u00fchren seitliche Biegekr\u00e4fte zu zus\u00e4tzlicher Biegespannung (\u03c3).Biegung<\/sub>) \u00fcber die verl\u00e4ngerten Stufenrohre hinweg. Die kombinierte Umfangs- und Biegespannung kann die Streckgrenze (\u03c3) \u00fcberschreiten.y<\/sub>) oder der Dauerfestigkeitsgrenze von Standard-Kohlenstoffstahlrohren. Mikrorisse entstehen an der Innenwand des Rohrs und breiten sich \u00fcber Tausende von Kippzyklen nach au\u00dfen aus, bis ein L\u00e4ngsriss die B\u00fchnenwand aufspaltet.<\/p>\n

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Dynamischer Drucksto\u00df<\/h4>\n

Das Abl\u00f6sen von klebrigen Erntegutladungen erzeugt starke Druckspitzen von \u00fcber 35,0 MPa, die eine radiale Ausdehnung der d\u00fcnnwandigen Stufenrohre und eine \u00dcberbeanspruchung der Dichtungsstopfbuchsen zur Folge haben.<\/p>\n<\/div>\n

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Fersenextrusion und -ruptur<\/h4>\n

Durch die vergr\u00f6\u00dferten Spaltma\u00dfe k\u00f6nnen sich die weichen Dichtungsr\u00e4nder unter Druck herausdr\u00fccken. Wiederholte Zyklen tragen die Dichtungsr\u00fcckseite ab, bis die Lippe einrei\u00dft und herausgedr\u00fcckt wird.<\/p>\n<\/div>\n

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L\u00e4ngsteilung von Rohren<\/h4>\n

Die Kombination aus hoher Umfangsspannung und seitlicher Biegebelastung \u00fcberschreitet die Dauerfestigkeitsgrenzen von Stahl und f\u00fchrt zur Bildung von Mikrorissen im Inneren der Bohrung, die die Laufwand aufspalten.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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\nStrukturmetallurgie: 27SiMn- und 42CrMo-Legierungsstahlsysteme<\/h2>\n

Um Rohrrisse und Stufenh\u00fclsenverbiegungen unter den hohen Kipplasten in der Landwirtschaft zu vermeiden, sind eine hohe Kernstreckgrenze und Dauerfestigkeit erforderlich. Standardm\u00e4\u00dfige Baust\u00e4hle (wie Q235B oder AISI 1020) weisen Streckgrenzen um 235 MPa auf und sind daher f\u00fcr schwere, mehrstufige Teleskopzylinder ungeeignet.<\/p>\n

Hochleistungsf\u00e4hige Kippzylinder f\u00fcr die Landwirtschaft verwenden kaltgezogene, normalisierte oder verg\u00fctete nahtlose Legierungsrohre aus \u201e27SiMn\u201c (Silizium-Mangan-Legierungsstahl nach GB\/T 17396) oder \u201e42CrMo\u201c (Chrom-Molybd\u00e4n-Legierungsstahl nach GB\/T 3077 \/ AISI 4140).<\/p>\n

1. 27SiMn-Legierungsstahlsystem (Silizium-Mangan-Metallurgie)<\/h3>\n

27SiMn ist ein hochfester Baustahl, der h\u00e4ufig f\u00fcr Teleskop-Hydraulikzylinderrohre eingesetzt wird. Seine chemische Zusammensetzung zeichnet sich durch ein ausgewogenes Verh\u00e4ltnis von Silizium (1,10 \u2013 1,401 TP3T) und Mangan (1,10 \u2013 1,401 TP3T) mit Kohlenstoff (0,24 \u2013 0,321 TP3T) aus. Silizium erh\u00f6ht die Streckgrenze und die Elastizit\u00e4tsgrenze, w\u00e4hrend Mangan die H\u00e4rtbarkeit in dicken Rohrwandungen verbessert.<\/p>\n

Nach dem Abschrecken und Anlassen (Q&T) weist 27SiMn eine Streckgrenze (\u03c3) aufS<\/sub>) \u2265 800 MPa und Zugfestigkeit (\u03c3B<\/sub>) \u2265 980 MPa, was eine ausgezeichnete Best\u00e4ndigkeit gegen druckbedingte radiale Ausdehnung gew\u00e4hrleistet.<\/p>\n

2. 42CrMo-Legierungsstahlsystem (Extreme Schwerlastanwendungen)<\/h3>\n

F\u00fcr extrem schwere Muldenkipper, die in Hanglagen eingesetzt werden, wird f\u00fcr alle Stufenh\u00fclsen der legierte Stahl 42CrMo verwendet. Die Zugabe von Chrom (0,90 \u2013 1,201 TP3T) und Molybd\u00e4n (0,15 \u2013 0,251 TP3T) sorgt f\u00fcr hervorragende H\u00e4rtbarkeit, Dauerfestigkeit und Kerbschlagz\u00e4higkeit bei -20 \u00b0C (\u2265 45 J).<\/p>\n

Durch Verg\u00fctung erreicht 42CrMo eine Streckgrenze (\u03c30.2<\/sub>) \u2265 850 MPa, wodurch sich die B\u00fchnenh\u00fclsen unter starker Seitenbelastung elastisch biegen und ohne bleibende Verbiegung in ihre perfekte Geradheit zur\u00fcckkehren k\u00f6nnen.<\/p>\n

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Stahlwerkstoffg\u00fcte<\/th>\nStreckgrenze (\u03c3S<\/sub>)<\/th>\nZugfestigkeit (\u03c3B<\/sub>)<\/th>\nCharpy-Schlagz\u00e4higkeit (-20\u00b0C)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Q235B (Standard-Kohlenstoffstahl)<\/td>\n\u2265 235 MPa<\/td>\n370 \u2013 500 MPa<\/td>\n\u2264 20 J bei +20\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Q345D (Niedriglegierter Stahl)<\/td>\n\u2265 345 MPa<\/td>\n470 \u2013 630 MPa<\/td>\n\u2265 34 J bei -20 \u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
27SiMn-Legierungsstahl (Q&T)<\/td>\n\u2265 800 MPa<\/td>\n\u2265 980 MPa<\/td>\n\u2265 39 J bei -20\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
42CrMo-Legierungsstahl (Q&T)<\/td>\n\u2265 850 MPa<\/td>\n\u2265 1000 MPa<\/td>\n\u2265 45 J bei -20 \u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Mehrschichtiger Nickel-Chrom-Oberfl\u00e4chenschutz<\/h3>\n

Die Au\u00dfenfl\u00e4che jeder 27SiMn- oder 42CrMo-Stufenh\u00fclse ist pr\u00e4zisionsgeschliffen und mit einer 30 bis 40 \u00b5m dicken Schicht aus mikrorissigem Hartchrom oder einer Duplex-Nickel-Chrom-Beschichtung galvanisiert. Die Nickel-Unterschicht sch\u00fctzt vor Feuchtigkeit und organischen S\u00e4uren (aus G\u00fclle und D\u00fcngemittelabfluss), w\u00e4hrend die \u00e4u\u00dfere Hartchromschicht eine Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte von 58 bis 62 HRC gew\u00e4hrleistet und somit widerstandsf\u00e4hig gegen abrasive Kratzer durch aufgewirbelten Sand und Feldschlamm ist.<\/p>\n<\/section>\n

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\nEmpfohlene Konfiguration: Dickwandige H\u00fclsen, Aufpralldichtungen und verl\u00e4ngerte F\u00fchrung<\/h2>\n
\"Hochleistungsf\u00e4higer,<\/div>\n

Um das Durchbrennen von \u00d6ldichtungen und das Rei\u00dfen der Stufentrommeln bei landwirtschaftlichen Muldenkippern zu verhindern, ist ein speziell entwickeltes \u201eHeavy-Duty Multi-Stage Configuration Package\u201c erforderlich, das drei strukturelle Verbesserungen aufweist: \u201eThick-Wall Sleeve Ratios\u201c, \u201eImpact-Resistant Cushion Sealing Arrays\u201c und \u201eEnhanced Guide Overlap\u201c.<\/p>\n

1. Geometrie der Dickwandh\u00fclse<\/h3>\n

Um eine elastische Ausdehnung des Zylinders unter Druckspitzen von \u00fcber 35 MPa zu verhindern, ist die Wandst\u00e4rke der Stufenh\u00fclse entsprechend anzupassen.Wand<\/sub> wird unter Verwendung der Lam\u00e9schen Dickwandgleichungen berechnet, wobei ein Wandverh\u00e4ltnis (K = D) beibehalten wird.drau\u00dfen<\/sub> \/ Dinnen<\/sub> \u2265 1,30). Eine Erh\u00f6hung der Wandst\u00e4rke verringert die maximale Umfangsspannung (\u03c3).Band<\/sub>) und beschr\u00e4nkt die radiale Ausdehnung (\u0394rFass<\/sub>) auf weniger als 0,02 mm, wodurch die Spaltma\u00dfe der Dichtungen auch bei Druckspitzen gering bleiben.<\/p>\n

2. Sto\u00dffeste Dichtungsarchitektur<\/h3>\n

Jede Stufenverschraubung verwendet ein speziell entwickeltes Mehrkomponenten-Dichtungssystem, das dynamische Druckst\u00f6\u00dfe absorbiert:<\/p>\n