DE112013001163B4 - Kabelbaum und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
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Abstract
Kabelbaum mit einem Drahtbündel (4), das durch ein Kabelbaum-Schutzmaterial (1) unter Verwendung eines thermisch formbaren Vliesstoffes abgedeckt ist, wobei der Vliesstoff Polyethylenterephthalat-Fasern enthält, welche ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht in einem Bereich von 10000 bis 200000 und eine Faserlänge von 51 bis 120 mm aufweisen, wobei die äußere Oberfläche des Drahtbündels (4) und das Kabelbaum-Schutzmaterial (1) thermisch verschmolzen sind.
Description
- Kabelbaum und Verfahren zu dessen Herstellung
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kabelbaum bzw. eine Verkabelung und auf die Herstellung eines Kabelbaums.
- Stand der Technik
- In jüngsten Jahren gab es einen Fortschritt in hoher Leistung und hoher Funktionalität hauptsächlich für Kraftfahrzeuge und elektrische Geräte. Eine Mehrzahl von Drähten wird für ein internes Verdrahten von Kraftfahrzeugen, elektrischen Geräten bzw. Ausrüstungen und dgl. verwendet, um genau bzw. sorgfältig verschiedene Elektroniken, wie beispielsweise Kraftfahrzeuge und elektrische Geräte zu betreiben. Allgemein wird diese Vielzahl von Drähten in der Form eines Kabelbaums bzw. einer Verkabelung verwendet.
- In dem Kabelbaum wird ein Drahtbündel, welches aus einer Mehrzahl von Drähten besteht, in einer Form, welche für ein Verdrahten notwendig ist, vorab hergestellt. Beispielsweise wird der Kabelbaum durch ein Ausbilden einer notwendigen Verzweigung, eines Verbindens bzw. Anschließens von Verbindern und dgl. an Enden des Kabelbaums und ein Wickeln eines Kabelbaum-Schutzglieds um den äußeren Umfang des Drahtbündels gebildet.
- Das obige verwendete Kabelbaum-Schutzglied wird aus einem blattartigen Kabelbaum-Schutzmaterial hergestellt, welches in eine von verschiedenen Formen bzw. Gestalten, wie beispielsweise eine vertiefte bzw. abgesetzte Rille und ein Rohr, ausgebildet wird, und in eine vorbestimmte Form bzw. Gestalt durch ein Abdecken des Drahtbündels gebildet wird.
- Im Allgemeinen wird ein Vliesstoff bzw. Textilverbundstoff, welcher unter Verwendung von Polyethylenterephthalat-Kurzfasern (kann auch PET Vliesstoff genannt werden) hergestellt ist, für industrielle und Kraftfahrzeuganwendungen verwendet. Der PET Vliesstoff wird in verschiedenen Gebieten, wie beispielsweise Filter- und Polstermaterialien, Fahrzeuginneres-Auskleidungsmaterialien und Fahrzeuginneres-Deckenmaterialien verwendet. Der vorliegende Anmelder und andere haben früher Schutzmaterialien für einen Kabelbaum bzw. eine Verkabelung unter Verwendung eines Vliesstoffes vorgeschlagen, welcher unter Verwendung von Polyethylenterephthalat-Kurzfasern gebildet wird (siehe Patentliteratur 1).
- Literaturliste
- Patentliteratur
- Patentliteratur 1:
JP 2010- 267 412 A - Zusammenfassung der Erfindung
- Technisches Problem
- Ein Kabelbaum-Schutzglied unter Verwendung des Kabelbaum-Schutzmaterials, welches in der Patentliteratur 1 geoffenbart ist, ist exzellent in Eigenschaften, wie beispielsweise einer Form- bzw. Gießbarkeit und einer Formaufrechterhaltung. Das Kabelbaum-Schutzglied weist eine hohe Möglichkeit auf, dass es in einer Umgebung in bzw. an einem Fahrzeug verwendet wird, welche eine hohe Temperatur und hohe Feuchtigkeit aufweist, wenn es in einem Kraftfahrzeug-Kabelbaum verwendet wird. Jedoch weist der Vliesstoff, welcher unter Verwendung von Polyethylenterephthalat-Kurzfasern gebildet wird, ein Problem eines möglichen Reduzierens einer Leistung als ein Schutzglied auf, da er unter hoher Temperatur und Feuchtigkeit verschlechtert wird.
-
DE 199 37 446 A1 offenbart ein Klebeband mit einem bandförmigen Träger aus Vliesmaterial, das zumindest einseitig mit einem Kleber beschichtet ist, wobei das Vlies ein Stapelfaservlies darstellt, das durch mechanische Bearbeitung verfestigt oder naßgelegt wird, wobei das Stapelfaservlies durch Zugabe von Bindemitteln weiter verfestigt ist. - „Handbook of Thermoplasics", CRC Press, 1997 von Olagoke Olabisi ISBN 978-0824797973 offenbart auf Seite 426 mechanische und andere physikalische Eigenschaften von thermoplastischen Polyestern.
- Die vorliegende Erfindung ist ausgebildet bzw. entwickelt, um das Problem des Standes der Technik zu lösen, und zielt darauf ab, ein Kabelbaum-Schutzmaterial, welches als ein Kabelbaum-Schutzglied verwendet wird und eine Schutzleistung selbst in einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit aufweist, und einen Kabelbaum bzw. eine Verkabelung zur Verfügung zu stellen.
- Lösung für das Problem
- Die obige Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Um das obige Problem zu lösen, ist die vorliegende Erfindung auf einen Kabelbaum mit einem Drahtbündel, das durch ein Kabelbaum-Schutzmaterial unter Verwendung eines thermisch formbaren Vliesstoffes bzw. Textilverbundstoffes abgedeckt ist, gerichtet. Der Vliesstoff enthält Polyethylenterephthalat-Fasern, welche ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht in einem Bereich von 10000 bis 200000 und eine Faserlänge von 51 bis 120 mm aufweisen. Dabei sind die äußere Oberfläche des Drahtbündels und das Kabelbaum-Schutzmaterial thermisch verschmolzen.
- In dem obigen Kabelbaum-Schutzmaterial weisen die Polyethylenterephthalat-Fasern vorzugsweise einen Faserdurchmesser von 1 bis 40 Denier auf.
- In dem obigen Kabelbaum-Schutzmaterial ist der Vliesstoff bzw. Textilverbundstoff vorzugsweise ein Vliesstoff mit kurzen Fasern, welcher ein Basisgewicht von 100 bis 2000 g/m2 und eine Dicke von 0,5 bis 30 mm aufweist.
- Die vorliegende Erfindung ist auch auf ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Kabelbaums gerichtet.
- Effekt der Erfindung
- Das Kabelbaum-Schutzmaterial der vorliegenden Erfindung ist ein Kabelbaum-Schutzmaterial, welches den thermisch formbaren Vliesstoff verwendet, und der Vliesstoff bzw. Textilverbundstoff enthält die Polyethylenterephthalat-Fasern, welche ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht in dem Bereich von 10000 bis 200000 aufweisen. Somit kann, selbst wenn das Molekulargewicht der Polyethylenterephthalat-Fasern reduziert wird, indem sie einer Hydrolyse in einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit unterworfen werden, das Molekulargewicht auf einem gewissen Niveau beibehalten werden. Daher kann eine Schutzleistung im Vergleich mit einem Schutzmaterial erfüllt werden, welches unter Verwendung eines Vliesstoffes hergestellt wird, welcher aus Polyethylenterephthalat-Fasern hergestellt ist, welche ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht unter 10000 aufweisen.
- Darüber hinaus kann der Kabelbaum der vorliegenden Erfindung eine Schutzleistung selbst in einer Umgebung an einem Fahrzeug, wie beispielsweise bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit zeigen, indem das Drahtbündel mit dem Kabelbaum-Schutzglied abgedeckt wird, welches aus dem obigen Kabelbaum-Schutzmaterial hergestellt ist.
- Kurze Beschreibung der Zeichnung
-
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1 ist eine externe perspektivische Ansicht, welche ein Beispiel eines Kabelbaums der vorliegenden Erfindung zeigt. - Ausführungsform der Erfindung
- Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
1 ist eine externe perspektivische Ansicht, welche ein Beispiel eines Kabelbaums der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie dies in1 gezeigt ist, ist bzw. wird ein Kabelbaum bzw. eine Verkabelung 3 durch ein Abdecken eines Drahtbündels 4 mit einem Kabelbaum-Schutzglied 2 gebildet, welches aus Kabelbaum-Schutzmaterialien 1 gebildet ist, welche aus einem thermisch formbaren Vliesstoff bzw. Textilverbundstoff hergestellt sind. - Das Kabelbaum-Schutzmaterial 1 (kann nachfolgend auch lediglich als ein Schutzmaterial bezeichnet werden) ist bzw. wird in ein Blatt unter Verwendung des Vliesstoffes gebildet, welcher Polyethylenterephthalat-Kurzfasern enthält (können nachfolgend auch als PET Kurzfasern bezeichnet werden). Das Kabelbaum-Schutzglied 2 ist bzw. wird durch ein thermisches Formen der Kabelbaum-Schutzmaterialien 1 in eine vorbestimmte Form bzw. Gestalt gebildet und weist eine Funktion, um die Form bzw. Gestalt des Kabelbaums 3 beizubehalten, und eine Funktion als ein Schutzglied für das Drahtbündel 4 auf.
- Der Vliesstoff, welcher die PET Kurzfasern enthält, des Schutzmaterials 1 ist thermisch formbar. In der vorliegenden Erfindung bedeutet die thermische Formbarkeit des Vliesstoffs, dass der Vliesstoff in eine vorbestimmte Form bzw. Gestalt durch ein Erwärmen bzw. Erhitzen geformt werden kann.
- Die PET Kurzfasern sind aus Polyethylenterephthalat (kann nachfolgend auch als PET bezeichnet werden) hergestellt, welche ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht in einem Bereich von 10000 bis 200000 aufweisen. In der vorliegenden Erfindung ist das Gewichtsmittel-Molekulargewicht von PET ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht (Mw) in Termen von Methacrylsäure-Harz (PMMA), gemessen unter Verwendung einer GPC (Gel-Permeations-Chromatographie) Vorrichtung.
- Das Gewichtsmittel-Molekulargewicht der PET Kurzfasern kann beispielsweise unter Verwendung einer kommerziell erhältlichen GPC Vorrichtung gemessen werden, welche durch Tosoh Corporation unter dem Produktnamen „HLC-8120“ hergestellt wird, oder dgl. Eine GPC Messung des Gewichtsmittel-Molekulargewichts kann bei einer Fluss- bzw. Strömungsgeschwindigkeit von 0,3 ml/min unter Verwendung einer Säule, welche durch Tosoh Corporation unter dem Produktnamen „TSK-gel super AWM-H (6 mml.D. ×15 cm)“ hergestellt wird, und 1,1,1,3,3,3-Hexafluorpropanol (HFIP) als ein Elutionsmittel durchgeführt werden.
- Wenn das Gewichtsmittel-Molekulargewicht der PET Kurzfasern unter 10000 liegt, ist eine Reduktion einer Leistung deutlich bzw. bemerkbar, da das Molekulargewicht übermäßig beispielsweise aufgrund einer Hydrolyse nach einem Aussetzen an eine Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit reduziert wird. Als ein Resultat kann eine Schutzleistung als das Kabelbaum-Schutzmaterial unzureichend werden. Wenn das Gewichtsmittel-Molekulargewicht der PET Kurzfasern nicht unter 10000 liegt, wird das Molekulargewicht nicht übermäßig reduziert und es gibt keine Möglichkeit einer Leistungsreduktion, da das Molekulargewicht auf einem gewissen Niveau beibehalten bzw. gehalten wird, selbst wenn es beispielsweise aufgrund einer Hydrolyse nach einem Aussetzen an eine Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit reduziert wird.
- Wenn das Gewichtsmittel-Molekulargewicht der PET Kurzfasern über 200000 liegt, wird das Molekulargewicht übermäßig erhöht und eine thermische Formbarkeit und dgl. kann reduziert werden. Darüber hinaus werden die Fasern hart, um eine Dehnbarkeit zu reduzieren, wobei dies Probleme wie beispielsweise diejenigen bewirken kann, dass ein thermisches Formen unmöglich wird.
- PET Kurzfasern, welche ein Basisgewicht von 100 bis 2000 g/m2 und eine Dicke von 0,5 bis 30 mm aufweisen, werden verwendet. Die PET Kurzfasern weisen einen Faserdurchmesser von 1 bis 40 Denier und eine Faserlänge von 30 bis 120 mm auf. Beispiele von Faserformen der PET Kurzfasern können eine zylindrische Form, eine hohle Form, eine nebeneinander liegende Form und eine Kern-Ummantelungs-Form beinhalten. Darüber hinaus können Fasern mit modifiziertem Querschnitt, welche unterschiedliche Faserformen aufweisen, als die PET Kurzfasern verwendet werden.
- Das Schutzmaterial 1 wird durch ein Herstellen eines Vliesstoffes durch ein Nadelstanzen oder Spun-Bonding unter Verwendung von Fasern erhalten, welche die oben erwähnten PET Kurzfasern enthalten, welche ein Molekulargewicht von 10000 bis 200000 aufweisen.
- Der Vliesstoff des Schutzmaterials 1 enthält die PET Kurzfasern, welche ein Molekulargewicht von wenigstens 10000 bis 200000 aufweisen, wobei er jedoch Fasern aus thermoplastischem Harz verschieden von PET Kurzfasern enthalten kann, welche ein Molekulargewicht von 10000 bis 200000 aufweisen, solange dies nicht eine Leistung einer Wärmebeständigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit reduziert.
- Beispiele von thermoplastischem Harz bzw. Kunststoff, welches(r) in derartigen Fasern aus thermoplastischem Harz verwendet wird, können modifiziertes Polyethylenterephthalat, Polyesterharz, wie beispielsweise Polymilchsäure, Polyethylenharz, Polypropylenharz, Polyamidharz, wie beispielsweise 6-Nylon und 6,6-Nylon, Acrylharz, Triacetatharz, Polytetrafluorethylenharz, Polyvinylalkoholharz und Polyvinylchlorid beinhalten.
- Darüber hinaus können Binderfasern, welche mit einer Bindeschicht bzw. -lage beschichtet sind, als die PET Kurzfasern verwendet werden, welche in dem Vliesstoff des Schutzmaterials verwendet werden. Beispiele der obigen Bindelage können ein Copolymer von Polyethylenisophthalat und PET beinhalten.
- Wie dies in
1 gezeigt ist, wird der Kabelbaum 3 gebildet, indem das Drahtbündel 4 als ein Bündel einer Mehrzahl von Drähten mit dem Kabelbaum-Schutzglied 2 abgedeckt wird. Das Kabelbaum-Schutzglied 2 wird unter Verwendung der Schutzmaterialien 1 gebildet, welche aus dem Vliesstoff hergestellt sind, welcher die PET Kurzfasern enthält, welche ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht in dem obigen spezifischen Bereich aufweisen. - Um den Kabelbaum 3 herzustellen, werden Blätter der Schutzmaterialien 1, um zueinander gerichtet zu sein, in einer vorbestimmten Gießform angeordnet, welche aus getrennten oberen und unteren Formen besteht, und ein Formen wird in einem Zustand durchgeführt, wo die Form geklemmt bzw. geschlossen wird und das Drahtbündel 4 zwischen den zwei Schutzmaterialien 1, 1 sandwichartig eingeschlossen wird. Während eines Formens werden die oberen und unteren Schutzmaterialien 1, 1, welche nach außen von dem Drahtbündel 4 vorragen, miteinander verbunden bzw. aneinander gebondet. Darüber hinaus werden bei einem thermischen Formen die äußere Oberfläche des Drahtbündels 4 und die Schutzmaterialien 1 thermisch verschmolzen bzw. vereinigt, um verbunden zu werden.
- Der Kabelbaum der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die obige Form beschränkt. Obwohl dies nicht speziell gezeigt ist, kann der Kabelbaum durch ein Durchführen eines thermischen Formens mit einem Blatt des Schutzmaterials 1, welches um das Drahtbündel 4 gewickelt wird, und ein Ausbilden des Kabelbaum-Schutzglieds 2 in eine vorbestimmte Form bzw. Gestalt gebildet werden.
- In dem obigen Fall kann das Kabelbaum-Schutzglied auch derart gebildet sein bzw. werden, dass ein Querschnitt, welcher eine Längsrichtung schneidet bzw. kreuzt, eine kreisförmige Form oder eine rechteckige bzw. rechtwinkelige Form ist.
- Der Kabelbaum 3 der vorliegenden Erfindung kann geeignet als ein Kabelbaum für ein Kraftfahrzeug oder dgl. verwendet werden.
- BEISPIELE
- Beispiele und Vergleichsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unten beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt bzw. begrenzt.
- Beispiel 1 bis 5, Vergleichsbeispiel 1
- Ein Molekulargewicht, nachdem er unter einer Bedingung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit zurückgelassen wurde, wurde gemessen und physikalische Eigenschaften wurden durch ein Durchführen eines Zugtests und eines Abrasionswiderstandstests für jeden der PET Vliesstoffe unter Verwendung von Polyethylenterephthalat-Kurzfasern (PET Kurzfasern) evaluiert, welche unterschiedliche Molekulargewichte aufweisen, welche in Tabelle 1 gezeigt sind. Resultate der Tests sind in Tabelle 1 gezeigt. Es ist festzuhalten, dass die Vliesstoffe, welche in den Tests verwendet wurden, ein Basisgewicht von 300 g/m2, eine Dicke von 3,0 mm, einen Faserdurchmesser der PET Kurzfasern von 4,4 Denier und eine Faserlänge von 51 mm aufwiesen. Evaluierungsverfahren sind wie folgt.
- Die Bedingung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit wurde bei einer Temperatur von 80 °C und einer Feuchtigkeit von 100 % in Übereinstimmung mit JIS C60068-38-4 unter Verwendung eines Testgeräts für hohe Temperatur und hohe Feuchtigkeit eingestellt bzw. festgelegt und für 500 Stunden beibehalten.
- Ein Zugtestverfahren entsprach einem Zugtestverfahren von JIS K6251 und der Zugtest wurde für jede Probe vor (ursprünglich) und nach dem Test bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit durchgeführt. Das Resultat des Zugtests wurde als gut (>) evaluiert bzw. beurteilt, wenn eine Bruchfestigkeit der Probe nach dem Test bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit höher als 50 % der Bruchfestigkeit der ursprünglichen bzw. Ausgangsprobe war, und als nicht gut (×) , wenn diese Bruchfestigkeit nicht höher als 50 % war.
- Ein Abrasionswiderstands-Testverfahren entsprach einem Abrasionswiderstands-Testverfahren von JIS K7218 und der Abrasionswiderstandstest wurde für jede Probe vor (ursprünglich) und nach dem Test bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit durchgeführt. Das Resultat des Abrasionswiderstandstests wurde als gut (>) beurteilt, wenn eine Abrasionsmenge bzw. -größe der Probe nach dem Test bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit gleich wie oder kleiner als diejenige der ursprünglichen Probe war, und als nicht gut (×), wenn diese Abrasionsmenge größer als die ursprüngliche Abrasionsmenge war.
- Für die Probe wurde bestimmt, dass sie zufriedenstellend (>) ist, wenn die Resultate des Zugtests und des Abrasionswiderstandstests beide gut waren. Für die Probe wurde bestimmt, dass sie nicht zufriedenstellend (×) ist, wenn eines der Resultate nicht gut war. [TABELLE 1]
Beispiele Vergleichsbeispiel 1 2 3 4 5 1 Ursprüngliche physikalische Eigenschaften Molekulargewicht (Mw) von PET Vliesstoff 10000 30000 50000 100000 200000 8000 Beurteilung nach hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit Molekulargewicht (Mw) von PET Vliesstoff 6000 17000 30000 65000 150000 2000 Zugtestresultat (>, ×) > > > > > × Abrasionswiderstands-Testresultat (>, ×) > > > > > × Bestimmung (>, ×) > > > > > × - Wie dies in TABELLE 1 gezeigt ist, war jegliches der Beispiele 1 bis 5 unter Verwendung der PET Kurzfasern in einem Bereich des Molekulargewichts von 10000 bis 200000 gut in den Resultaten sowohl des Zugtests als auch des Abrasionswiderstandstests. Im Gegensatz dazu war das Vergleichsbeispiel 1 unter Verwendung der PET Kurzfasern, welche ein Molekulargewicht von weniger als 10000 aufwiesen, nicht gut in den Resultaten sowohl betreffend den Zugtest als auch den Abrasionswiderstandstest und wurde als unzufriedenstellend beurteilt.
- Obwohl die Beispiele der vorliegenden Erfindung im Detail oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung keineswegs auf die obigen Beispiele beschränkt bzw. begrenzt und verschiedene Änderungen können durchgeführt werden, ohne von dem Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Claims (6)
- Kabelbaum mit einem Drahtbündel (4), das durch ein Kabelbaum-Schutzmaterial (1) unter Verwendung eines thermisch formbaren Vliesstoffes abgedeckt ist, wobei der Vliesstoff Polyethylenterephthalat-Fasern enthält, welche ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht in einem Bereich von 10000 bis 200000 und eine Faserlänge von 51 bis 120 mm aufweisen, wobei die äußere Oberfläche des Drahtbündels (4) und das Kabelbaum-Schutzmaterial (1) thermisch verschmolzen sind.
- Kabelbaum nach
Anspruch 1 , wobei die Polyethylenterephthalat-Fasern einen Faserdurchmesser von 1 bis 40 Denier aufweisen. - Kabelbaum nach
Anspruch 1 , wobei der Vliesstoff ein Vliesstoff mit kurzen Fasern ist, welcher ein Basisgewicht von 100 bis 2000 g/m2 und eine Dicke von 0,5 bis 30 mm aufweist. - Verfahren zum Herstellen eines Kabelbaums mit den Schritten: Anordnen von Blättern eines Kabelbaum-Schutzmaterials (1) aus einem thermisch formbaren Vliesstoff, der Polyethylenterephthalat-Fasern enthält, welche ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht in einem Bereich von 10000 bis 200000 und eine Faserlänge von 51 bis 120 mm aufweisen, in einer oberen Form und einer unteren Form einer Gießform, sandwichartiges Einschließen eines Drahtbündels (4) zwischen den zwei Blättern des Kabelbaum-Schutzmaterials (1), Schließen der Gießform, und thermisches Verschmelzen der äußeren Oberfläche des Drahtbündels (4) mit den Blättern des Kabelbaum-Schutzmaterials (1).
- Verfahren nach
Anspruch 4 , wobei die Polyethylenterephthalat-Fasern einen Faserdurchmesser von 1 bis 40 Denier aufweisen. - Verfahren nach
Anspruch 4 oder5 , wobei der Vliesstoff ein Vliesstoff mit kurzen Fasern ist, welcher ein Basisgewicht von 100 bis 2000 g/m2 und eine Dicke von 0,5 bis 30 mm aufweist.
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