DE2830458A1

DE2830458A1 - Isolator fuer verbindungen von kabeladern

Info

Publication number: DE2830458A1
Application number: DE19782830458
Authority: DE
Inventors: William A Merlack; John H Royston
Original assignee: Royston Laboratories Inc
Current assignee: Royston Laboratories Inc
Priority date: 1978-04-18
Filing date: 1978-07-11
Publication date: 1979-10-25
Also published as: GB2019115A; FR2423901B1; CA1099351A; US4176245A; MX145696A; BE869397A; DE2830458C2; AU516524B2; FR2423901A1; AU3845978A; GB2019115B

Description

PATENTANWÄLTE

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · DR.-ING. ANNEKÄTE WEISERT DIPL.-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-8OOO MÜNCHEN 71 - TELEFON 089/797077-797078 ■ TELEX O5-212156 kpatd

TELEGRAMM KRAUSPATENT

1915 WK/ii

ROYSTON LABORATORIESj INC., Pittsburgh, V.St.A,

Isolator für Verbindungen von Kabeladern

909843/0571

Die Erfindung betrifft Isolatoren für Verbindungen bzw. Spleisse von Kabeladern bzw, Drähten. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Schnellisolator für Verbindungen bzw. Spleisse von Kabeladern bzw. Drähten,der feuchtigkeitsfest ist und der auch bei nachteiligen Bedingungen rasch aufgebracht werden kann.

Es gibt viele Situationen, wo es erwünscht ist, eine Verbindung bzw. einen Spleiß einer Kabelader bzw. eines Drahtes mit einem kontinuierlichen Strang eines wasser- oder feuchtigkeitsfest isolierten Drahtes vorzunehmen, ohne daß die Isolierung oder die wasser- und feuchtigkeitsbeständigen Eigenschaften des Drahtes verlorengehen. Eine typische solche Situation liegt z.B. vor, wenn sich ein einziger isolierter Hauptdraht von einem kathodischen Rohrschutzsystem entlang einer unterirdischen Rohrleitung befindet und einzelne Anschluß- bzw. Verbindungsdrähte an einem Ende in Intervallen entlang der Rohrleitung angeschlossen werden sollen und wenn das andere Ende an den einzigen Hauptdraht angeschlossen werden soll, der an die Verbindung zu der Rohrleitung angrenzt. Solche Leitungen werden bei beiden Formen des kathodischen Schutzes von Rohrleitungen, dft, bei einem gleichgerichteten Stromsystem und dem Metallanodensystem mit hohem Potential, verwendet. In solchen Systemen werden die Anschlußbzw. Verbindungsdrähte in der Weise mit dem Hauptdraht verbunden, daß ein Teil der Isolierung von dem Hauptdraht und vom Ende des Verbindungs- bzw. Anschlußdrahtes entfernt wird und daß sie zusammen mit einer mechanischen Befestigungseinrichtung, beispielsweise der bekannten Burndy-Klammer, befestigt werden. Zu diesem Zeitpunkt sind die Isolierungund die feuchtigkeitsbeständigen Eigenschaften des Drahtes zerstört worden. In der Vergangenheit ist schon eine große Vielzahl von Systemen verwendet worden, um die Verbindung bzw. den Anschluß wieder zu isolieren und wasserbeständig zu machen. So wird z.B. die Verbindung bzw. der Anschluß mit einem druckempfindlichen Kunststoffband allein umwickelt oder mit einem Isolierband bedeckt. Eine weitere Form eines Schutzüberzugs wird hergestellt, indem man auf die Verbindung bzw. den Anschluß ein Epoxygemisch aufbringt und dieses ver-

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festigen läßt. Ein solches System besteht beispielsweise aus einem Harz und einem Härter in zwei getrennten, jedoch miteinander in Verbindung stehenden Kunststoffbeuteln, bei denen die Abtrennung zwischen den Beuteln aufgebrochen werden kann und die zwei Bestandteile in einem gemeinsamen Beutel vermischt werden können, indem sie nach dem öffnen des Beutels verknetet werden. Das Gemisch wird sodann um die Verbindung bzw. den Anschluß gewickelt, um das Epoxygemisch an Ort und Stelle zu halten, bis es erhärtet. In allen Fällen ist bei Verwendung der bekannten Isolatoren die Verbindung bzw. der Anschluß gegenüber Beschädigungen durch Steine und dergl. während des Rückfüllens oder gegenüber einem Aufbrechen des Überzugs sehr empfindlich. Dazu kommt noch, daß Epoxysysteme bei kalter Witterung nicht praktisch sind, da sie extreme Zeiträume zum Härten benötigen.

Es wurde nun ein Isolator für Verbindungen bzw, Spleisse von Kabeladern bzw. Drähten entwickelt, der vorfabriziert und innerhalb von Sekunden unter beliebigen Bedingungen aufgebracht werden kann. Der erfindungsgemäße Isolator für Verbindungen gibt auch einen Schutz gegenüber Beschädigungen während des Rückfüllens.

Gegenstand der Erfindung ist ein Isolator für Verbindungen bzw, Spleisse von Kabeladern bzw. Drähten, der folgendes aufweist: Ein Paar im wesentlichen starre, flache Grundelemente, die Seite an Seite angeordnet sind; eine Kuppel, die sich im allgemeinen von der Mitte jedes Grundelements nach außen erstreckt und einen Hohlraum auf der gegenüberliegenden Seite bildet; eine Vielzahl von halbrohrförmigen Blendenelementen, die in dem Grundelement gebildet sind und die sich von der Kuppel bis zumindest angrenzend an den Rand bzw. die Kante des Grundelements erstrecken und halbzylindrische Hohlräume bilden, wobei die Blendenelemente in jedem Paar der Grundelemente zueinander spiegelbildlich sind; ein Blatt bzw, eine

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Platte aus einem weichen, verformbaren, selbstdichtenden, klebenden Elastomeren, das bzw. die die Grundelemente in spiegelbildlicher Seite an Seite trägt, . wobei das Elastomere in die Hohlräume in den Grundelementen eingepaßt ist; ein weiches, nicht-härtendes, kittendes, klebendes, isolierendes Material, das in die Hohlräume in dem Elastomeren eingefüllt ist und ein Trennblatt bzw. eine Trennplatte auf der gegenüberliegenden' Seite des Elastomerblattes bzw. der Elastomerplatte von den genannten Grundelementen, welche die Platte bzw. das Blatt und den Kitt bedeckt« Das Grundelement ist vorzugsweise aus einem starren Kunststoffmaterial, wie Polyäthylen, Polypropylen, PoIycarbonat, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyolefin, Celluloseacetat, Cellulosebutyrat, Polyester, einem Copolymeren aus Äthylen und Propylen entweder allein oder gemischt mit Polyisobutylen und ähnlichen Materialien hergestellt. Die Kuppel und die rohrförmigen Blendenteile werden in dem Grundmaterial durch beliebige bekannte Formtechniken, z.B. durch eine Thermoverformung, ein Blasverformen, ein Spritzgießen etc., gebildet. Die Elastomerplatte bzw. das Elastomerblatt ist vorzugsweise aus Naturkautschuk, Styrolbutadienkautschuk, Butylkautschuk, Neopren, Nitritkautschuk, einem Äthylen-Propylen-Terpolymeren oder Polysulfidkautschuk mit einer genügenden Menge eines klebrigmachenden Mittels hergestellt, daß sie in einem weichen, verformbaren, klebrigen, selbstdichtenden Zustand gehalten wird. Der Kitt ist vorzugsweise ein weiches, verformbares, klebendes und nicht-härtendes Material, beispielsweise weichgemachter Butylkautschuk, oder ein beliebiges anderes, geeignetes, bituminöses oder kautschukartiges Material, das in geeigneter Weise kompundiert worden ist, daß es weich und klebrig bleibt.Die zwei Grundelemente in jeder Zusammenstellung können getrennt geformt sein oder sie können als einzige Einheit mit einer Abschwächungszone, beispielsweise Perforationen, durch die die einzelnen Teile getrennt sind, gebildet sein, so daß sie zusammengefaltet werden können, um eine isolierende Abdeckung für Verbindungen bzw, Spleisse zu bilden.

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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen Isolators für Verbindungen von Kabeladern,

Fig. 2 eine isometrische Ansicht eines solchen Isolators um die aufzubringende Verbindung herum,

Fig. 3 einen entlang der Linie III-III der Fig. 1 aufgenommenen Schnitt,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine vervollständigte Drahtverbindungs-Isolierungszus-ammenstellung, und

Fig. 5 eine isometrische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Isolators für Verbindungen von Kabeladern.

In den Zeichnungen ist ein Paar Grundelemente 10 aus im wesentlichen starrem Polyäthylen dargestellt« Jedes Grundelement hat einen mittleren, im allgemeinen halbkugelförmigen Kuppelteil 11, der genügend groß ist, so daß jeder verwendete Verbindungs-bzw. Spleißmechanismus umschlossen werden kann. Von jeder Kuppel erstrecken sich im allgemeinen rohrförmige Blenden bzw. Abschirmungen 12, 13 und Ik in spiegelbildartiger Position. Im allgemeinen sind sie mit der Kuppel in den Stellen, wo die Kabeladern bzw. Drähte gespleißt bzw. verbunden werden sollen, ausgerichtet. Die zwei Grundelemente 10 werden in spiegelbildlicher Anordnung Seite an Seite von einem einzigen Blatt bzw.einer einzigen Platte aus einem weichen, deformierbaren, selbsthaftenden und selbstdichtenden Elastomeren 15 getragen. Dieses Elastomere ist in die Hohlräume eingepaßt, die durch die Kuppel 11 und die rohrförmigen Blenden bzw. Abschirmungen 12, 13 und 14 gebildet worden sind. Der Hohlraum in der Kuppel und in jeder Blende bzw. Abschirmung in dem Elastomerblatt bzw. der

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Elastomerplatte ist mit einem weichen, nicht-härtenden Kittklebstoff 16 gefüllt. Das Elastomerblatt bzw. die Elastomerplatte 15 und die Kittfüllung 16 sind von einem verwerfbaren Abziehblatt 17 bedeckt.

Beim Gebrauch wird das Abziehblatt 17 entfernt und die zwei Grundelemente 10 werden zusammen mit dem Elastomerblatt 15 bzw. der Elastomerplatte 15 gefaltet und bilden ein Gelenk 18 über der Drahtverbindung 19, wie in Fig. 2 gezeigt ist, wobei die Verbindung bzw. der Spleiß und die mechanische Klammer, wenn eine solche verwendet wird, mit den zwei gegenüberliegenden Kuppeln 11 und den Drähten, die durch die rohrförmigen Blenden 12, I3 und lh geführt sind, zusammenkommen. Der Kittklebstoff l6 wird in engen Kontakt mit den Drähten und der Verbindung bzw. dem Spleiß gebracht und bildet eine dichte, faltbare und wasserdichte Isolationshülle, die von einer zweiten, faltbaren, dichten Hülle in Form des Elastomerblattes bzw, der Elastomerplatte 15 und von einer relativ harten, starren Abdeckung in Form der Kuppel 11 und den rohrförmigen Blenden 12, 13 und I¹I umgeben ist. Das ganze schützt gegen Beschädigungen während des Rückfüllens und mechanischen Handhabungen.

In Fig. 5 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung, worin Teile, die den entsprechenden Teilen der Fig, I bis 4 ähnlich sind, durch mit einem Strich gekennzeichnete Bezugszeichen angegeben werden, dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich nur dadurch, daß die zwei Grundelemente 10 durch einen abgeschwächten Teil 30, beispielsweise eine Perforationslinie, abgetrennt sind, die als Gelenk bzw. Scharnier wirkt, um die zwei Grundelemente zusammenzufalten.

Nachstehend sind einige Beispiele von typischen Elastomermassen angegeben, die für das Elastomerblatt bzw, die Elastomerplatte 15 geeignet sind.

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■40-

Beispiel 1

Blatt bzw. Platte aus weichem, verformbaren Naturkautschuk mit folgender Zusammensetzung:

Vernetzter Naturkautschuk (SP-RSS) 20

Polyisobutylen mit hohem Molekulargewicht

(Vistanex MM) 20

Polyisobutylen mit niedrigem Molekulargewicht (Vistanex LM) 29

Ester von hydriertem Kolophonium (Staybelite) 30

Trimethyldihydrochinolin (Agerite Resin D) 1

Beispiel 2

Es handelt sich um ein Blatt bzw. eine Platte gemäß Beispiel

I₃ die jedoch aus einem weichen, verformbaren Naturkautschuk mit folgender Zusammensetzung besteht:

Depolymerisierter Naturkautschuk mit niedriger Viskosität 100

p-Chinondioxim (GMF) 5

PbO₂ 5

Schlämmkreide 100

d-Limonen 10

Mineralöl (Nuj öl) 10

Triäthanolamin 2

Beispiel 3

Blatt bzw. Platte aus einem weichen, verformbaren Elastomeren mit folgender Zusammensetzung;

Styrolbutadiencopolymeres (SBR) 100

Glycoestergummi 75

Zinkoxid 80

Schwefel 0,3

Tetraäthylthiuramdisulfit (Ethyl Tuads) 0,3

Zxnkdibutyldithxocarbamat (Butyl Zimate) 0,3

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Beispiel 4

Blatt bzw. Platte aus einem weichen, verformbaren Elastomeren mit folgender Zusammensetzung:

Isoprenisobutylencopolymeres (Butylkautschuk) 100 Polyisobutylen (oronite 64) 50

Zinkoxid 5

Ruß ■ 7,5

p-Dinitrosobenzol (Polyac) 1

Es wird bei 121,1 C vermählen, bis die Vulkanisationsreaktion

des Butylkautschuks vollständig ist	*	B	C	D
	100	100	100
Isoprenisobutylencopolymeres	50	50	50
Polyisobutylen	5	5	5
Zinkoxid	7,5	50	100
Ruß	1	1	1
p-Dinitrosobenzol
Schwefel		0,3	0
2-Mercaptobenzothiazol (Captax)

Vulkanisationsreaktion: 30 Min. bei 135°C mit der Ausnahme des Ansatzes D, der 50 Min. bei 135°C gehalten wurde.

Beispiel 5

Isoprenisobutylencopolymeres 100

p-Dinitrosobenzol 0,6

Calciumsilicat (Silene EP) 50

Ton 100

Phenolformaldehydharz (Amberol ST 137X) 40

Zinkoxid 5

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Stearinsäure 0,5

Schwefel 2

2-Mercaptobenzothiazol 0,5

Tetramethylthiuramdxsulfid (Methyl Tuads) 1

Beispiel 6

Blatt bzw,Platte aus einem weichen, verformbaren Elastomeren mit folgender Zusammensetzung;

Isoprenisobutylencopolymeres 60

Polyisobutylen mit niedrigem Molekulargewicht (Vistanex LM) 20

Polyisobutylen mit hohem Molekulargewicht (Vistanex MM) 20

Hydratisierte Kiselsäure (Hi-SiI 233) 10

Zinkoxid 5

Phenolformaldehydharz (Amberol St-137X) 10

Paraffinisches Prozeßöl (Sunpar) 8

Schwefel 1,5

Tetramethylthiuramdisulfid (Methyl Tuads) 3

Benzothiazyldisulfid (Altax) 1

Beispiel 7

Polychloropren (Neoprene AC) 100

Coumaronindenharz (Neville R-12) 15

Bleioxid 20

Magnesiumoxid 4

Zinkoxid 5

Calciumsilicat (Silene EP) 15

Schwefel 4

Phenylalphanaphthylamin (Neozone A) 2

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Stearinsäure 1

Butyraldehydbutylaminreaktions-

produkt (Accelerator 833) 3

Beispiel 8

Blatt bzw. Platte aus einem weichen, verformbaren Elastomerer, mit folgender Zusammensetzung:

Polychloropren (Neoprene PB) 100

Phenylalphanaphthylamin (Neozone A) 2

Zinkoxid 10

Ton 100

Dioctylsebacat 50

Butyraldehydbutylaminreaktions-

produkt (Accelerator 833) 8

Beispiel 9

Blatt -bzw. Platte aus einem weichen, verformbaren Elastomeren mit folgender Zusammensetzung:

Acrylnitrilbutadiencopolymeres

(Chemigum N 5) 100

Hydratisierte Kieselsäure (Hi-SiI 233) 15

Zinkoxid 5

Phenolformaldehydharz (Durez IIO78) 66

Schwefel 1,5

Benzothiazyldisulfid (Altax) 1,5

Hexamethylentetramin 6,6

Beispiel 10

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Acrylnitrilbutadiencopolymeres (Hycar 1022) 100

Zinkoxid 5

Schlemmkreide (Calciumcarbonat) 50

Phenolformaldehydharz (Novolactyp) 75

Polyesterweichmacher mit hohem Molekulargewicht (Paraplex G25) 10

Halbverstärkender Ofenruß 20

Schwefel 3

Benzothiazyldisulfid (Altax) 1

Trimethyldihydrochinolin (Agerite Res. D) 2

Stearinsäure 0,5

Beispiel 11

Acrylnitrilbutadiencopolymeres (Paracril BJ) 100

Zinkoxid 15

EPC (Easy Process Channel) Ruß 50

Diphenylaminacetonreaktionsprodukt (Aminox) 2

25°C Cumaron-Xndenharz 25

Phenolformaldehydharz (Durez I2687) 20

Schwefel 2

Mercaptobenzothiazol (Captax) 2

Beispiel 12

Flüssiger Polysulfidkautschuk (Thiokol LP-2) 100

Halbverstärkender Ofenruß (SRP) 30

Phenolformaldehydharz (Durez 10694) 5

Dispersion von 50 Teilen Bleioxid in 45 Teilen Dibutylphthalat und 5 Teilen Stearinsäure (Accelerator C-5) 15

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2830A58 /15-

Schwefel 0,1

Stearinsäure 1

Thiokol LP-2 wird in der Weise hergestellt, daß bis-Chloräthyl formal mit Natriumpolysulfxd umgesetzt wird und sodann mit Trichlorpropan vernetzt wird.

Beispiel 13

Blatt bzw. Platte aus einem weichen, verformaren Elastomeren mit folgender Zusammensetzung:

5413B 274

NORDEL 1070 (Äthylenpropylenterpolymeres) 100

Zinkoxid 5

Stearinsäure 3

FEP Ruß 50

MT Ruß 75 Atomit-Schlemmkreide (Calciumcarbonat) -25

Arizona-Klebrigmacher No, 27 30

Vistanex LM-MS 25

Sumpar 2280 (Petroleumöl) . 150

Schwefel 0,15

MBT 0,25

THIONEX 0,25

Ende der Beschreibung.

§09843/0571

Claims

KRAUS & WEISERT 2Β3ΟΛ58

PATENTANWÄLTE

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TELEGRAMM KRAUSPATENT

1915 WK/li

Patentansprüche
. Jlsolator für Verbindungen von Kabeladern, gekennzeichnet urch ein Paar von Seite an Seite angeordneten, im wesentlichen starren, flachen Grundelementen (10), einem Blatt bzw. einer Platte (15) aus einem weichen, verformbaren, selbstdichtenden, klebenden Elastomeren, welche unterhalb der Grundelemente angeordnet und an diese angeheftet ist, eine Kuppel (11), die sich von jedem Grundelement und dem Elastomerblatt bzw, der Elastomerplatte erstreckt, wobei diese im allgemeinen in der Mitte des Grundelements angeordnet ist und in dem Grundelement und dem Elastomerblatt bzw, der Elastomerplatte einen Hohlraum bildet, eine Vielzahl von halbrohrförmigen Blenden bzw. Abschirmungen (12, 13, 14) in jedem Grundelement und dem Elastomerblatt bzw. der Elastomerplatte, welche sich von der Kuppel bis angrenzend an den Rand bzw.die Kante der Grundelemente erstrecken und halbzylindrische Hohlräume in den Grundelementen und den Blättern bzw. Platten bilden, wobei die Kuppeln und die halbrohrförmigen Blenden bzw, Abschirmungen in dem Paar der Grundelemente spiegelbildlich zueinander sind, ein weiches, nicht-härtendes Kitt-Klebstoff-Isolationsmaterial, das die Hohlräume in. dem Elastomeren füllt, und ein Tr^nnblatt bzw. Abziehblatt (17), das auf dem Elastomerblatt bzw, der Elastomerplatte und dem Kitt-Klebstoff-Isolationsmaterial gegenüber den Grundelementen aufgebracht ist.

2, Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Grundelemente durch eine Abschwächungszone, welche ein Gelenk bzw. Scharnier dazwischen bilden, voneinander getrennt sind.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundblätter bzw. Grundplatten im allgemeinen eine rechteckige Form haben, und daß das Elastomerblatt bzw. die Elastomerplatte eine rechteckige Form aufweist und sich über beide Blätter bzw. Platten auf allen Seiten erstreckt.

4. Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomerblatt bzw, die Elastomerplatte aus Naturkautschuk, Styrolbutadienkautschuk, Butylkautschuk, Neopren, Nitritkautschuk, einem Ä'thylen-Propylen-Terpolymeren und Polysulfidkautschuk mit genügend Klebrigmacher, daß die Masse in einem weichen, klebrigen Zustand gehalten wird, besteht.

5. Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundelement aus Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polycarbonat, Celluloseacetat, Cellulosebutyrat, Polyester, Polystyrol, Polyolefin, Polyäthylen-Copolymer oder einem Gemisch von Copolymeren von Äthylen und Propylen allein oder mit Polyisobutylen besteht.

6. Drahtverbindungszusammenstellung aus einer Vielzahl von isolierten Drähten, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von isolierten Drähten, deren bloßgelegte Teile an einem Punkt miteinander verbunden sind, wobei eine isolierende Hülle die bloßgelegten Teile bedeckt und an die Isolierung der Drähte angeklebt ist und wobei die isolierende Hülle ein Paar von Seite an Seite auf gegenüberliegenden Seiten der Verbindung angeordneten, gegenüberliegenden, starren Grundelementen, ein Blatt bzw. eine Platte aus einem weichen,verformbaren Elastomeren auf jedem Grundelement, welches bzw. welche um die Verbindung herum selbstgeklebt ist, eine Kuppel in jedem Grundelement und dem Elastomerblatt bzw, der Elastomerplatte, welche sich nach außen um die Verbindung herum erstreckt und diese bedeckt, eine Vielzahl von halbrohrförmigen Hohlräumen in den Grundelementen und den EIa-

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stomerblättern bzw.-platten, die jeden Draht umgeben, und einen weichen, nicht-härtenden Kittklebstoff, der die Kuppeln und Hohlräume um die Verbindung und die Drähte herum füllt j um eine haftende, wasserdichte Isolierungsabdichtung zu bilden,enthält.

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