DE8512542U1

DE8512542U1 - Magnetisierbare Sandwichfolienbahn

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Publication number: DE8512542U1
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Original assignee: Freist Hans-Georg Dr-Ing 4800 Bielefeld De
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Priority date: 1985-04-27
Filing date: 1985-04-27
Publication date: 1985-08-22

Description

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'. Dri-Ing. Hans-Georg Freist, Ernst-Graebe-Straße 10, 4800 Bielefeld 1

Magnetisierbar SähdwichföÜenbähn

Die'Erfindung betrifft eine Sandwichfolie, die eine mägnetisierbare oder magnetische Teilchen enthaltende Schicht aufweist und unterseitig mit Schmelzkleber versehen ist und die insbesondere zum Entdröhnen von Blechen bestimmt ist.

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Entdröhnungsfolien werden in zunehmendem Maße, insbesondere im Automobilbereich bzw. Karosseriebau, verwendet. Zum Entdröhnen werden in senkrechter oder schräger Lage bzw. Überkopfposition befindliche Bleche von Türen, Dächern und sonstigen Wänden von Automobilkarosserien mit

IB Entdröhnungsfolien belegt, die bereits vor Durchlaufen eines Ofens genügend Haftkraft haben, um in der manuell bestimmten Einbauposition zu verbleiben. Aufgrund der hohen Laufgeschwindigkeit des Montagebandes und der zum Teil schlechten Zugänglichkeit der zu entdröhnenden Bleche müssen die dafür verwendeten Schalldämpfelemente verschiedenen Anfor-

nn derungen genügen; sie müssen nach dem ersten Positionieren noch manuell • ausrichtbar bzw. nachrichtbar sein; sie müssen schon vor Eintritt in den Ofen vollflächig auf dem Blech aufliegen, damit es zu einer vollständigen bzw. flächigen Verbindung zwischen Blech und Dämpfelement kommt.

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... . .Zum Entdröhnen von senkrecht- oder schrägliegenden Blechen sind zwei Ausführungsformen von Entdröhnungsfolien bekannt. _t

Eine dieser bekannten Ausführungsformen besteht aus einer homogenen ^₀ Folie, auf die ein dünner Film eines im Handel erhältlichen Haftklebers aufgetragen ist.-Die Folie besteht aus Bindemitteln, beispielsweise Bitumen und/oder thermoplastischen Kunststoffen, die mit mineralischen Füllstoffen angereichert sind. Der Haftkleber hat bei Temperaturen zwischen 10 und 30⁰C bereits eine ausreichende Haftfestigkeit, um die gg Entdröhnungsfolie am Blech" zu fixieren. Seine volle Klebkraft entwickelt er jedoch erst bei den wesentlich höheren Ofentemperaturen.

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Diese mit Haftkleber versehenen Entdröhnungsfolien haben jedoch folgende Nachteile:

- Wegen der Haftung des Klebstoffes bei Raumtemperatur müssen sie auf

mit Trennmitteln beschichteten Trennfolienbögen transportiert werden. Letztere müssen vor dem Einbau der Entdröhnungsfolie entfernt werden, wodurch sich der manuelle Aufwand erhöht. Gegebenenfalls sind auch Abziehhilfen für die Trennfolienbögen erforderlich. Außerdem ist am Montageband eine Entsorgung der Trennfolienbögen notwendig. 10

- Sie müssen auf der gesamten Kontaktfläche an das Blech angedrückt werden, was insbesondere bei schlechter Zugänglichkeit der Einbaustelle problematisch ist.

- Wegen der Haftwirkung des Klebstoffes bei Raumtemperatur ist eine

nachträgliche Korrektur der Lage der eingegebenen Entdröhnungsfolie C"j, nur schwer möglich.

Gemäß der zweiten bekannten Ausführungsform besteht die Entdröhnungsfolie aus einer homogenen Folie aus Bitumen, das mit einem magnetisierbaren Material hoch angereichert ist. Durch das magnetisierbare Material ist es möglich, die Entdröhnungsfolie permanent zu magnetisieren, so daß die Folie vor dem Ofendurchgang mittels Magnetkraft am Blech fixiert ist. Derartige Magnetfolien haben zwar gegenüber Entdröhnfolien mit Haftkleber die Vorteile, daß keine Trennfolienbögen benötigt werden, , daß eine vorläufige Positionierung am Blech während des Einbaus auch bei schlechter Zugänglichkeit der Einbaustelle leicht korrigiert werden kann und daß die Magnetkraft ein gutes Anliegen der Entdröhnungsfolie an der gesamten Kontaktfläche und dainit eine reproduzierbar gute Funktionserfüllung nach dem Ofendurchgang gewährleistet. Sie haben aber auch schwerwiegende Nachteile, die ihre Verwendung beispielsweise im Automobilbau erschweren, wenn nicht gar unmöglich machen:

- Die hohe Anreicherung der homogenen Folie mit magnetisierbarem Material erlaubt die Verwendung nur verhältnismäßig geringer Mengen der

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für die Schalldämpfung erforderlichen mineralischen Füllstoffe Und Zusätze, so daß der Verlustfaktor der Magnetfolien erheblich schlechter als der bekannter Entdro'hnungsfolien mit Haftkleber ist.

- Die Preise für magnetisierbare Materialien liegen erheblich über den Preisen von mineralischen Füllstoffen, so daß die bekannten Magnetfolien teuer sind.

- Das Gewicht der Magnetfolien ist deutlich höher als das der gebräuchliehen Entdröhnungsfolien, was bei steigender Bedeutung der Leichtbauweise einen schwerwiegenden Nachteil darstellt.

Die bekannten Magnetfolien mit Schmelzkleber weisen also zwar gegenüber ebenfalls bekannten Entdröhnungsfolien mit Haftkleber einen Montagevorteil auf, jedoch wird dieser Vorteil durch schlechtere physikalische Eigenschaften, höheres Gewicht und einen höheren Preis erkauft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine akustisch merklich verbesserte und verhältnismäßig leichte magnetische oder magnetisierbar Schichtfolie zu schaffen, die insbesondere als Entdröhnungsfolie im Automobilbau wirtschaftlich einsetzbar ist.

Es wurde nun überraschend gefunden, daß diese Aufgabe durch eine S^ndwichfolie zu lösen ist, die aus einer relativ dünnen magnetischen Schicht und einer hochwirksamen Entdröhnungsschicht. besteht und mit einem Über-, zug aus Schmelzkleber versehen ist.

Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend eine mehrschichtige Sandwichfolie, die eine obere, aus Bindemitteln und mineralischen Füllstoffen bestehende Entdröhnungsschicht un eine unterseitige, magnetisierbare der magnetische Teilchen enthaltende Schicht, auf die Hotmeltkleber aufgetragen ist, aufweist. Gegebenenfalls sind noch Kaschierungen wie Papierabdeckungen, Teppiehbeläge o.a. oder das Aufbringen der biegsamen Sandwichfolie auf formbeständige Schalen möglich=

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3εί der erfindungsgemäßen SandwichfoÜe hängen Dicke und genaue Zusammensetzung der aus Bindemitteln und mineralischen Füllstoffen bestehenden EntdrÖhnUngsschicht von den gewünschten akustischen Eigenschaften des magnetisierbaren Schälldä'mpfelementes insgesamt ab.

Die Magnetschicht besteht vorzugsweise aus gleichen oder auch anderen Bindemitteln wie die Entdrö'hnungsschicht. Die Dicke der Magnetschicht ist überraschenderweise von den gewünschten.akustischen Eigenschaften des Schalldämpfelementes relativ unabhängig und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0.4 ./. 1.5 mm. vorzugsweise bei 0.8 mm.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Magnetschicht mit einem Kleber auf EVA Basis beschichtet, es können aber auch Hotmeltklebesf auf Dispersionsbasis verwendet werden.
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Ein besonders -./orteilhaftes magnetisierbaren Material ist ein Ferritpulver, wie es beispielsweise für die Herstellung von Permanentmagneten im Lautsprecher- und Elektromotorenbau eingesetzt wird.

Aus der erfindungsgemäßen magnetisierbaren Sandwichfolie werden üblicherweise ebene Stanzteile entsprechend den Abmessungen der zu belegenden Karosserieabschnitte hergestellt. Dabei ist es unwesentlich, in weslcher Reihenfolge und unter Anwendung welcher technischer Verfahren die Mehrschicht- bzw. Sandwichfolie hergestellt wird. Wesentlich ist vielmehr, daß die erfindungsgemäße Sandwichfolie unter einer für die akustischen und wirtschaftlichen Anforderungen ausgelegten Entdröhnungsschicht eine die Montage vereinfachende separate magnetisierbar Schicht aufweist.

Durch die Erfindung wird ein mehrschichtiges magnetisierbäres Schalldämpfelsment geschaffen, das insbesondere zum Endröhnen von Blechteilen in Fahrzeugkarosserien geeignet ist und einen grundsätzlich dreischichtigen Aufbau hat. Die dickste der drei Schichten,nämlich die Dämpfstoffschicht, kann der gewünschten Dämpfwirkung entsprechend dimensioniert und aufgebaut sein, insbesondere aus den bekannten bewährten Materialien bzw. Materialkombinationen für derartige Dämpfstoffschichten bestehen, nämlich Bitumen und/oder thermoplastischen Kunststoffen mit leichten

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mineralischen Füllstoffen wie Glimmer, Kalkstein. Kreide, Fasern oder ähnlichen Materialien. Diese Schicht ist die dickste Schicht der erfindungsgemäßen Sandwichfolie und kann zusätzlich mit einer formstabilen Tragschicht, die aus Metallblech oder Kunststoff bestehen kann bzw. mit Papier- oder Teppichabdeckungen ausgestattet sein.

Die unter der Entdröhnungsschicht befindliche Magnetschicht mit dem Hotmeltkleber kann ihren jeweiligen Aufgaben entsprechend dimensioniert sein und ist im wesentlichen unabhängig von den an das Schalldämpfelement gestellten akustischen Eigenschaften.So hat die magnetisierbare Schicht unabhängig von der Dicke der Entdröhnungsschicht stets eine nahezu gleichförmige Dicke von vorzugsweise etwa 0,8 mm, die aber in einzelnen Fällen auch dünner oder dicker sein kann und somit in einem Dickenbereich von 0,4 bis 1,5 mm liegt. Sie trägt wenig zu den akustischen Eigenschaften der schalldämpfenden Sandwichfolie bei, weil ihre Aufgabe darin besteht, das Schalldämpfelement bei der Montage vorläufig '-an der Unterlage wie dem Blech zu fixieren, bevor der Klebstoff wirksam wird und eine endgültige Verbindung herstellt. Der Schmelzkleber kommt erst dann zur Wirkung, wenn das Schalldämpfelement in seine endgültige Position gebracht worden ist und eine dauerhafte, nicht nachträglich noch korrigierbare Position eingenommen hat, beispielsweise beim Durchlauf einer entsprechend ausgestatteten Fahrzeugkarosserie durch einen Ofen.

Da bei der erfindungsgemäßen Sandwichfolie die einzelnen gewünschten , Funktionen oder Eigenschaften in einzelnen Schichten verwirklicht sind, §

ξ kann man das Schalldämpfelement preisgünstig herstellen, weil nämlich \ die erforderlichen unterschiedlichen Materialien sich nicht gegenseitig j negativ beeinflussen können. Die Schalldämpfwirkung beim Gegenstand der t vorliegenden Erfindung ist deutlich besser als bei den vorbekannten 1

reinen Magnetfolien. Von großer Bedeutung ist die Gewichtseinsparung \ gegenüber den bekannten Magnetfolien. \

In der Zeichnung sind zur weiteren Erläuterung der Erfindung zwei AUsfühfurigsbeispiele einer als Entdrohnungselement geeigneten erfindungsgemäGen Sandwichfolie schematisch dargestellt, und zwar zeigt

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Fig. 1 einen im Haßstab verzerrten Querschnitt der Sandwichfolie nach einer Ausführungsform,

Fig. 2 einen schaubildlichen Ausschnitt einer als Formteil ausgebildeten anderen Ausführungsform und

Fig. 3 ein Diagramm, in dem Dämpfung und Materialpreis erfindungsgemäSer Sandwichfolien denen einer bekannten Magnetfolie gegenübergestellt sind.
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Ein mehrschichtiges Formteil 1 hat eine Entdröhnungsschicht 4 aus Bindemitteln und mineralischen Füllstoffen, eine darunter angeordnete magnetisierbare oder magnetische Teilchen enthaltende Schicht 3, in der die magnetisierbaren Teilchen mit Hilfe von Bindemitteln, welche den Bindemitteln der Entdröhnungsschicht 4 entsprechen können aber nicht müssen, dispergiert sind. Auf der Magnetschicht 3 ist ein Überzug aus Schsnelz-'-'kleber vorgesehen, der aus bei normaler Raumtemperatur nicht klebrigem Klebstoff besteht.

Auf der Entdröhnungsschicht 4 ist gemäß Fig. 2 eine als formstabiles Element dienende Tragschicht 5 vorgesehen, die aus Metallblech oder auch thermoplastischem Kunststoff bestehen kann. Diese Schicht 5 kann auch aus einer aufkaschierten Papier- oder Teppichschicht o.a. bestehen bzw. mit einer derartigen äußeren Schicht versehen sein.

Es ist erkennbar, daß sowohl die Magnetschicht 3 als auch der Klebstoff-Überzug 2 auf einer Seite der Entdröhnungsschicht 4 vorgesehen sind, nämlich dort, wo sie für die Montage des Formteils 1 benötigt werden.

Es ist ferner erkennbar, daß das mehrschichtige magnetisierbare Schalldämpfelement, das insbesondere zum Entdröhnen von Blechteilen bestimmt ist, im wesentlichen aus einer Entdröhnungsschicht 4, deren stoffliche Zusammensetzung von den gewünschten akustischen Eigenschaften des Schalldämpfelementes bzw. den Einsatzbedingungen abhängt, einer magnetischen bzw. magnetisierbaren Schicht 3, die hauptsächlich als Montagehilfe dient, und einem dünnen überzug 2 aus Schmelzklebstoff, der nach einem

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Durchgang durch einen Ofen für die Verbindung zwischen dem zu entdröhnenden Blech 6 und dem Entdröhnungselement 1 verantwortlich ist, besteht. Sowohl die Entdröhnungsschicht 4 als auch die magnetisierbar Schicht 3 bestehen jeweils aus Bindemitteln und Füllstoffen. Bevorzugte Bindemittel sind geblasene, sowie destillierte Bitumen und/oder thermoplastische Kunststoffe, vorzugsweise Polyvenylacetat und unterschiedliche Harze. Als Füllstoffe werden bevorzugt Glimmer mit unterschiedlicher Körnung, Kalkstein, Kreide, Fasern bzw. Magnetpulver eingesetzt.

Wegen des sandwichartigen Aufbaues des Entdröhnungselementes kann man für die Hagnetschicht ein weiches Bindemittel verwenden, während für die dann tragende Entdröhnungsschicht ein hartes Bindemittel vorzuziehen ist. Die Härteunterschiede erreicht man beispielsweise durch Verwendung verschiedener Biturnrnsorten.

Ein besonders bevorzugter Füllstoff für die magnetisierbar Schicht 3 ist Bariumferrit. Der Gewichtsanteil des Bindemittels in der magnetisierbaren Schicht liegt vorzugsweise bei 20 bis 30 Gew.-S, während der Bariumferrit-Anteil 70 b^s 80 Gew.-SK beträgt.

Das Flächengewicht des Entdröhnungs- bzw. Schalldämpfelementes liegt im

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allgemeinen zwischen 3,0 und 4,5 kg/m und beträgt vorzugsweise 3,5 kg/

Als Klebstoff ist besonders zweckmäßig ein Schmelzkleber auf EVA-Basis. Es sind aber auch Schmelzkleber auf Dispersionsbasis verwendbar.

Die günstigen Eigenschaften der Entdröhnungs- oder Schalldämpffolie werden nachstehend anhand einiger Beispiele weiter erläutert: 30

Beispiel 1

Es wurde eine bekannte einschichtige Magnetfolie folgender Zusammensetzung geprüft.

g₅ Bindemittel 23 %

Ferritpuivet 77 %

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Bei einem Flächengewicht von 3,8 kg/m wurden folgende Verlustfaktoren bei verschiedenen Temperaturen gemessen:

	O⁰C	0,091
	1O⁰C	0,100
5	2O⁰C	0,095
	3O⁰C	0,083
	4O⁰C	0,067
	50⁰C	0,033
10	Beispiel	2

Es wurde eine erfindungsgsmäße Sandwichfolie geprüft.

Die Zusammensetzung der Magnetschicht entsprach der aus Beispiel Die Entdröhnungsschicht bestand aus 35& Bindemittel und Kunststoff-Basis. Die Dicke der Magnetschicht betrug 0,8 mm, die der Entdröhnungsr.schicht 1,2 mm. Bei einem geringeren Flächengewicht von 3,5 kg/m wurden folgende Verlustfaktoren gemessen:

0⁰C 0,063 1O⁰C 0,109 2O⁰C 0,167 3G⁰C 0,221 AO⁰C 0_v213 5O⁰C 0,091 ' ^.

Hieraus ergibt sich, daQ die Entdröhungswirkung bei geringerem Gewicht deutlich besser ist. Das Beispiel dokumentiert auf eindrucksvolle Weise die Vorteile der erfindungsgemäßen Sandwichfolien.

Beispiel 3

Geprüft wurden zwei Ausführungsformen von Sandwichfolien, wobei die Magnetschicht in beiden Fällen den gleichen Aufbau, die Entdröhnungsschicht unterschiedlichen Aufbau hatte. Das Bindemittel ist in beiden Schichten gleich.

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Maqnetschicht	Ausführung 1	31 %
Bariumferrit	77 %	0 %
Weiches Bitumen	11,5 %
Hartes Bitumen	11,5 %
Entdröhnunqsschicht
Hartes Bitumen	55 %
Aromatisches Kohlenwasserstoffharz 9 %
Faserstoff
Glimmer
Kalkfülier

Ausführung 2	%
77
	C O/
H₁	%
29	%
2	%
2	%
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Die Verlustfaktoren beider Ausführungsformen im Vergleich zu einer 18 % bzw. 12 ?ό schwereren einschichtigen Magnetfolie sind in Fig. 3 dargestellt. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäGen Sandwichfolien besteht darin, daG die Zusammensetzung der Entdröhnungsschicht bezüglieh Bindemittel und mineralischen Füllstoffen und auch der Üicke in Abhängigkeit von den jeweils gewünschten akustischen Eigenschaften, dem gewünschten Flächengewicht und den vertretbaren Kosten in weiten Grenzen variabel ist, während die bekannten magnetisierbaren Endröhnungs- oder Schalldämpffolien wegen ihres hohen Anteils an magnetisierbarem Pulver wenig Variationsmöglichkeiten bieten.

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Dr.-Ing. Hans-Georg Freist, Ernst-Graebe-Straße 10, 4800 Bielefeld 1

Schutzansprüche

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' 1. Magnetisierbare Saxl«ichfoliert)ahn, insbesondere zum Entdröhnen von Blechteilen wie Fahrzeugkarosserien, mit einer magnetisierbare oder magnetische Teilchen enthaltenden biegsamen Schicht, auf deren eine Seite Schmelzkleber aufgetragen ist,
^Q dadurch gekennzeichnet, daß sie sandwichartig derart ausgebildet ist, daß auf der dem Schmelzkleber (2) entgegengesetzten Seite der magnetisierbare oder magnetische Teilchen enthaltenden Schicht (3) eine ebenfalls biegsame Entdröhnungsschicht (4) angeordnet ist.

2. SanckLchfolienbahnnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie nach Anspruch 1 mit einer formstabilen dreidimensionalen Tragschicht (5) versehen ist.

3;-SarxMchfolienbahr)na ii Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht (5) auf der Entdröhnungsschicht (4) angebracht ist.

4_# Sanckichfolienbahnpach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die formbeständige Tragschicht (5) aus Metallblech oder Kunststoff besteht.

5. Sandiiichfölienbaln^nacn Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie

mit einer Deckschicht aus Papier, textiler Auslegeware oder dergleichen kaschiert ist.

6. Sandvichfolierbahnnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entdröhnungsschicht (4) zu 20 bis 60 Gew.-?o aus Bindemittel und zu 40 bis 80 Gew.-?o aus mineralischem Füllstoff besteht.

gg ?.SandMichfolienbahnnach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel der Entdröhnungsschicht (4) Bitumen und/oder Kunststoff ist.

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B.Sand«ächfolienbahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Füllstoff der Entdröhnungsschicht (6) aus Gemischen von '. Glimmer, Kalkstein,. Fasern o.a. besteht.

· 9.Sandi/ichfolienbann nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschicht (3) zu 15 bis 50 Gew.-Sä aus Bindemittel und zu 50 bis Gew.-?o aus magnetisierbarem oder magnetischem Material besteht.

lO.Sand-dchfolienbahn _nacn Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisierbare Material der Magnetschicht (3) eine Eisen-, Kobalt-, Nickel- oder Gadoliniumverbindung ist.

H-Sandyichfolienbahn nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß

das magnetisierbare Material der Magnetschicht (3) ein Doppeloxid • 15 ist.

12..Sarrividnfolienbahn nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisierbare Material der Magnetschicht (3) ein __ Metall aus der Gruppe HA des Periodischen Systems der Elemente wie Barium oder Strontium enthält.

ll.Sand'jichfolienbahn nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das ··. magnetisierbare Material der Magnetschicht (3) Bariumferrit oder J* ' Strontiumferrit enthält.

~: ' 14. SandAiichfolierbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschicht (3) von etwa 0,4 bis etwa 1,5 mm dick ist.

' i5.Sandwichfolienbaln nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Müg-

30 ' netschicht (3) etwa 0,8 mm dic;< ist.

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