EP0107675B1 - Elektrischer steckverbinder - Google Patents
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- H01R13/73—Means for mounting coupling parts to apparatus or structures, e.g. to a wall
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- H01R2107/00—Four or more poles
Definitions
- the invention is based on an electrical connector according to the preamble of independent claim 1.
- Numerous plug connectors of this type are already known, in which circular plugs are arranged in a first plug-in part, which are accommodated in plug-in sleeves of a second plug-in part, and the plug-in parts are held together in the inserted state by a union nut. With such connectors, however, it is disadvantageous that they do not meet the requirements when used for highly stressed diesel units. Neither the first plug-in part nor the plugs arranged in it are arranged sufficiently tightly against pressure, lubricating oil and splash water, or are led from an oil-filled regulator which is arranged on the diesel unit. In addition, the known connectors.
- Plug-in parts are only elastically clamped by the union nut, since the plug-in parts do not lie directly against each other but on both sides of a seal. As a result, relative movements of the plug parts against one another occur, which cause premature wear of the plugs and receptacles, especially in the rough operation in motor vehicles.
- the invention has for its object to provide an electrical connector that can be used for operation in motor vehicles and there especially in diesel gensets and meets the requirements placed on pressure and moisture density and shake resistance while avoiding the disadvantages of the known connectors.
- the electrical connector can be used in diesel units in which a first plug-in part provided with plugs is led out in a pressure-tight manner from a regulator housing filled with pressurized oil, and in a sufficiently sealed manner between the housing and plug-in part and between the plug-in part and plugs.
- the second plug-in part is formed from parts which can be locked together, in which a shake-proof and splash-proof arrangement of the plug-in sleeves and the ends connected to them is relieved of strain in the second plug-in conductor.
- the undesired free-swinging length of the plug connection is largely reduced in an advantageous manner by means of the single union nut holding the plug parts together, and relative movements between the plugs and plug sleeves are thus prevented in the inserted state.
- the first plug-in part has means which, for example when soldering the conductor ends to plugs already seated in the plug-in part, dissipate high temperatures which occur in order to prevent cracking and thus leakage in the first plug-in part.
- FIG. 1 shows an embodiment of an electrical connector in longitudinal section
- FIG. 2 shows a first modification of the connector according to FIG. 1, partially in longitudinal section
- FIG. 3 shows a second modification of the connector in view
- FIG. 4 shows a partial section along the line IV-IV in FIG. 3.
- a bore 2 is formed in a housing 1 of a regulator for a diesel unit, which is mainly used to drive motor vehicles.
- a first plug part 3 made of insulating plastic of an electrical connector is inserted in a pressure-tight manner.
- an annular groove 4 is formed on the circumference of the first plug-in part 3, in which a sealing ring 5 is inserted.
- the first plug-in part 3 is suspended in an opening 6 of a plate 7 arranged in the housing 1 and fastened together with the first plug part 3 to the housing 1 in a manner known per se and not shown in detail - for example by screws.
- the end of the first plug-in part 3 protruding from the housing 1 is designed as a sleeve-shaped receiving section 8 and is provided with an external thread 9.
- a plurality of plugs 11, for example seven, are inserted. Its round plug section 12 projects into the receiving section 8, while its end 13 extends into the housing 1.
- electrical conductors are soldered, clamped or welded in a manner known per se and not shown in detail.
- the plugs are provided at their ends 13 with heat traps which are designed as ring grooves 14.
- a second plug-in part 16 consists of a carrier sleeve 17 and a contact socket 18.
- the carrier sleeve 17 has an end section 19 which merges into an enlarged latching section 20 on the inside.
- the latching section 20 is followed by a receiving section 21 of smaller diameter, which borders on the other end of the carrier sleeve 17, which is designed as a cable entry 22.
- In the end section 19 there is an annular groove 24 which is open towards the end face 23 and in which a sealing ring 25 is inserted.
- the carrier sleeve 17 is made of insulating plastic, as is the contact socket 18.
- the cylindrical contact socket 18 is provided at one end of the jacket with a locking collar 26 with an insertion bevel 27.
- axially extending chambers 28 are formed, in each of which a contact sleeve 29 for receiving a plug section 12 of an associated plug 11 of the first plug part 3 is inserted and secured with tabs 30 behind projections 31 of the chambers 28 against being pulled out.
- the contact sleeves 29 are. struck on strands 32 of a cable 33.
- the insulated cable 33 extends through the cable entry 22 into the carrier sleeve 17.
- the chambers 28 of the contact socket 18 are closed on the cable side by a seal 34.
- the seal 34 is designed as a disk and inserted into a cylindrical recess 35 of the contact socket 18.
- the individual strands 32 are guided through holes 36 in the seal 34 into the associated chambers 28.
- a cover plate 37 is arranged on the outside of the seal 34.
- the cover disk 37 also has holes 38 for the passage of the strands 32.
- a slotted clamping sleeve 39 (not shown here) made of tough-elastic plastic is inserted in the receiving section 21 of the carrier sleeve 17. It is provided with two inner edges 40 which enclose the cable 33 which projects through the cable entry 22 into the carrier sleeve 17. As a result, the cable 33 is held in the second plug-in part 16 with strain relief.
- the clamping sleeve 39 rests with its annular end face 41 under prestress on the cover plate 37.
- a plastic union nut 42 is guided on the cylindrical end section 19 of the carrier sleeve 17 serving as a guide section. It engages with an annular shoulder 43 over the cable-side end of the end section 19 of the carrier sleeve 17. The end of the union nut 42 protruding beyond the end section 19 is provided with an internal thread 44.
- the plug sections 12 of the plugs 11 are plugged into the plug sleeves 29 at the ends of the strands 32 of the cable 33.
- the part of the contact socket 18 protruding from the carrier sleeve 17 is then seated in the receiving section 8 of the first plug-in part 3.
- the end face of the carrier sleeve 17 lies against the end face of the receiving section 8 of the first plug-in part 3.
- the union nut 42 is screwed onto the external thread 9 of the first plug-in part 3 and holds the two plug-in parts 3 and 16 firmly against one another via the annular shoulder 43, so that between the two plug-in parts 3 and 16 and thus between plugs 11, 12 and contact sleeves 29 are inserted Condition no relative movements can occur.
- the first plug-in part 3 is guided in an oil and splash-proof manner out of the housing 1 of a regulator of a diesel unit, which is filled with pressurized oil.
- the plugs 11 protrude from the housing 1 in a pressure-tight manner through the base 10 of the first plug-in part 3.
- the plug-in area 8, 28 for the plugs 11, 12 and the plug-in sleeves 29 is sealed to the outside against splash water and dirt by the sealing ring 25 and the seal 34.
- a sleeve-shaped receiving projection 46 for the second plug-in part 16, which replaces the receiving section 8 of the first plug-in part 3 according to FIG. 1, is formed on a modified housing 45 of the controller.
- the receiving projection 46 is provided on its jacket with a thread 47 for screwing on the union nut 42.
- the first plug-in part 49 in turn has the annular groove 4, in which the sealing ring 5 sits and lies tightly in the cylindrical wall of the recess 48 of the housing 45.
- the first plug-in part 49 is arranged on the housing 45 in an oil-tight and pressure-tight manner.
- the cable entry 22 of the carrier sleeve 17 is also provided with an annular recess 51 in which a sealing ring 52 is inserted, which seals the encapsulated cable 56 in the region of the cable entry, for better sealing of the reception of these cables 22 tightly encloses.
- FIGS. 3 and 4 show a second modification of the electrical connector. As far as the parts are the same as those of the embodiment of Figure 1, they have the same reference numerals.
- a modified first plug-in part 53 is integrated directly into a plug plate 54 of a regulator for diesel units.
- the electrical conductors 55 in the form of wire conductors are first attached to the ends 13 of the plugs 11, for example by soldering, welding or clamping.
- the first plug part 53 and the plug plate 54 are then formed in one piece around the plugs 11, 13 and the conductors 55, for example by injection molding an insulating plastic.
- the plugs 11 are thus completely embedded in plastic in the connection area of their ends 13 with the conductors 55 attached to them and are arranged absolutely pressure-tight in the first plug part 53.
- the first plug-in part 53 in turn has the annular groove 4, in which the sealing ring 5 is inserted.
- the first plug-in part 53 corresponding to the first plug-in part 3 according to FIG. 1 in the remaining plug-in area protrudes through a bore 56 in a cover 57, which is fastened to a housing 59 of the regulator for diesel units in a manner known per se and not shown, with the interposition of a seal 58. Also in a manner known per se, the conductors 55 are led to connection points 60 for electrical devices, also not shown.
Description
- Die Erfindung geht von einem elektrischen Steckverbinder nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1 aus. Es sind schon zahlreiche derartige Steckverbinder bekannt, bei denen Rundstecker in einem ersten Steckteil angeordnet sind, die in Steckhülsen eines zweiten Steckteils aufgenommen sind, und die Steckteile durch eine Überwurfmutter im gesteckten Zustand aneinandergehalten sind. Bei solchen Steckverbindern ist jedoch von Nachteil, daß sie den Anforderungen bei der Verwendung für hochbeanspruchte Dieselaggregate nicht genügen. Weder das erste Steckteil noch die in ihm angeordneten Stecker sind ausreichend dicht gegen Druck, Schmieröl und Spritzwasser angeordnet oder aus einem ölgefüllten Regler geführt, welcher am Dieselaggregat angeordnet ist. Außerdem sind bei bekannten Steckverbindern die. Steckteile durch die Überwurfmutter nur elastisch verspannt, da die Steckteile nicht direkt aneinander sondern an beiden Seiten einer Dichtung anliegen. Dadurch treten Relativbewegungen der Steckteile gegeneinander auf, welche vor allem bei dem rauhen Betrieb in Kraftfahrzeugen einen vorzeitigen Verschleiß der Stecker und Steckhülsen verursachen.
- Dazu ist noch aus der US-A-38 50 495 ein geschirmter Steckverbinder für Hochspannungskabel bekannt, der sich in gestecktem Zustand in unerwünschter Weise demontieren läßt, wodurch die Steckverbindung zerstört wird. Auch mit den zusätzlichen Überwurfmuttern kann dieser Steckverbinder nicht ausreichend schüttelfest gemacht werden.
- Die gleichen Nachteile weist ebenfalls der aus der FR-A-16 00 369 bekannte Steckverbinder auf. Bei ihm treten darüberhinaus noch Dichtprobleme auf, da beim Zusammenstecken bzw. Verschrauben der zugehörigen Teile die Dichtungen Schereinflüssen ausgesetzt sind, weiche zum Zerstören der Dichtungen führen können, so daß der Steckbereich nicht mehr druck- und feuchtigkeitsdicht gehalten werden kann. Aufgabe. Lösung und Vorteile der Erfindung
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Steckverbinder zu schaffen, der für den Betrieb in Kraftfahrzeugen und dort besonders bei Dieselaggregaten verwendet werden kann und den dort gestellten Anforderungen an Druck- und Feuchtigkeitsdichte sowie an Schüttelsicherheit genügt und dabei die Nachteile der bekannten Steckverbinder vermeidet.
- Zur Lösung der Aufgabe sind die im Kennzeichen des unabhängigen Anspruchs 1, angegebenen Maßnahmen vorgesehen.
- Dabei ist von Vorteil, daß der elektrische Steckverbinder bei Dieselaggregaten verwendet werden kann, bei denen aus einem mit unter Druck stehendem Öl gefüllten Reglergehäuse ein mit Steckern versehenes erstes Steckteil druckdicht herausgeführt wird und zwar ausreichend abgedichtet zwischen Gehäuse und Steckteil sowie zwischen Steckteil und Steckern. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß das zweite Steckteil aus miteinanderverrastbaren Teilen ausgebildet ist, in denen eine schüttelfeste und spritzwasserdichte Anordnung der Steckhülsen und der an sie angeschlossenen Enden zugentlastet in das zweite Steckteil geführter Leiter gewährleistet ist. Darüberhinaus ist in vorteilhafter Weise mittels der die Steckteile zusammenhaltenden einzigen Überwurfmutter die unerwünschte frei schwingende Länge der Steckverbindung weitgehend reduziert und werden somit Relativbewegungen zwischen den Steckern und Steckhülsen in gestecktem Zustand verhindert.
- Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen elektrischen Steckverbinders möglich. Besonders vorteilhaft ist es, die die Steckhülsen aufnehmenden Kammern auch leiterseitig ausreichend abzudichten, wobei durch eine einzige Dichtung alle Leiter einzeln abgedichtet werden.
- Außerdem ist von Vorteil, daß das erste Steckteil Mittel aufweist, welche beispielsweise beim Löten der Leiterenden an bereits im Steckteil sitzende Stecker kurzzeitig auftretende hohe Erwärmungen ableiten, um Rißbildung und somit Undichtheit im ersten Steckteil zu verhindern.
- Darüber hinaus ist bei einer besonders druckdichten und schüttelfesten wie kostensparenden Ausführung von Vorteil, die Verbindung zwischen Steckern und Leiterenden herzustellen, bevor das Steckteil als Teil eines größeren Isolierstoffteils um diese Verbindung herum ausgebildet wird.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Steckverbinders im Längsschnitt, Figur 2 eine erste Abwandlung des Steckverbinders nach Figur 1, teilweise im Längsschnitt, Figur 3 eine zweite Abwandlung des Steckverbinders in Ansicht und . Figur 4 einen Teilschnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 3.
- In einem Gehäuse 1 eines Reglers für ein Dieselaggregat, das vorwiegend zum Antrieb von Kraftfahrzeugen dient, ist eine Bohrung 2 ausgebildet. In die Bohrung 2 ist ein erstes Steckteil 3 aus isolierendem Kunststoff eines elektrischen Steckverbinders druckdicht eingesetzt. Dazu ist am Umfang des ersten Steckteils 3 eine Ringnut 4 ausgebildet, in welche ein Dichtring 5 eingelegt ist. Das erste Steckteil 3 ist in eine Öffnung 6 einer im Gehäuse 1 angeordneten Platte 7 eingehängt und zusammen mit dem ersten Steckteil 3 am Gehäuse 1 in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise - zum Beispiel durch Schrauben - befestigt. Das aus dem Gehäuse 1 ragende Ende des ersten Steckteils 3 ist als hülsenförmiger Aufnahmeabschnitt 8 ausgebildet und mit einem Außengewinde 9 versehen. Im Boden 10 des ersten Steckteils 3 sind mehrere Stecker 11 - beispielsweise sieben - eingesetzt. Ihr runder Steckabschnitt 12 ragt in den Aufnahmeabschnitt 8, während sich ihr Ende 13 in das Gehäuse 1 erstreckt. Am Ende 13 der Stecker 11 sind in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise elektrische Leiter angelötet, - geklemmt oder -geschweißt. Um die kurzzeitige starke Erwärmung beim Warmverbinden der elektrischen Leiter an den Steckerenden 13 nicht auf die benachbarte Zone des Steckteils 3 übergehen zu lassen, sind die Stecker an ihren Enden 13 mit Wärmefallen versehen, die als Ringnuten 14 ausgebildet sind. Dadurch wird verhindert, daß bei den verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Werkstoffe der Stecker 11 und des Steckteils 3 - elektrisch leitendes Metall und isolierender Kunststoff - Risse im Steckteil 3 entstehen können, durch welche im Gehäuse 1 unter Druck stehendes Öl austreten könnte. Die Stecker 11 sind mit sägezahnförmigen radialen Vorsprüngen 15 im Boden 10 des Steckteils 3 gegen Herausziehen gesichert.
- Ein zweites Steckteil 16 besteht aus einer Trägerhülse 17 und einer Kontaktbuchse 18. Die Trägerhülse 17 hat einen Endabschnitt 19, der innen in einen erweiterten Rastabschnitt 20 übergeht. An den Rastabschnitt 20 schließt sich ein Aufnahmeabschnitt 21 kleineren Durchmessers an, der an das andere Ende der Trägerhülse 17 grenzt, das als Kabeleinführung 22 ausgebildet ist. Im Endabschnitt 19 ist eine zur Stirnseite 23 offene Ringnut 24 ausgebildet, in der ein Dichtring 25 eingelegt ist. Die Trägerhülse 17 besteht aus isolierendem Kunststoff, desgleichen die Kontaktbuchse 18. Die zylindrische Kontaktbuchse 18 ist an einem Ende des Mantels mit einem Rastbund 26 mit einer Einführungsschräge 27 versehen. In der Kontaktbuchse 18 sind axial verlaufende Kammern 28 ausgebildet, in denen je eine Kontakthülse 29 zur Aufnahme eines Steckabschnitts 12 eines zugeordneten Steckers 11 des ersten Steckteils 3 eingesetzt und mit Lappen 30 hinter Vorsprüngen 31 der Kammern 28 gegen Herausziehen gesichert sind. Die Kontakthülsen 29 sind. an Litzen 32 eines Kabels 33 angeschlagen. Das isolierte Kabel 33 erstreckt sich durch die Kabeleinführung 22 in die Trägerhülse 17. Die Kammern 28 der Kontaktbuchse 18 sind kabelseitig durch eine Dichtung 34 verschlossen. Die Dichtung 34 ist als Scheibe ausgebildet und in eine zylindrische Ausnehmung 35 der Kontaktbuchse 18 eingesetzt. Die einzelnen Litzen 32 sind durch Löcher 36 der Dichtung 34 in die zugeordneten Kammern 28 geführt. An der Außenseite der Dichtung 34 ist eine Deckscheibe 37 angeordnet. Die Deckscheibe 37 hat ebenfalls Löcher 38 zum Durchführen der Litzen 32. Im Aufnahmeabschnitt 21 der Trägerhülse 17 ist eine geschlitzte Klemmhülse 39 (hier nicht näher gezeigt) aus zähelastischem Kunststoff eingesetzt. Sie ist mit zwei Innenkanten 40 versehen, welche das durch die Kabeleinführung 22 in die Trägerhülse 17 ragende Kabel 33 umschließen. Dadurch ist das Kabel 33 zugentlastet im zweiten Steckteil 16 gehalten. Die Klemmhülse 39 liegt mit ihrer ringförmigen Stirnseite 41 unter Vorspannung an der Deckscheibe 37 an. Dadurch ist die in den Endabschnitt 19 der Trägerhülse 17 eingesetzte Kontaktbuchse 18, deren Rastbund 26 im Rastabschnitt 20 der Trägerhülse 17 eingerastet ist, in der Trägerhülse 17 fest verklammert.
- Auf dem als Führungsabschnitt dienenden zylindrischen Endabschnitt 19 der Trägerhülse 17 ist eine Überwurfmutter 42 aus Kunststoff geführt. Sie greift mit einer Ringschulter 43 über das kabelseitige Ende des Endabschnitts 19 der Trägerhülse 17. Das über den Endabschnitt 19 steckerseitig hinausragende Ende der Überwurfmutter 42 ist mit einem Innengewinde 44 versehen.
- In gestecktem Zustand des elektrischen Steckverbinders sind die Steckabschnitte 12 der Stecker 11 in die Steckhülsen 29 an den Enden der Litzen 32 des Kabels 33 gesteckt. Der aus der Trägerhülse 17 ragende Teil der Kontaktbuchse 18 sitzt dann in dem Aufnahmeabschnitt 8 des ersten Steckteils 3. Dabei liegt die Trägerhülse 17 mit ihrer Stirnseite 23 an der Stirnseite des Aufnahmeabschnitts 8 des ersten Steckteils 3 an. Die Überwurfmutter 42 ist auf das Außengewinde 9 des ersten Steckteils 3 geschraubt, und hält über die Ringschulter 43 die beiden Steckteile 3 und 16 fest aneinander, so daß zwischen den beiden Steckteilen 3 und 16 und somit zwischen Steckern 11, 12 und Kontakthülsen 29 im gesteckten Zustand keine Relativbewegungen auftreten können.
- Durch den Dichtring 5 ist das erste Steckteil 3 öl- und spritzwasserdicht aus dem mit unter Druck stehendem Öl gefüllten Gehäuse 1 eines Reglers eines Dieselaggregats geführt. Die Stecker 11 ragen druckdicht durch den Boden 10 des ersten Steckteils 3 aus dem Gehäuse 1. Der Steckbereich 8, 28 für die Stecker 11, 12 und die Steckhülsen 29 ist durch den Dichtring 25 und die Dichtung 34 nach außen gegen Spritzwasser und Verschmutzung abgedichtet.
- In Figur 2 ist eine erste Abwandlung des elektrischen Steckverbinders dargestellt. Soweit die Teile gleich denen des Ausführungsbeispieles nach Figur 1 sind, haben sie dieselben Bezugszahlen.
- An ein abgewandeltes Gehäuse 45 des Reglers ist ein hülsenförmiger Aufnahmeansatz 46 für das zweite Steckteil 16 angeformt, welcher den Aufnahmeabschnitt 8 des ersten Steckteils 3 nach Figur 1 ersetzt. Der Aufnahmeansatz 46 ist an seinem Mantel mit einem Gewinde 47 zum Aufschrauben der Überwurfmutter 42 versehen. An der Gehäuseinnenseite ist konzentrisch zum Aufnahmeansatz eine zylindrische Ausnehmung 48 ausgebildet, in weiche ein abgewandeltes erstes Steckteil 49 eingesetzt ist. Das erste Steckteil 49 hat wiederum die Ringnut 4, in welcher der Dichtring 5 sitzt und dicht in der zylindrischen Wand der Ausnehmung 48 des Gehäuses 45 anliegt. Dadurch ist das erste Steckteil 49 öl- und druckdicht an dem Gehäuse 45 angeordnet.
- Werden am zweiten Steckteil 16 umspritzte Kabel 50 befestigt, so ist zur besseren Abdichtung der Aufnahme dieser Kabel die Kabeleinführung 22 der Trägerhülse 17 noch mit einer ringförmigen Ausnehmung 51 versehen, in der ein Dichtring 52 eingelegt ist, welcher das umspritze Kabel 56 im Bereich der Kabeleinführung 22 dicht umschließt.
- In den Figuren 3 und 4 ist eine zweite Abwandlung des elektrischen Steckverbinders dargestellt. Soweit die Teile gleich denen des Ausführungsbeispieles nach Figur 1 sind, haben sie dieselben Bezugszahlen.
- Ein abgewandeltes ersten Steckteil 53 ist direkt in eine Steckerplatte 54 eines Reglers für Dieselaggregate integriert. Dazu sind an den Enden 13 der Stecker 11 zunächst die elektrischen Leiter 55 in Form von Drahtleitern befestigt, beispielsweise durch Löten, Schweißen oder Klemmen. Sodann sind das erste Steckteil 53 und die Steckerplatte 54 einstückig um die Stecker 11, 13 und die Leiter 55 ausgebildet, beispielsweise durch Spritzgießen eines isolierenden Kunststoffs. Die Stecker 11 sind dadurch im Anschlußbereich ihrer Enden 13 mit den daran befestigten Leitern 55 völlig in Kunststoff eingebettet und absolut druckdicht im ersten Steckteil 53 angeordnet. Das erste Steckteil 53 weist wiederum die Ringnut 4 auf, in der der Dichtring 5 eingelegt ist. Das im übrigen Steckbereich dem ersten Steckteil 3 nach Figur 1 entsprechende erste Steckteil 53 ragt durch eine Bohrung 56 eines Deckels 57, der unter Zwischenlage einer Dichtung 58 an einem Gehäuse 59 des Reglers für Dieselaggregate in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise befestigt ist. Ebenfalls in an sich bekannter Weise sind die Leiter 55 zu Anschlußstellen 60 für ebenfalls nicht dargestellte elektrische Geräte geführt.
Claims (7)
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