EP1076381B1 - Schalt-/Anzeigegerät der Steuerungstechnik - Google Patents
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- EP1076381B1 EP1076381B1 EP00115856A EP00115856A EP1076381B1 EP 1076381 B1 EP1076381 B1 EP 1076381B1 EP 00115856 A EP00115856 A EP 00115856A EP 00115856 A EP00115856 A EP 00115856A EP 1076381 B1 EP1076381 B1 EP 1076381B1
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- plug
- contacts
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/50—Fixed connections
- H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
- H01R12/592—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connections to contact elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
- H01R12/70—Coupling devices
- H01R12/77—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
- H01R12/79—Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to rigid printed circuits or like structures
Definitions
- the present invention relates to a switching / display device of the control technology, with at least one pair of contacts to the external device cable wires can be connected, wherein the pair of contacts within the device via a switch electrically connected to each other or electrically separated from each other or via a binary display element electrically connected to each other.
- Such switching / indicating devices are well known. As a rule, they each have one to two switches and binary display elements. As switch come by hand or mechanically operated mechanical switches, photocells, etc. in question, in which one switching state is characterized by a closed switch and the other switching state by an open switch. Likewise, the two display states of the binary display element are characterized by delivery and non-delivery of a signal.
- a numerical computer control for machine tools is known, which is equipped with freely programmable fitting part for machine tools.
- Part of the control system is a control panel with a parity check, which is used to check the data transmission and to detect faults in the control panel.
- the operator panel has for this input and display elements, such as switches, buttons, lamps, which are assigned in the control very specific processes or functions.
- the object of the present invention is to provide a quick and inexpensive cabling option small switching / display devices with a programmable logic controller.
- the pair of contacts is arranged in a connector receptacle into which a plug is inserted, which consists of at least two plug parts, which are convertible from an open position to a closed position, wherein the cable cores by inserting the cable cores with their wire insulation in the plug in the open position and subsequent transfer of the plug in the closed position with the plug are contacted.
- switches and / or display elements are internally wired hard wired, z. B. soldered onto a circuit board, whereas the device external connection can be made via a single cable that is very quick and easy to assemble.
- a plug receptacle for an FCC68 data plug, a ribbon cable plug and a sub-D plug come into consideration as plug receptacles.
- the FCC68 data connector (so-called Western plug) is available at very low cost.
- it offers the advantage that it is fixed in the connector receptacle locked.
- the switch / indicator provides a good compromise between size and biodiversity when the plug receptacle is formed as a receptacle for two to five pairs of contacts.
- the compromise is optimal when the switch / indicator has three pairs of contacts, two pairs of contacts are electrically connectable to each other via switches, and a pair of contacts are electrically connected to each other via a binary indicator.
- the wiring via an adapter plate with a plurality of plug receptacles, in each of which a plug is inserted, which consists of at least two plug parts, which can be transferred from an opening to a closed position, wherein the cable wires by inserting the cable wires with their wire insulation in the Plug in the open position and subsequent transfer of the plug in the closed position can be contacted with the plug, wherein the plug receptacles are connected to a arranged on the adapter plate bus interface.
- bus interface is designed as a serial bus interface
- further wiring to the programmable logic controller can be achieved with particularly few cable cores.
- a technical installation 1 is to be controlled and controlled by a programmable logic controller 2.
- 3 signals can be output to the technical system 1 via input / output modules and signals from the technical system 1 can be read.
- the programmable logic controller 2 can be entered. Further, conditions may be output via binary display elements 12 to a supervisor.
- the programmable logic controller 2 is connected via a bus 4 with an adapter plate 5. In the adapter plate 5, a conversion of the signals transmitted via the bus 4 takes place on individual signals that are transmitted to switching / display devices 6 and are transmitted from the switching / display devices 6.
- a switching / display device 6 has several pairs of contacts 7 to 9. At a minimum, a pair of contacts 7 to 9 must be present, as a rule, there are two to five pairs. According to the embodiment, three pairs of contacts 7 to 9 are present.
- Each pair of contacts 7 to 9 is connected either to a switch 10, 11 or to a binary display element 12.
- switches 10, 11 or only display elements 12 may be present on a switching / display device 6.
- at least one switch 10, 11 and at least one display element 12 is present.
- two switches 10, 11 and a display element 12 are present.
- a pair of contacts 7, 8 is internally connectable to one another or electrically separable from each other, depending on the switching state of the respective switch 10, 11.
- About the binary display element 12 is also a pair of contacts 9 connected. The display element 12 therefore outputs an indication signal when a potential difference is applied to the corresponding pair of contacts 9 from the outside or not.
- the pairs of contacts are arranged in a plug receptacle 13.
- a plug 14 is inserted, so that in a single operation, a cable 15 with a plurality - not shown in FIG 1 - cable cores 16 external to the pairs of contacts 7 to 9 can be connected.
- the plug 14 consists of two plug parts 17, 18.
- the plug parts 17, 18 can be transferred from an opening position into a closed position.
- the open position is shown in FIG.
- the transfer to the closed position takes place by pivoting in the direction of an arrow A.
- a cable sheath 19 of the cable 15 must first be removed.
- the cable cores 16 are then still provided with cable insulation.
- the cable insulation does not need to be removed.
- the cable cores 16 are then inserted with their wire insulation in the open position located in the connector 14. Then, the plug 14 is transferred to its closed position. This results in an automatic and forced contacting of the cable cores 16 with the plug 14th
- the plug 14 is designed as a FCC68 data plug and the plug receptacle 13 for an FCC68 data plug is accordingly designed as a corresponding plug receptacle.
- the plug 14 could also be designed as a ribbon cable connector or as a sub-D plug.
- the cable 15 has at its end facing away from the switching / display device 6 a plug 14 similar plug 20 which is plugged into a corresponding connector receptacle 21 of the adapter plate 5.
- the adapter plate 5 has according to 4 shows a plurality of such plug receptacles 21, for example, eight to twenty such plug receptacles 21. In each of the plug receptacles 21, a corresponding plug 20 can be inserted.
- the plug receptacles 21 are connected to a bus module 22 which can be connected to the programmable logic controller 2 via a serial bus interface 23.
- a conversion takes place between the data transmitted via the bus 4 on the one hand and the signals transmitted via the cables 15 on the other hand.
- Both the individual elements of the switching / display devices 6 and the individual elements of the adapter plate 5 are each arranged on a printed circuit board, which is arranged in a corresponding housing.
- Printed circuit board and housing are in the FIG better clarity but not shown.
Landscapes
- Programmable Controllers (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schalt-/Anzeigegerät der Steuerungstechnik, mit mindestens einem Paar von Kontakten, an die geräteexterne Kabeladern anschließbar sind, wobei das Paar von Kontakten geräteintern über einen Schalter elektrisch miteinander verbindbar bzw. elektrisch voneinander trennbar ist bzw. über ein binäres Anzeigeelement elektrisch miteinander verbunden ist.
- Derartige Schalt-/Anzeigegeräte sind allgemein bekannt. Sie weisen in der Regel je ein bis zwei Schalter und binäre Anzeigeelemente auf. Als Schalter kommen von Hand oder maschinell betätigte mechanische Schalter, Lichtschranken usw. in Frage, bei denen der eine Schaltzustand durch einen geschlossenen Schalter und der andere Schaltzustand durch einen geöffneten Schalter charakterisiert ist. Ebenso sind die beiden Anzeigezustände des binären Anzeigeelements durch Abgabe und Nichtabgabe eines Signals gekennzeichnet.
- Im Stand der Technik erfolgt in der Regel eine Einzelverdrahtung der Schalter bzw. Anzeigeelemente mit einer übergeordneten speicherprogrammierbaren Steuerung. Derartige Einzelverdrahtungen sind zeitaufwendig und fehlerträchtig.
- Es ist auch schon bekannt, die Schalter- und/oder Anzeigeelemente eines Schalt-/Anzeigegeräts geräteintern über ein Flachbandkabel mit einem Busmodul zu verbinden und ein geräteexternes Buskabel an eine Busschnittstelle anzuschließen. Diese Lösung ist aber kostenintensiv.
- Schließlich ist noch bekannt, die Schalter und/oder Anzeigeelemente in großer Zahl auf einer großen Leiterplatte aufzulöten und so eine Schalttafel zu erstellen, von der aus über Steckverbindungen Signale mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung austauschbar sind. Diese Lösung hat den Nachteil, daß sie starr und unflexibel ist.
- Aus der
DE 29 27 254 A1 ist eine numerische Rechnersteuerung für Werkzeugmaschinen bekannt, die mit freiprogrammierbarem Anpassteil für Werkzeugmaschinen ausgerüstet ist. Bestandteil der Steuerungsanlage ist eine Bedientafel mit einer Paritätskontrolle, die zur Überprüfung der Datenübertragung und zur Feststellung von Störungen in der Bedientafel dient. Die Bedientafel weist hierfür Eingabe und Anzeigeelemente, wie Schalter, Tasten, Lampen auf, denen in der Steuerung ganz bestimmte Abläufe bzw. Funktionen zugeordnet sind. - Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine schnelle und kostengünstige Verkabelungsmöglichkeit kleiner Schalt-/Anzeigegeräte mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung zu schaffen.
- Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Paar von Kontakten in einer Steckeraufnahme angeordnet ist, in die ein Stecker einführbar ist, der aus mindestens zwei Steckerteilen besteht, die von einer Öffnungs- in eine Schließstellung überführbar sind, wobei die Kabeladern durch Einführen der Kabeladern mit ihren Aderisolierungen in den Stecker in der Öffnungsstellung und anschließendes Überführen des Steckers in die Schließstellung mit dem Stecker kontaktierbar sind.
- Denn dadurch ist es möglich, daß die Schalter und/oder Anzeigeelemente geräteintern fest verdrahtet angeordnet sind, z. B. auf eine Leiterplatte aufgelötet, wohingegen der geräteexterne Anschluß über ein einziges Kabel erfolgen kann, das sehr schnell und einfach konfektionierbar ist.
- Als Steckeraufnahmen kommen insbesondere eine Steckeraufnahme für einen FCC68-Datenstecker, einen Flachbandkabelstecker und einen Sub-D-Stecker in Frage. Insbesondere der FCC68-Datenstecker (sog. Westernstecker) ist sehr kostengünstig verfügbar. Darüber hinaus bietet er den Vorteil, daß er in der Steckeraufnahme verrastet fixiert ist.
- Das Schalt-/Anzeigegerät bietet einen guten Kompromiß zwischen Größe und Artenvielfalt, wenn die Steckeraufnahme als Steckeraufnahme für zwei bis fünf Paare für Kontakten ausgebildet ist.
- Wenn mindestens ein Paar von Kontakten über einen Schalter elektrisch miteinander verbindbar bzw. elektrisch voneinander trennbar ist und mindestens ein Paar von Kontakten über ein binäres Anzeigeelement elektrisch miteinander verbunden ist, ergibt sich ein noch besserer Kompromiß.
- Der Kompromiß ist optimal, wenn das Schalt-/Anzeigegerät drei Paare von Kontakten aufweist, zwei Paare von Kontakten über Schalter elektrisch miteinander verbindbar bzw. elektrisch voneinander trennbar sind und ein Paar von Kontakten über ein binäres Anzeigeelement elektrisch miteinander verbunden ist.
- Steuerungsseitig ist es möglich, eine konventionelle Einzelverdrahtung vorzunehmen. Vorzugsweise aber erfolgt die Verdrahtung über eine Adapterplatte mit mehreren Steckeraufnahmen, in die je ein Stecker einführbar ist, der aus mindestens zwei Steckerteilen besteht, die von einer Öffnungs- in eine Schließstellung überführbar sind, wobei die Kabeladern durch Einführen der Kabeladern mit ihren Aderisolierungen in den Stecker in der Öffnungsstellung und anschließendes Überführen des Steckers in die Schließstellung mit dem Stecker kontaktierbar sind, wobei die Steckeraufnahmen mit einer auf der Adapterplatte angeordneten Busschnittstelle verbunden sind.
- Wenn die Busschnittstelle als serielle Busschnittstelle ausgebildet ist, ist die Weiterverkabelung zur speicherprogrammierbaren Steuerung mit besonders wenig Kabeladern erreichbar.
- Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung
- FIG 1
- eine steuerungstechnische Anlage,
- FIG 2
- ein Schalt-/Anzeigegerät,
- FIG 3
- einen Stecker und
- FIG 4
- Adapterplatte.
- Gemäß FIG 1 soll eine technische Anlage 1 von einer speicherprogrammierbaren Steuerung 2 gesteuert und kontrolliert werden. Hierzu sind über Ein-/Ausgabebaugruppen 3 Signale an die technische Anlage 1 ausgebbar und Signale von der technischen Anlage 1 einlesbar.
- Zur Steuerung der technischen Anlage 1 können unter anderem auch über Schalter 10, 11 Signale an die speicherprogrammierbare Steuerung 2 eingegeben werden. Ferner können Zustände über binäre Anzeigeelemente 12 an eine Überwachungsperson ausgegeben werden. Hierzu ist die speicherprogrammierbare Steuerung 2 über einen Bus 4 mit einer Adapterplatte 5 verbunden. In der Adapterplatte 5 erfolgt eine Umsetzung der über den Bus 4 übertragenen Signale auf einzelne Signale, die an Schalt-/Anzeigegeräte 6 übermittelt werden bzw. von den Schalt-/Anzeigegeräten 6 übermittelt werden.
- Gemäß FIG 2 weist ein Schalt-/Anzeigegerät 6 mehrere Paare von Kontakten 7 bis 9 auf. Minimal muß dabei ein Paar von Kontakten 7 bis 9 vorhanden sein, in der Regel sind es zwei bis fünf Paare. Gemäß Ausführungsbeispiel sind drei Paare von Kontakten 7 bis 9 vorhanden.
- Jedes Paar von Kontakten 7 bis 9 ist entweder mit einem Schalter 10, 11 oder mit einem binären Anzeigeelement 12 verbunden. Im Einzelfall können auf einem Schalt-/Anzeigegerät 6 nur Schalter 10, 11 oder nur Anzeigeelemente 12 vorhanden sein. In der Regel aber ist mindestens ein Schalter 10, 11 und mindestens ein Anzeigeelement 12 vorhanden. Gemäß Ausführungsbeispiel sind zwei Schalter 10, 11 und ein Anzeigeelement 12 vorhanden.
- Mittels der Schalter 10, 11 ist geräteintern je ein Paar von Kontakten 7, 8 elektrisch miteinander verbindbar bzw. elektrisch voneinander trennbar, je nach dem Schaltzustand des jeweiligen Schalters 10, 11. Über das binäre Anzeigeelement 12 ist ebenfalls ein Paar von Kontakten 9 verbunden. Das Anzeigeelement 12 gibt daher ein Anzeigesignal aus, wenn an das entsprechende Paar von Kontakten 9 von außen eine Potentialdifferenz angelegt ist oder nicht.
- Wie aus FIG 2 ersichtlich ist, sind die Paare von Kontakten in einer Steckeraufnahme 13 angeordnet. In die Steckeraufnahme 13 ist ein Stecker 14 einführbar, so daß in einem einzigen Arbeitsgang ein Kabel 15 mit mehreren - in FIG 1 nicht dargestellten - Kabeladern 16 geräteextern an die Paare von Kontakten 7 bis 9 anschließbar ist.
- Gemäß FIG 3 besteht der Stecker 14 aus zwei Steckerteilen 17, 18. Die Steckerteile 17, 18 sind von einer Öffnungs- in eine Schließstellung überführbar. Die Öffnungsstellung ist in FIG 3 dargestellt. Das Überführen in die Schließstellung erfolgt durch Verschwenken in Richtung eines Pfeiles A.
- Zum Kontaktieren der einzelnen Kabeladern 16 des Kabels 15 muß zunächst ein Kabelmantel 19 des Kabels 15 entfernt werden. Die Kabeladern 16 sind danach noch mit Kabelisolierungen versehen. Die Kabelisolierungen müssen nicht entfernt werden. Die Kabeladern 16 werden dann mit ihren Aderisolierungen in den in der Öffnungsstellung befindlichen Stecker 14 eingeführt. Sodann wird der Stecker 14 in seine Schließstellung überführt. Dadurch erfolgt ein automatisches und zwangsweises Kontaktieren der Kabeladern 16 mit dem Stecker 14.
- Gemäß Ausführungsbeispiel ist der Stecker 14 als FCC68-Datenstecker und die Steckeraufnahme 13 für einen FCC68-Datenstecker demzufolge als korrespondierende Steckeraufnahme ausgebildet. Der Stecker 14 könnte aber auch als Flachbandkabelstecker oder als Sub-D-Stecker ausgebildet sein.
- Das Kabel 15 weist an seinem dem Schalt-/Anzeigegerät 6 abgewandten Ende einen zum Stecker 14 gleichartigen Stecker 20 auf, der in eine korrespondierende Steckeraufnahme 21 der Adapterplatte 5 einsteckbar ist. Die Adapterplatte 5 weist gemäß FIG 4 eine Vielzahl solcher Steckeraufnahmen 21 auf, z.B. acht bis zwanzig solcher Steckeraufnahmen 21. In jede der Steckeraufnahmen 21 ist ein entsprechender Stecker 20 einführbar.
- Die Steckeraufnahmen 21 sind mit einem Busmodul 22 verbunden, das über eine serielle Busschnittstelle 23 mit der speicherprogrammierbaren Steuerung 2 verbindbar ist. Durch das Busmodul 22 erfolgt eine Umsetzung zwischen den über den Bus 4 übertragenen Daten einerseits und den über die Kabel 15 übertragenen Signalen andererseits.
- Mit der erfindungsgemäßen Verkabelung zwischen Adapterplatte 5 und Schalt-/Anzeigegeräten 6 ergibt sich daher eine äußerst einfache, schnelle und wirkungsvolle Anschließbarkeit der einzelnen Schalt-/Anzeigegeräte mit der Adapterplatte 5.
- Sowohl die einzelnen Elemente der Schalt-/Anzeigegeräte 6 als auch die einzelnen Elemente der Adapterplatte 5 sind jeweils auf einer Leiterplatte angeordnet, die in einem korrespondierenden Gehäuse angeordnet ist. Leiterplatte und Gehäuse sind in den FIG der besseren Übersichtlichkeit aber nicht dargestellt.
Claims (10)
- System bestehend aus- einem Schalt-/Anzeigegerät der Steuerungstechnik mit mindestens einem Paar von Kontakten (7 bis 9), an die geräteexterne Kabeladern (16) anschließbar sind, wobei das Paar von Kontakten (7 bis 9) geräteintern über einen Schalter (10, 11) elektrisch miteinander verbindbar bzw. elektrisch voneinander trennbar ist bzw. über ein binäres Anzeigeelement (12) elektrisch miteinander verbunden ist,- mindestens einer Steckeraufnahme (13) und- mindestens einem Stecker (14), wobeidas Paar von Kontakten (7 bis 9) in der Steckeraufnahme (13) angeordnet ist, in die der Stecker (14) einführbar ist, wobei der Stecker (14) aus mindestens zwei Steckerteilen (17, 18) besteht, die von einer Öffnungs- in eine Schließstellung überführbar sind, wobei die Kabeladern (16) durch Einführen der Kabeladern (16) mit ihren Aderisolierungen in den Stecker (14) in der Öffnungsstellung und anschließendes Überführen des Steckers (14) in die Schließstellung mit dem Stecker (14) kontaktierbar sind.
- System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steckeraufnahme (13) als Steckeraufnahme (13) für einen FCC68-Datenstecker, einen Flachbandkabelstecker oder einen Sub-D-Stecker ausgebildet ist. - System nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steckeraufnahme (13) als Steckeraufnahme (13) für zwei bis fünf Paare von Kontakten ausgebildet ist. - System nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Paar von Kontakten (7, 8) über einen Schalter (10, 11) elektrisch miteinander verbindbar bzw. elektrisch voneinander trennbar ist und daß mindestens ein Paar von Kontakten (9) über ein binäres Anzeigeelement (12) elektrisch miteinander verbunden ist. - System nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß es drei Paare von Kontakten (7 bis 9) aufweist, daß zwei Paare von Kontakten (7, 8) über Schalter (10, 11) elektrisch miteinander verbindbar bzw. elektrisch voneinander trennbar sind und daß ein Paar von Kontakten (9) über ein binäres Anzeigeelement (12) elektrisch miteinander verbunden ist. - System nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der bzw. die Schalter (10, 11) und/oder das Anzeigeelement (12) bzw. die Anzeigeelemente (12) und die Steckeraufnahme (13) auf einer Leiterplatte angeordnet sind. - System bestehend aus einer Adapterplatte, mindestens einem Stecker (20) und mehreren Steckeraufnahmen (21), in die je einer der Stecker (20) einführbar ist, wobei der Stecker (20) aus mindestens zwei Steckerteilen besteht, die von einer Öffnungs- in eine Schließstellung überführbar sind, wobei Kabeladern (16) durch Einführen der Kabeladern (16) mit ihren Aderisolierungen in den Stecker (20) in der Öffnungsstellung und anschließendes Überführen des Steckers (20) in die Schließstellung mit dem Stecker (20) kontaktierbar sind, wobei die Steckeraufnahmen (21) mit einer auf der Adapterplatte (5) angeordneten Busschnittstelle (23) verbunden sind.
- System nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Busschnittstelle (23) als serielle Busschnittstelle (23) ausgebildet ist. - System nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steckeraufnahmen (21) als Steckeraufnahmen (21) für einen FCC68-Datenstecker, einen Flachbandkabelstecker oder einen Sub-D-Stecker ausgebildet sind. - System nach Anspruch 7, 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steckeraufnahmen (21) als Steckeraufnahmen (21) für zwei bis fünf Paare von Kontakten ausgebildet sind.
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