DE19753090C2 - Trägerprofil - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Trägerprofil insbesondere zum
Aufbau einer Automatisierungsanlage gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie eine elektrische Vorrichtung zum
Montieren an ein solches Trägerprofil.
In der Fördertechnik sowie im Anlagen- und Maschinenbau
haben sich Strangprofile als Trägerkonstruktionen bewährt.
Sie ermöglichen dem Anwender auf einfache und flexible Art
und Weise mit wenigen Bauteilen komplette Anlagen
aufzubauen. Die Strangprofile sind in der Regel in Aluminium
ausgeführt und weisen Nuten auf, in denen die Strangprofile
miteinander verbunden werden können. Ferner sind sie
statisch derart stabil ausgeführt, daß elektrische Geräte,
wie z. B. dezentrale Automatisierungskomponenten, mechanisch
direkt durch das Strangprofil gehalten werden. Ein Nachteil
beim Aufbauen einer Anlage mittels solcher Strangprofile ist
darin zu sehen, daß die Strangprofile lediglich die zu
montierenden elektrischen Geräte halten können. Zur
Verkabelung der elektrischen Anlagekomponenten müssen
zusätzlich zu den Strangprofilen Kabelkanäle oder
Stromschienen verlegt werden, über die die Anlagekomponenten
mit Energie versorgt werden und gegebenenfalls auch Daten
übertragen können. Dazu geeignete Stromschienen und
Kabelkanäle sind allgemein bekannt.
Aus der DE-OS 38 17 440 ist eine Stromschiene mit einem
gehäuseartigen Leiterkanal aus einem Metall- oder
Kunststoffprofil bekannt, entlang dessen Innenseite zwei
oder mehrere Leiter aus Metall zueinander parallel
angeordnet sind. An die Leiter sind Adapter zur Strom-
Einspeisung und/oder -Abnahme kuppelbar. Allerdings ist der
gehäuseartige Leiterkanal nicht als Trägerkonstruktion zum
Aufbauen von Automatisierungsanlagen geeignet.
Aus der DE-OS 24 33 064 ist eine Trägerleiste aus Kunststoff
bekannt, die im wesentlichen aus einem tragenden Hohlprofil
und einer aufgesetzten Tragschiene besteht. Das Aufbringen
von Schalt- und Installationsgeräten, wie Relais und
Schützen, erfolgt durch Aufrasten auf die Tragschiene.
Darüber hinaus fungiert die Trägerleiste als Kabelkanal, in
der Leitungen zur Verdrahtung aufgerasteter Schaltgeräte
geführt werden. Die bekannte Trägerleiste ist dazu bestimmt,
an der Rückwand von Schaltschränken und dergleichen
befestigt zu werden. Allerdings ist die Trägerleiste nicht
als Trägerkonstruktion zum Aufbau von komplexen Anlagen und
zum Halten größerer und schwererer elektrischer
Anlagenkomponenten geeignet.
Die DE 29 15 502 C2 offenbart eine Stromentnahmeschiene zur
Halterung von Strahlerleuchten. Die Stromentnahmeschiene
weist ein Tragprofil auf, das aus einem Aussenprofil und
einem Innenprofil gebildet ist, welche über
Versteifungsrippen miteinander verbunden sind. Sämtliche
Phasen-Leiter und Null-Leiter werden vom Innenprofil
aufgenommen.
Die DE 43 12 671 A1 offenbart ein Leuchtensystem mit einer
Trägerschiene, in der eine Aufnahmeschiene lösbar befestigt
ist. An der Aufnahmeschiene können an beliebiger Stelle
Leuchten angebracht werden.
Die DE 295 01 448 U1 offenbart einen als Stromschiene
ausgebildeten Leuchtenträger in Form eines Profils, an den
mehrere Leuchten befestigt werden können. Zwischen den
Innen- und Aussenwänden des Profilkörpers sind kanalartige
Hohlräume gebildet, die unter anderem Stromleitungen
aufnehmen können.
Aus der DE 40 32 622 A1 ist eine Kontaktschiene für elektrische
Verbraucher bekannt, welche ein zwei innenliegenden Kanäle
bildendes Profil aufweist, wobei lose Kabel in den Kanälen
verlegbar sind.
Aus der EP 05 56 164 A1 ist eine multifunktionale
Trägerstruktur bekannt, die mehrere Kanäle beispielsweise
zur Aufnahme von elektrischen Kabeln, fluidführenden Rohren
und Kommunikationskabeln aufweist.
Aus der DE 39 08 310 A1 ist ein Installationskanal bekannt, der
zur Aufnahme sowohl für elektrische Kabel, Glasfaserkabel
als auch für Fluidleitungen geeignet ist.
Die US 5,664,876 offenbart ein Schienensystem zum Befestigen
von Lampenhaltern sowie eine Abdeckung hierfür.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, an sich
bekannte Trägerprofile insbesondere zum Aufbau einer
Automatisierungsanlage derart weiterzuentwickeln, daß
Anlagen flexibler, kostengünstiger und mit einem geringeren
Raumbedarf als bisher aufgebaut werden können und
gleichzeitig der Aufwand bei der Verdrahtung der
elektrischen Anlagekomponenten deutlich verringert werden
kann.
Dieses technische Problem löst die Erfindung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1.
Der Kerngedanke der Erfindung ist darin zu sehen, ein
multifunktionales Trägerprofil zu schaffen, das nicht nur
mechanische Haltefunktionen ausübt und die Verdrahtung von
Anlagekomponenten ermöglicht, sondern auch zur optischen
Ankopplung von elektrischen Komponenten dient.
Um eine ausreichende Steifigkeit und Biegefestigkeit zu
erzielen, weist das erfindungsgemäße Trägerprofil mehrere
Versteifungsmittel auf. Ferner umfaßt das Trägerprofil
wenigstens eine Einrichtung zum lösbaren Befestigen von mit
elektrischer Energie zu versorgenden Geräten und eine
Einrichtung zum Zuführen von Energie zu beliebigen oder
vorbestimmten Stellen, an denen jeweils ein elektrisches
Gerät an das Trägerprofil befestigbar, wobei das elektrische
Gerät im befestigten Zustand automatisch mit der
Energiezufuhr-Einrichtung elektrisch verbunden ist. Das
Trägerprofil weist ferner einen ersten Kanal auf, in dem ein
Lichtwellenleiter zur Übertragung von Daten angeordnet ist.
Der erste Kanal ist mit einer abnehmbaren Abdeckung
versehen, die mehrere in vorbestimmten Abständen zueinander
angeordnete Öffnungen aufweist, in die Linsensysteme zum
Ein- und Auskoppeln von Licht in und aus den
Lichtwellenleiter eingesetzt sind.
Bei der Energiezufuhr-Einrichtung handelt es sich entweder
um eine an sich bekannte Stromschiene oder um eine
elektrische Versorgungsleitung.
Zur Aufnahme der Stromschiene kann am Außenumfang des
Trägerprofils eine erste längliche Nut vorgesehen sein, die
gleichzeitig als Befestigungseinrichtung für ein
elektrisches Gerät wirkt. Die zu montierenden Geräte können
beispielsweise in die Befestigungsnut eingesetzt oder auf
die Nut aufgerastet werden. Dazu weist die Nut entsprechende
Rastvorsprünge auf, die im montierten Zustand mit den
entsprechenden komplementären Rastelementen an dem zu
montierenden Gerät in Eingriff kommen.
Um den Aufwand beim Aufbau beispielsweise einer
Automatisierungsanlage und bei der Verkabelung der
elektrischen Geräte weiter zu reduzieren, ist in dem
Trägerprofil ein elektrisches Kabel oder ein
Lichtwellenleiter zur Übertragung von Daten geführt. Gemäß
einem Ausführungsbeispiel ist das elektrische
Datenübertragungskabel oder der Lichtwellenleiter in der
Befestigungsnut parallel zur Stromschiene angeordnet. Dabei
kann in der Befestigungsnut eine Trennwand verlaufen, die
die Befestigungsnut in zwei Aufnahmekanäle unterteilt. Bei
dem elektrischen Kabel kann es sich beispielsweise um ein
isoliertes Flachbandkabel handeln, dessen Isolierung durch
entsprechende Schneidkontaktklemmen des montierten Gerätes
durchtrennt werden kann, wodurch im eingesetzten Zustand des
Geräts automatisch eine elektrische Verbindung zwischen dem
Gerät und dem Flachbandkabel hergestellt wird.
Wird zur Datenübertragung der Lichtwellenleiter verwendet,
weist das zu montierende Gerät entsprechende Einrichtungen
zum Ein- oder Auskoppeln von Licht in bzw. aus dem
Lichtwellenleiter auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die
Befestigungseinrichtung als Nut mit Vorsprüngen zur
aufrastenden Montage eines Gerätes ausgebildet. Ein zweiter
Kanal ist in dem Trägerprofil ausgebildet, in dem ein
Flachbandkabel enthalten sein kann. Jeder Kanal kann mit
einer abnehmbaren Abdeckung versehen sein, die mehrere in
vorbestimmten Abständen zueinander angeordnete Öffnungen zum
Durchführen von elektrischen Kontaktelementen aufweist.
Um den Montageaufwand einer Anlage sowie deren Platzbedarf
weiter verringern zu können, ist wenigstens ein dritter
Kanal vorgesehen, der mit einem Druckmittel füllbar ist, das
den aufgerasteten oder montierten Geräten somit unmittelbar
über das Trägerprofil und über entsprechende Ein- oder
Auslaßeinrichtungen zugeführt werden kann.
Zweckmäßigerweise sind als Mittel zur Versteifung des
Trägerprofils quer und radial zur Längsachse des
Trägerprofils verlaufende Streben vorgesehen, die
gleichzeitig die Kanäle festlegen. Die Streben und damit
auch die dadurch gebildeten Kanäle können integraler
Bestandteil des Trägerprofils sein.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt wird eine elektrische
Vorrichtung zum lösbaren Montieren an ein derartiges
Trägerprofil gemäß Anspruch 9 bereitgestellt.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines
Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 einen stark vereinfachten Ausschnitt einer
beispielhaften Förderanlage, in der die Erfindung
verwirklicht ist, und
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines in der
Förderanlage nach Fig. 1 verwendeten Trägerprofils.
In Fig. 1 ist beispielsweise als dezentrales
Automatisierungssystem eine Förderanlage 10 dargestellt, wie
sie beispielsweise in Flughäfen zum Transport von
Gepäckstücken installiert ist. Die gezeigte Förderanlage 10
umfaßt eine übergeordnete Steuereinrichtung 20 sowie mehrere
Anschaltbaugruppen oder andere an sich bekannte
Automatisierungskomponenten, von denen lediglich drei mit
dem allgemeinen Bezugszeichen 30 dargestellt sind. Die
Förderanlage 10 ist mit Hilfe von Träger- oder
Strangprofilen 40 aufgebaut, wobei die Strangprofile 40
nicht nur die Förderstraße 50 bilden, sondern auch die
Automatisierungskomponenten 30 halten. Insoweit entspricht
die in Fig. 1 dargestellte Förderanlage dem Stand der
Technik. Gemäß dem Stand der Technik sind parallel zu den
Trägerprofilen 40 Kabelkanäle oder Stromschienen (nicht
dargestellt) geführt, in denen neben den
Versorgungsleitungen zur Energieversorgung der
Automatisierungskomponenten 30 und der zentralen
Steuereinrichtung 20 auch Leitungen zur Datenübertragung
zwischen den Automatisierungskomponenten 30 und der
übergeordneten Steuereinrichtung 20 vorgesehen sein können.
Eine solche Förderanlage benötigt zahlreiche Bauteile, ist
daher teuer und kann nur mit hohem Aufwand aufgebaut werden.
Wie bereits eingangs erwähnt, besteht die Grundidee der
Erfindung gerade darin, eine Förderanlage mit weniger
Bauteilen und daher auch kostengünstiger herstellen zu
können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß
keine Kabelkanäle oder Stromschienen separat zu den
Trägerprofilen 40 installiert werden müssen. Dazu sind die
Trägerprofile 40 derart ausgebildet, daß sie die
entsprechenden zur Verkabelung der
Automatisierungskomponenten 30 dienenden Leitungen
enthalten.
In Fig. 2 ist teilweise eine perspektivische Ansicht eines
erfindungsgemäßen Trägerprofils 40 dargestellt, wie er in
der Förderanlage 10 nach Fig. 1 verwendet wird. An das
Trägerprofil 40 ist eine der Automatisierungskomponenten 30
montierbar. Gemäß einer Ausführungsform weist das
Trägerprofil 40 an seiner Grundfläche, das ist die zum Boden
weisende Seite, eine Befestigungsnut 60 auf, die sich
entlang des Trägerprofils 40 erstreckt. Die Befestigungsnut
60 weist ein stufenförmiges Querschnittsprofil auf, das zwei
nach innen weisende Vorsprünge 62 und 64 besitzt, die als
Raststege dienen. Das zu montierende Automatisierungsgerät
30 ist mit einem dazu komplementär ausgebildeten Steg zum
aufrastbaren Montieren an dem Trägerprofil 40 ausgebildet.
Zur Energieversorgung der Automatisierungskomponente 30 ist
beispielsweise eine Stromschiene (nicht dargestellt) in der
Aufnahmenut 60 angeordnet, die automatisch mit einem an der
Automatisierungskomponente 30 entsprechend angeformten
Stromabnehmerkontakt einen elektrischen Kontakt bildet, wenn
die Automatisierungskomponente 30 in der Befestigungsnut 60
eingerastet ist. Anstatt die Stromschiene in der
Befestigungsnut 60 anzuordnen, ist es ebenfalls denkbar, die
Stromschiene oder ein Energieversorgungskabel in einem
separaten Kanal 70 zu führen, der durch radiale Streben 80,
85 und eine quer verlaufende Strebe 90 festgelegt ist. Diese
Verstrebungen dienen auch der Erhöhung der Steif- und
Biegefestigkeit des Trägerprofils 40. In diesem Fall sind in
der quer verlaufenden Verstrebung 90, die als Trennwand
zwischen dem Kanal 70 und der Befestigungsnut 60 aufgefaßt
werden kann, ein durchgehender Schlitz oder in vorbestimmten
Abständen zueinander angeordnete Öffnungen vorgesehen, durch
die im eingesetzten Zustand der Automatisierungskomponente
30 entsprechende Kontaktelemente hindurchragen, die mit der
elektrischen Versorgungsleitung oder der Stromschiene einen
elektrischen Kontakt zur Energieversorgung zu bilden. Um zu
vermeiden, daß zur Datenübertragung zwischen den
Automatisierungskomponenten 30 und der übergeordneten
Steuereinrichtung 20 getrennt zu den Trägerprofilen 40
separate Leitungen gezogen werden müssen, ist in dem
Trägerprofil 40 ein weiterer Kanal 100 seitlich der
Befestigungsnut 60 ausgebildet, in dem beispielsweise ein
Flachbandkabel zur Datenübertragung zwischen den
Automatisierungskomponenten 30 und der übergeordneten
Steuereinrichtung 20 verlegt ist. In den als Abdeckung 105
für den Kanal 100 wirkenden Bodenbereich des Trägerprofils
40 sind durchgehend oder an vorbestimmten Stellen Schlitze
oder Öffnungen vorgesehen, durch die entsprechende
Schneidklemmkontakte des eingesetzten
Automatisierungsgerätes 40 durchsteckbar sind und die
Isolation des Flachbandkabels entfernen, um im eingesetzten
Zustand eine elektrische Verbindung zwischen dem
Flachbandkabel und dem aufgerasteten Automatisierungsgerät
30 herzustellen. Ferner ist ein weiterer Kanal 110 seitlich
der Befestigungsnut 60 vorgesehen, in dem ein
Lichtwellenleiter eingesetzt ist. Wiederum sind in einem als
Abdeckung 115 für den Kanal 110 wirkenden Bodenbereich des
Trägerprofils 40 durchgehende Schlitze oder an vorbestimmten
Stellen Öffnungen vorgesehen, durch die im eingesetzten
Zustand der Automatisierungskomponente 30 an dieser
angeordnete Einrichtungen zum Ein- oder Auskoppeln von Licht
in bzw. aus dem Lichtwellenleiter durchführbar sind. Um die
Einkopplungs- oder Auskopplungsdämpfung des Lichtes aus dem
Lichtwellenleiter zu verbessern, können in die Öffnungen an
sich bekannte Linsensysteme eingesetzt werden, die an
entsprechend vorbehandelte Bereiche des Lichtwellenleiters
angeordnet sind. Je nach Ausgestaltung des Trägerprofils 40
ist es möglich, eine aufgerastete Automatisierungskomponente
30 nicht nur mit Energie zu versorgen, sondern gleichzeitig
eine optische und elektrische Datenübertragung zu oder von
der Automatisierungskomponente 30 bereitzustellen. Der Kanal
70 kann alternativ auch mit einem Druckmittel, insbesondere
Luft oder Öl, gefüllt werden. Der Kanal 70 kann über
entsprechende Auslaß- oder Einlaßeinrichtungen mit der
aufgerasteten Automatisierungskomponente 30 verbinden
werden. Auf diese Weise ist es möglich, die gesamte
Infrastruktur für die Anlagenautomatisierung über einen
einzigen Schienenstrang, nämlich die Trägerprofile 40 zur
Verfügung zu stellen. Wie Fig. 2 zeigt, sind die radial
verlaufenden Streben 80 und 85 und die quer verlaufende
Strebe 90 integral mit dem Trägerprofil 40 ausgebildet, so
daß auch die durch die Streben festgelegten Kanäle
integraler Bestandteil des Trägerprofils 40 sind. Die quer
und radial verlaufenden Streben dienen zum einen dazu, die
Steifigkeit und die Biegefestigkeit des Trägerprofils 40 zu
erhöhen und zum anderen dazu, Kanäle zur Aufnahme von
Energieversorgungseinrichtungen,
Datenübertragungsverbindungen und Fluiden bereitzustellen.
Es ist für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich, daß
Trägerprofile mit unterschiedlichen Querschnittsprofilen
verwendbar sind, sofern sie als Trägerkonstruktion für
Anlagen als auch zur Verteilung der Versorgungsenergie und
der Datenübertragung geeignet sind. Als Material für das
Trägerprofil 40 bietet sich Aluminium an. Natürlich sind
auch andere Materialien, beispielsweise faserverstärkte
Kunststoffe denkbar, sofern sie eine ausreichende
Steifigkeit und Biegefestigkeit, wie sie im Anlagenbau
erforderlich sind, aufweisen.
Dank der Erfindung benötigt die in Fig. 1 gezeigte
Förderanlage weniger Platz und darüber hinaus ist auch der
Aufbau einfacher, da eine separate Verdrahtung der
Automatisierungskomponenten 40 und der übergeordneten
Steuereinrichtung 30 nicht mehr notwendig ist. Darüber
hinaus ist die Förderanlage wesentlich flexibler zu
gestalten, da an jeder Stelle des Trägerprofils 40
dezentrale Automatisierungskomponenten 30 aufgerastet werden
können, die im aufgerasteten Zustand automatisch mit einer
Energieversorgung und einer Datenübertragungsverbindung und
gegebenenfalls auch mit den erforderlichen Druckmitteln
versorgt werden können.
Claims (10)
1. Trägerprofil insbesondere zum Aufbau einer
Automatisierungsanlage umfassend
mehrere Versteifungen (80, 85, 90),
wenigstens eine Einrichtung (60) zum lösbaren Befestigen von mit elektrischer Energie zu versorgenden Geräten (30),
wenigstens eine Einrichtung zum Zuführen von Energie zu beliebigen oder vorbestimmten Stellen, an denen jeweils ein Gerät (30) an das Trägerprofil (40) befestigbar und im befestigten Zustand mit der Energiezufuhr-Einrichtung elektrisch verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Trägerprofil (40) einen ersten Kanal (110), in dem ein Lichtwellenleiter zur Übertragung von Daten angeordnet ist, aufweist, wobei der erste Kanal (110) mit einer abnehmbaren Abdeckung (115) versehen ist, die mehrere in vorbestimmten Abständen zueinander angeordnete Öffnungen aufweist, in die Linsensysteme zum Ein- und Auskoppeln von Licht in und aus den Lichtwellenleiter eingesetzt sind.
mehrere Versteifungen (80, 85, 90),
wenigstens eine Einrichtung (60) zum lösbaren Befestigen von mit elektrischer Energie zu versorgenden Geräten (30),
wenigstens eine Einrichtung zum Zuführen von Energie zu beliebigen oder vorbestimmten Stellen, an denen jeweils ein Gerät (30) an das Trägerprofil (40) befestigbar und im befestigten Zustand mit der Energiezufuhr-Einrichtung elektrisch verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Trägerprofil (40) einen ersten Kanal (110), in dem ein Lichtwellenleiter zur Übertragung von Daten angeordnet ist, aufweist, wobei der erste Kanal (110) mit einer abnehmbaren Abdeckung (115) versehen ist, die mehrere in vorbestimmten Abständen zueinander angeordnete Öffnungen aufweist, in die Linsensysteme zum Ein- und Auskoppeln von Licht in und aus den Lichtwellenleiter eingesetzt sind.
2. Trägerprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Energiezufuhr-Einrichtung eine Stromschiene oder
eine elektrische Versorgungsleitung ist.
3. Trägerprofil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungseinrichtung eine erste in dem
Trägerprofil verlaufende längliche Nut (60) ist, in der
die Stromschiene angeordnet ist.
4. Trägerprofil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Nut (60) parallel zur Stromschiene ein
elektrisches Kabel oder ein Lichtwellenleiter zur
Übertragung von Daten geführt ist.
5. Trägerprofil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine zweite Nut vorgesehen ist, in der ein
elektrisches Kabel und/oder ein Lichtwellenleiter zur
Übertragung von Daten geführt ist.
6. Trägerprofil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung eine Nut
mit Vorsprüngen (62, 64) zur aufrastenden Montage eines
Gerätes (30) ist und das Trägerprofil einen zweiten Kanal (100) aufweist,
in dem ein Flachbandkabel enthalten sein kann, wobei der
Kanal mit einer abnehmbaren Abdeckung (105) versehen
ist, die mehrere in vorbestimmten Abständen zueinander
angeordnete Öffnungen zum Durchführen von elektrischen
Kontaktelementen aufweist.
7. Trägerprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch wenigstens einen dritten Kanal
(70), in dem eine Stromschiene, ein
Energieversorgungskabel oder ein Druckmittel geführt
sein kann.
8. Trägerprofil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Versteifung quer und radial
verlaufende Streben (90; 80, 85) umfassen, die den Kanal
(70) definieren.
9. Elektrische Vorrichtung zum lösbaren Montieren an ein
Trägerprofil (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
mit elektrischen Kontaktelementen, die im montierten
Zustand mit den entsprechenden elektrischen
Gegenkontaktelementen einer Energiezufuhr-Einrichtung
des Trägerprofils eine elektrische Verbindung
herstellen,
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zum Ein- oder Auskoppeln von Licht in
bzw. aus einen im Trägerprofil angeordneten
Lichtwellenleiter.
10. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet
durch einen Einlaß- oder Auslaßstutzen zum Verbinden mit
einem in dem Trägerprofil integrierten, mit Druckmittel
gefüllten Kanal.
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DE1997153090 DE19753090C2 (de) | 1997-11-29 | 1997-11-29 | Trägerprofil |
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ID=7850286
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