JP2001343273A - 粉体検出用静電容量型センサ - Google Patents
粉体検出用静電容量型センサInfo
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- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
- G01F23/261—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields for discrete levels
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 粉体が付着、堆積に起因する検出誤動作のな
い粉体検出用静電容量型センサを提供することを課題と
する。 【解決手段】 粉体タンク３の内部側には、センサ本体
２５を覆うように保護カバー２４が設けられている。保
護カバー２４は、内表面２４ｂから外表面２４ａへ圧縮
空気９が流通できるような多孔質材であり、例えばポリ
エチレンの半焼結材料から構成されている。保護カバー
２４、カバーガイド２１およびセンサ本体２５に囲まれ
た空間である圧縮空気室３１は、カバーガイド２１の空
気導入口２１ｄと連通する。空気導入口２１ｄから導入
された圧縮空気９は保護カバー２４を通して外部に吹き
出し、粉体２が保護カバー２４に付着、堆積しないよう
になっている。
い粉体検出用静電容量型センサを提供することを課題と
する。 【解決手段】 粉体タンク３の内部側には、センサ本体
２５を覆うように保護カバー２４が設けられている。保
護カバー２４は、内表面２４ｂから外表面２４ａへ圧縮
空気９が流通できるような多孔質材であり、例えばポリ
エチレンの半焼結材料から構成されている。保護カバー
２４、カバーガイド２１およびセンサ本体２５に囲まれ
た空間である圧縮空気室３１は、カバーガイド２１の空
気導入口２１ｄと連通する。空気導入口２１ｄから導入
された圧縮空気９は保護カバー２４を通して外部に吹き
出し、粉体２が保護カバー２４に付着、堆積しないよう
になっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、粉体の検知に用
いる粉体検出用静電容量型センサに関し、特に、粉体を
貯蔵するタンク内の粉体層の高さを計測するレベルセン
サに関する。
いる粉体検出用静電容量型センサに関し、特に、粉体を
貯蔵するタンク内の粉体層の高さを計測するレベルセン
サに関する。
【従来の技術】例えば、粉体検出用静電容量型センサが
用いられる静電粉体塗装装置を図２に示す。静電粉体塗
装装置１は、粉体塗料２に静電気を帯電させ、電気クー
ロン力を応用して、接地された被塗物に均一な薄膜塗装
を行うものである。粉体タンク３からインジェクタ４を
介して粉体塗料２が塗装ガン５へ供給され、塗装ガン５
の先端部に形成されたノズル開口から搬送エア流と共に
被塗物に向けて噴射される。このとき、塗装ガン５の先
端部に形成された電極に高電圧が印加されると、塗装ガ
ン５の電極から被塗物に向けてコロナ放電が発生する。
粉体塗料２がこのコロナ放電により生ずるイオンにより
帯電され、搬送エア流と電気力線に沿った電気力との影
響を受けて被塗物の表面上に塗着する。
用いられる静電粉体塗装装置を図２に示す。静電粉体塗
装装置１は、粉体塗料２に静電気を帯電させ、電気クー
ロン力を応用して、接地された被塗物に均一な薄膜塗装
を行うものである。粉体タンク３からインジェクタ４を
介して粉体塗料２が塗装ガン５へ供給され、塗装ガン５
の先端部に形成されたノズル開口から搬送エア流と共に
被塗物に向けて噴射される。このとき、塗装ガン５の先
端部に形成された電極に高電圧が印加されると、塗装ガ
ン５の電極から被塗物に向けてコロナ放電が発生する。
粉体塗料２がこのコロナ放電により生ずるイオンにより
帯電され、搬送エア流と電気力線に沿った電気力との影
響を受けて被塗物の表面上に塗着する。
【０００２】ここで、粉体タンク３の側壁８には静電容
量型センサ１０が設置されて粉体タンク３内に貯蔵され
ている粉体塗料２の高さに相当する粉体層レベル７を検
知している。粉体層レベル７を検知する粉体レベルセン
サとしては、静電容量型センサ１０のほかに、圧力型、
レーザー型、音波型、振動型等が用いられるが、静電容
量型がコストと取付スペースの面で他の方式に比べ有利
である。静電容量型センサ１０は、内部に一対の電極１
１を有し、電極１１間の静電容量の変化を検知して、セ
ンサ周辺の粉体の存在または粉体量を検出するものであ
る。空気に対して誘電率が異なる粉体塗料２がこのセン
サを覆う高さまで貯蔵されると、電極１１間の静電容量
が変化するので静電容量型センサ１０は粉体塗料２が所
定の高さまで貯蔵されていることを検知できる。
量型センサ１０が設置されて粉体タンク３内に貯蔵され
ている粉体塗料２の高さに相当する粉体層レベル７を検
知している。粉体層レベル７を検知する粉体レベルセン
サとしては、静電容量型センサ１０のほかに、圧力型、
レーザー型、音波型、振動型等が用いられるが、静電容
量型がコストと取付スペースの面で他の方式に比べ有利
である。静電容量型センサ１０は、内部に一対の電極１
１を有し、電極１１間の静電容量の変化を検知して、セ
ンサ周辺の粉体の存在または粉体量を検出するものであ
る。空気に対して誘電率が異なる粉体塗料２がこのセン
サを覆う高さまで貯蔵されると、電極１１間の静電容量
が変化するので静電容量型センサ１０は粉体塗料２が所
定の高さまで貯蔵されていることを検知できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、静電容
量型センサ１０の表面に粉体塗料２が付着して、堆積し
てしまう場合がある。このようにセンサ１０の表面に粉
体塗料２が付着すると、粉体タンク３内の粉体層レベル
７に拘わらずに静電容量型センサ１０は常時粉体の存在
を検出するため、粉体層レベル７を誤判断するという問
題点があった。また、圧縮空気９を静電容量型センサ１
０に外部から吹き付けて、静電容量型センサ１０の表面
の粉体塗料２を除去する方法もあるが、除去効果は不十
分であり、また粉体塗料２により静電容量型センサ１０
の表面が擦られて摩耗するという問題点もあった。
量型センサ１０の表面に粉体塗料２が付着して、堆積し
てしまう場合がある。このようにセンサ１０の表面に粉
体塗料２が付着すると、粉体タンク３内の粉体層レベル
７に拘わらずに静電容量型センサ１０は常時粉体の存在
を検出するため、粉体層レベル７を誤判断するという問
題点があった。また、圧縮空気９を静電容量型センサ１
０に外部から吹き付けて、静電容量型センサ１０の表面
の粉体塗料２を除去する方法もあるが、除去効果は不十
分であり、また粉体塗料２により静電容量型センサ１０
の表面が擦られて摩耗するという問題点もあった。
【０００４】この発明はこのような問題点を解消するた
めになされたもので、粉体の付着、堆積に起因する検出
誤動作のない粉体検出用静電容量型センサを提供するこ
とを目的とする。
めになされたもので、粉体の付着、堆積に起因する検出
誤動作のない粉体検出用静電容量型センサを提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る粉体検出
用静電容量型センサは、一対の電極間の静電容量の変化
により粉体を検出する粉体検出用静電容量型センサにお
いて、内部に一対の電極を有するセンサ本体と、センサ
本体の外周面との間に圧縮空気室が形成されるようにセ
ンサ本体を覆うと共に多孔質材からなる保護カバーと、
圧縮空気室に連通された空気導入口とを備え、空気導入
口から圧縮空気室に圧縮空気を導入することにより保護
カバーを通して圧縮空気を保護カバーの外部に吹き出す
ようにしたものである。
用静電容量型センサは、一対の電極間の静電容量の変化
により粉体を検出する粉体検出用静電容量型センサにお
いて、内部に一対の電極を有するセンサ本体と、センサ
本体の外周面との間に圧縮空気室が形成されるようにセ
ンサ本体を覆うと共に多孔質材からなる保護カバーと、
圧縮空気室に連通された空気導入口とを備え、空気導入
口から圧縮空気室に圧縮空気を導入することにより保護
カバーを通して圧縮空気を保護カバーの外部に吹き出す
ようにしたものである。
【０００６】この発明に係る粉体検出用静電容量型セン
サは、センサ本体と保護カバーを保持すると共に空気導
入口が形成されたカバーガイドをさらに備えてもよい。
保護カバーはポリエチレンの半焼結材料であってもよ
い。
サは、センサ本体と保護カバーを保持すると共に空気導
入口が形成されたカバーガイドをさらに備えてもよい。
保護カバーはポリエチレンの半焼結材料であってもよ
い。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を基に説明する。図１は、本実施の形態に係
る粉体検出用静電容量型センサ２０の構造を示すもので
あり、図２に示した粉体検出用静電容量型センサ１０の
位置に粉体検出用静電容量型センサ２０が取りつけられ
た状態を示している。
て添付図面を基に説明する。図１は、本実施の形態に係
る粉体検出用静電容量型センサ２０の構造を示すもので
あり、図２に示した粉体検出用静電容量型センサ１０の
位置に粉体検出用静電容量型センサ２０が取りつけられ
た状態を示している。
【０００８】内部に粉体２が貯蔵された粉体タンク３の
側壁８には、円筒状のセンサ取付孔８ａが設けられてい
る。センサ取付孔８ａには、粉体検出用静電容量型セン
サ２０が挿入され固定されている。粉体検出用静電容量
型センサ２０は、センサ本体２５、カバーガイド２１お
よび保護カバー２４からなる保護カバーユニット３０、
カバーユニット固定ナット２３、センサ取付ナット２６
とを主な構成要素としている。カバーガイド２１は、ほ
ぼ中空円筒状の円筒部２１ａおよびその一端から径方向
外側に延びてフランジを形成するフランジ部２１ｂから
構成されている。また、カバーガイド２１の円筒部２１
ａの外周部は、径の異なる２つの円筒面からなり、大径
側円筒面には雄ねじ２１ｆが設けられている。小径側円
筒面２１ｇには矩形断面を有する環状の溝２１ｈが設け
られている。
側壁８には、円筒状のセンサ取付孔８ａが設けられてい
る。センサ取付孔８ａには、粉体検出用静電容量型セン
サ２０が挿入され固定されている。粉体検出用静電容量
型センサ２０は、センサ本体２５、カバーガイド２１お
よび保護カバー２４からなる保護カバーユニット３０、
カバーユニット固定ナット２３、センサ取付ナット２６
とを主な構成要素としている。カバーガイド２１は、ほ
ぼ中空円筒状の円筒部２１ａおよびその一端から径方向
外側に延びてフランジを形成するフランジ部２１ｂから
構成されている。また、カバーガイド２１の円筒部２１
ａの外周部は、径の異なる２つの円筒面からなり、大径
側円筒面には雄ねじ２１ｆが設けられている。小径側円
筒面２１ｇには矩形断面を有する環状の溝２１ｈが設け
られている。
【０００９】粉体タンク３の内部側には、センサ本体２
５を覆うように、ほぼカップ形状をした保護カバー２４
が設けられている。保護カバー２４は、開口端部２４ｃ
が内周面でカバーガイド２１の小径側円筒面２１ｇに当
接して、溝２１ｈと嵌合してカバーガイド２１と固定さ
れ、一体となって保護カバーユニット３０を構成してい
る。保護カバー２４は、センサ本体２５と対向する内表
面２４ｂから粉体タンク３内の粉体２に直接触れる外表
面２４ａへ圧縮空気９が流通できるような多孔質材であ
る。この多孔質材は１０μｍ程度のポリエチレンの粒子
を加熱して結合した半焼結材料である。また、この多孔
質材内に形成される孔の孔径は１０〜１５μｍである。
ここで、保護カバー２４、カバーガイド２１およびセン
サ本体２５に囲まれた空間は、空気導入口２１ｄと連通
するとともに圧縮空気室３１を構成している。また、保
護カバー２４の内表面２４ｂは圧縮空気室３１の内壁の
一部を構成することになる。
５を覆うように、ほぼカップ形状をした保護カバー２４
が設けられている。保護カバー２４は、開口端部２４ｃ
が内周面でカバーガイド２１の小径側円筒面２１ｇに当
接して、溝２１ｈと嵌合してカバーガイド２１と固定さ
れ、一体となって保護カバーユニット３０を構成してい
る。保護カバー２４は、センサ本体２５と対向する内表
面２４ｂから粉体タンク３内の粉体２に直接触れる外表
面２４ａへ圧縮空気９が流通できるような多孔質材であ
る。この多孔質材は１０μｍ程度のポリエチレンの粒子
を加熱して結合した半焼結材料である。また、この多孔
質材内に形成される孔の孔径は１０〜１５μｍである。
ここで、保護カバー２４、カバーガイド２１およびセン
サ本体２５に囲まれた空間は、空気導入口２１ｄと連通
するとともに圧縮空気室３１を構成している。また、保
護カバー２４の内表面２４ｂは圧縮空気室３１の内壁の
一部を構成することになる。
【００１０】カバーガイド２１の大径側円筒面の雄ねじ
２１ｆ上には、カバーユニット固定ナット２３が螺合さ
れている。カバーユニット固定ナット２３は、カバーガ
イド２１のフランジ部２１ｂにゴム製板パッキン２２が
装着された状態で、センサ取付孔８ａに粉体タンク３の
外側面側から挿入された保護カバーユニット３０を螺合
することにより粉体タンク３に固定している。
２１ｆ上には、カバーユニット固定ナット２３が螺合さ
れている。カバーユニット固定ナット２３は、カバーガ
イド２１のフランジ部２１ｂにゴム製板パッキン２２が
装着された状態で、センサ取付孔８ａに粉体タンク３の
外側面側から挿入された保護カバーユニット３０を螺合
することにより粉体タンク３に固定している。
【００１１】一方、カバーガイド２１の内周面には、一
端にセンサ本体２５と螺合するための雌ねじ２１ｃが設
けられるとともに、他端の内径はセンサ本体２５の外径
より大きく、中央部の内径は他端の内径よりさらに大き
くなっている。したがって、カバーガイド２１の内周面
とセンサ本体２５の外周面との間に圧縮空気室３１の一
部を構成する隙間が形成されている。また、カバーガイ
ド２１には、フランジ部２１ｂの外周面から径方向内周
面まで貫通して、圧縮空気９を取り入れる空気導入口２
１ｄが設けられている。なお、空気導入口２１ｄには、
圧縮空気９を取り入れるチューブを接続するために雌ね
じ２１ｅが設けられている。
端にセンサ本体２５と螺合するための雌ねじ２１ｃが設
けられるとともに、他端の内径はセンサ本体２５の外径
より大きく、中央部の内径は他端の内径よりさらに大き
くなっている。したがって、カバーガイド２１の内周面
とセンサ本体２５の外周面との間に圧縮空気室３１の一
部を構成する隙間が形成されている。また、カバーガイ
ド２１には、フランジ部２１ｂの外周面から径方向内周
面まで貫通して、圧縮空気９を取り入れる空気導入口２
１ｄが設けられている。なお、空気導入口２１ｄには、
圧縮空気９を取り入れるチューブを接続するために雌ね
じ２１ｅが設けられている。
【００１２】センサ本体２５は、内部に図示しない一対
の電極を有し、これらの電極間の静電容量の変化を検知
して、周辺の粉体の存在または粉体量を検出するように
回路が構成されている。このセンサ本体２５は、ほぼ円
筒状であって、外周円筒面には一端から所定の長さに亘
って雄ねじ２５ａが設けられている。センサ本体２５
は、粉体タンク３の外側面側からカバーガイド２１にね
じ込まれ、粉体タンク３の側壁８から任意の位置に位置
決めされている。センサ本体２５の外周円筒面上には、
カバーガイド２１のフランジ部２１ｂに隣接してゴム製
の板パッキン２９が設けられ、さらにセンサ取付ナット
２６が設けられている。センサ取付ナット２６は、セン
サ本体２５と螺合し、カバーガイド２１と共締めするこ
とにより、カバーガイド２１に対してセンサ本体２５を
所定の位置に位置決めして固定する。
の電極を有し、これらの電極間の静電容量の変化を検知
して、周辺の粉体の存在または粉体量を検出するように
回路が構成されている。このセンサ本体２５は、ほぼ円
筒状であって、外周円筒面には一端から所定の長さに亘
って雄ねじ２５ａが設けられている。センサ本体２５
は、粉体タンク３の外側面側からカバーガイド２１にね
じ込まれ、粉体タンク３の側壁８から任意の位置に位置
決めされている。センサ本体２５の外周円筒面上には、
カバーガイド２１のフランジ部２１ｂに隣接してゴム製
の板パッキン２９が設けられ、さらにセンサ取付ナット
２６が設けられている。センサ取付ナット２６は、セン
サ本体２５と螺合し、カバーガイド２１と共締めするこ
とにより、カバーガイド２１に対してセンサ本体２５を
所定の位置に位置決めして固定する。
【００１３】次に、本実施の形態に係る粉体検出用静電
容量型センサ２０の動作について説明する。空気導入口
２１ｄから圧縮空気室３１に圧縮空気９を導入すると、
圧縮空気９は保護カバー２４の内表面２４ｂ側から外表
面２４ａ側に流通して粉体タンク３内へ吹き出す。この
外表面２４ａ側に吹き出す圧縮空気９によって、粉体２
は保護カバー２４の外表面２４ａに付着、堆積しなくな
る。また、圧縮空気９が粉体検出用静電容量型センサ２
０に供給されていない間に、付着、堆積した粉体も、圧
縮空気９が供給されると保護カバー２４から除去される
ことになる。以上のように、空気導入口２１ｄから導入
された圧縮空気９は保護カバー２４を通して外部に吹き
出すので、粉体検出用静電容量型センサ２０の表面への
粉体の付着、堆積が防止され、粉体検出用静電容量型セ
ンサ２０が粉体層レベル７を誤判断することがない。ま
た、センサ本体２５の表面が粉体２により擦られて摩耗
してしまうこともない。
容量型センサ２０の動作について説明する。空気導入口
２１ｄから圧縮空気室３１に圧縮空気９を導入すると、
圧縮空気９は保護カバー２４の内表面２４ｂ側から外表
面２４ａ側に流通して粉体タンク３内へ吹き出す。この
外表面２４ａ側に吹き出す圧縮空気９によって、粉体２
は保護カバー２４の外表面２４ａに付着、堆積しなくな
る。また、圧縮空気９が粉体検出用静電容量型センサ２
０に供給されていない間に、付着、堆積した粉体も、圧
縮空気９が供給されると保護カバー２４から除去される
ことになる。以上のように、空気導入口２１ｄから導入
された圧縮空気９は保護カバー２４を通して外部に吹き
出すので、粉体検出用静電容量型センサ２０の表面への
粉体の付着、堆積が防止され、粉体検出用静電容量型セ
ンサ２０が粉体層レベル７を誤判断することがない。ま
た、センサ本体２５の表面が粉体２により擦られて摩耗
してしまうこともない。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の粉体検出
用静電容量型センサによれば、内部に一対の電極を有す
るセンサ本体と、センサ本体の外周面との間に圧縮空気
室が形成されるようにセンサ本体を覆うと共に多孔質材
からなる保護カバーと、圧縮空気室に連通された空気導
入口とを備え、空気導入口から圧縮空気室に圧縮空気を
導入することにより保護カバーを通して圧縮空気を保護
カバーの外部に吹き出すようにしたので、粉体の付着、
堆積に起因する検出誤動作のない粉体検出用静電容量型
センサを提供することができる。
用静電容量型センサによれば、内部に一対の電極を有す
るセンサ本体と、センサ本体の外周面との間に圧縮空気
室が形成されるようにセンサ本体を覆うと共に多孔質材
からなる保護カバーと、圧縮空気室に連通された空気導
入口とを備え、空気導入口から圧縮空気室に圧縮空気を
導入することにより保護カバーを通して圧縮空気を保護
カバーの外部に吹き出すようにしたので、粉体の付着、
堆積に起因する検出誤動作のない粉体検出用静電容量型
センサを提供することができる。
【図１】 本発明の実施の形態に係る静電容量型センサ
の取付構造図である。
の取付構造図である。
【図２】 従来の静電容量型センサを用いた静電粉体塗
装装置の概念図である。
装装置の概念図である。
２０…粉体検出用静電容量型センサ、２１…カバーガイ
ド、２１ｄ…空気導入口、２４…保護カバー、２４ａ…
外表面、２４ｂ…内表面、２５…静電容量型センサ本
体、３１…圧縮空気室、
ド、２１ｄ…空気導入口、２４…保護カバー、２４ａ…
外表面、２４ｂ…内表面、２５…静電容量型センサ本
体、３１…圧縮空気室、
Claims (3)
- 【請求項１】 一対の電極間の静電容量の変化により粉
体を検出する粉体検出用静電容量型センサにおいて、 内部に一対の電極を有するセンサ本体と、 センサ本体の外周面との間に圧縮空気室が形成されるよ
うにセンサ本体を覆うと共に多孔質材からなる保護カバ
ーと、 圧縮空気室に連通された空気導入口とを備え、空気導入
口から圧縮空気室に圧縮空気を導入することにより保護
カバーを通して圧縮空気を保護カバーの外部に吹き出す
ようにしたことを特徴とする粉体検出用静電容量型セン
サ。 - 【請求項２】 センサ本体と保護カバーを保持すると共
に空気導入口が形成されたカバーガイドをさらに備えた
請求項１に記載の粉体検出用静電容量型センサ。 - 【請求項３】 保護カバーはポリエチレンの半焼結材料
である請求項１あるいは２に記載の粉体検出用静電容量
型センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000162504A JP2001343273A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 粉体検出用静電容量型センサ |
| US09/865,617 US6520011B2 (en) | 2000-05-31 | 2001-05-29 | Powder detecting capacitance-type sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000162504A JP2001343273A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 粉体検出用静電容量型センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001343273A true JP2001343273A (ja) | 2001-12-14 |
Family
ID=18666395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000162504A Pending JP2001343273A (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 粉体検出用静電容量型センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6520011B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001343273A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101264943B1 (ko) | 2004-12-22 | 2013-05-15 | 이너지 오토모티브 시스템즈 리서치 (소시에떼 아노님) | 용량성 액체 레벨 센서 및 레벨 평가 방법 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005021137A1 (de) * | 2005-05-06 | 2006-09-07 | Bayerische Motoren Werke Ag | Kapazitiver Sensor |
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