DE1151475B - Anti-glare device for lights, especially for street lights - Google Patents
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Description
Blendschutzvorrichtung für Leuchten, insbesondere für Straßenleuchten Die Sicherheit des modernen Verkehrs verlangt eine blendungsfreie Straßenbeleuchtung. Die gebräuchlichen und bekannten Straßenleuchten erfüllen diese Forderung nur unvollkommen, weil schon aus großer Entfernung helle Lampenteile - gewöhnlich im Bereich der Lichtaustrittsöffnung -sichtbar sind.Anti-glare device for lights, in particular for street lights The safety of modern traffic demands glare-free street lighting. The common and well-known street lights meet this requirement only imperfectly, because the lamp parts are bright even from a great distance - usually in the area of the light exit opening -are visible.
Insbesondere bei ungünstigen Witterungsverhältnissen spiegeln sich auf nassen, dunklen Straßenoberflächen alle im Blickfeld befindlichen Lampen, selbst dann, wenn sie mit Diffusoren versehen sind, und bilden eine reflektierende Lichtbahn, die die Sichtverhältnisse für den Verkehrsteilnehmer außerordentlich herabmindert. Unter derartigen Umständen stellt sich das menschliche Auge automatisch aus naturgegebenen Gründen auf den Helligkeitsgrad der hellsten Objekte im Sichtbereich, das sind die Lampenöffnungen und ihre Spiegelbilder auf der Straßenoberfläche, ein und wird daran gehindert, sich optimal dem Helligkeitsgrad der beleuchteten Straßenoberfläche bzw. der sich darauf befindlichen Objekte anzupassen. Obwohl die Helligkeit auf der Straße an sich eine gute Sicht gestatten würde, entsteht auf diese Weise infolge der begrenzten Adaptationsfähigkeit des menschlichen Auges eine Sichtbehinderung, die im folgenden - entsprechend dem allgemeinen Sprachgebrauch - als »Blendung« bezeichnet wird, worunter aber keinesfalls die »Blendung« im eigentlichen Sinne zu verstehen ist, die durch geradlinige, direkte Lichtstrahlen, z. B. aus Kraftfahrzeugscheinwerfern oder Straßenleuchten, verursacht wird.This is reflected in particular in unfavorable weather conditions on wet, dark road surfaces all lamps in the field of view, even themselves when they are provided with diffusers and form a reflective path of light, which reduces the visibility for the road user extraordinarily. Under such circumstances, the human eye automatically adjusts itself to natural factors Reasons on the degree of brightness of the brightest objects in the field of vision, these are the Lamp openings and their reflections on the road surface, one and is attached to it prevented from optimally adapting to the degree of brightness of the illuminated road surface or of the objects located on it. Although the brightness on the street would allow a good view in itself, arises in this way as a result of the limited Adaptation ability of the human eye a visual impairment, which in the following - according to common usage - is called "glare", but this is by no means to be understood as "glare" in the actual sense, which by straight, direct light rays, z. B. from motor vehicle headlights or street lights.
Man hat versucht, dieses Problem durch indirekte oder halbdirekte Beleuchtung zu lösen. Bei diesen Lampenkonstruktionen ist die Lichtquelle für das Auge des Verkehrsteilnehmers verdeckt, aber sehr helle, weiße oder diffuse Flächen im Bereich der Lichtaustrittsöffnung bleiben sichtbar. Hierdurch entsteht die einleitend beschriebene Sichtbehinderung und Blendung, so daß diese Lampen den modernen Forderungen nicht entsprechen.One has tried to solve this problem through indirect or semi-direct To solve lighting. In these lamp constructions, the light source for the The road user’s eyes are covered, but very bright, white or diffuse areas remain visible in the area of the light exit opening. This creates the introductory described obstruction and glare, so that these lamps meet modern demands do not match.
Man hat ferner versucht, im Lichtkegel ein Blendensystem anzuordnen, das einerseits den Austritt der Lichtstrahlen aus dem Lampengehäuse gestattet, aber andererseits die Blendung des Verkehrsteilnehmers verhindern soll, so z. B. bewegliche, jalousieartige, parallele Abblendlamellen. Diese dünnen Lamellen können alle oder teilweise über einen Bowdenzug mehr oder weniger gekrümmt werden, wodurch der Lichtaustritt nach einer Seite verhindert werden soll, was zwar für die beabsichtigte Verwendung als Kraftfahrzeugscheinwerfer denkbar ist, aber diese Konstruktion für die Verwendung als Straßenleuchte ungeeignet macht, weil letztere unbedingt eine große Fläche möglichst gleichmäßig ausleuchten muß.Attempts have also been made to arrange a screen system in the light cone, which on the one hand allows the light rays to exit the lamp housing, but on the other hand to prevent the glare of the road user, so z. B. movable, Blind-like, parallel anti-glare slats. These thin slats can be all or partially more or less curved via a Bowden cable, whereby the light emerges after one side is supposed to be prevented, which is true for the intended use as a motor vehicle headlight is conceivable, but this construction for use makes it unsuitable as a street lamp, because the latter necessarily covers a large area as possible must illuminate evenly.
Man hat auch schon drehbare, plane und parallele Blenden im Lichtkegel vorgesehen, die geeignet sind, die gesamte Öffnung des Lampengehäuses zu verschließen und so den Lichtaustritt zu verhindern. Im geöffneten Zustand können die direkten Lichtstrahlen - entgegen der Absicht der Erfinder -das Blendensystem nicht ungehindert passieren, weil das Licht der punktförmigen Lichtquelle naturgemäß einen Kegel bildet und die geraden, planen Lamellen zumindest in der Randzone des Kegels erhebliche Schattenbildung verursachen, was eine befriedigende Ausleuchtung der Straßenoberfläche unmöglich macht. Ferner haftet beiden Lampenkonstruktionen der schwerwiegende Nachteil an, daß die Lamellen im geöffneten Zustand nicht konsequent den Einblick in das Lampeninnere verwehren und somit aus einer gewissen Entfernung bereits helle Lampenteile für den Verkehrsteilnehmer sichtbar werden.You also have rotatable, flat and parallel screens in the light cone provided, which are suitable to close the entire opening of the lamp housing and thus to prevent the escape of light. When open, the direct Light rays - contrary to the intention of the inventors - the aperture system is not unhindered happen because the light from the point light source naturally forms a cone and the straight, planar lamellae are considerable, at least in the edge zone of the cone Shadows cause what is a satisfactory illumination of the road surface makes impossible. Furthermore, both lamp constructions have a serious disadvantage indicates that the slats do not consistently provide a view of the Refuse the inside of the lamp and thus light parts of the lamp from a certain distance become visible to road users.
Eine andere bekannte Scheinwerferkonstruktion sieht einen Reflektor mit hyperboloider oder paraboloider Form vor, dem entweder ringförmige, konzentrisch ineinander angeordnete oder plane, nahezu horizontal verlaufende Blenden vorgeschaltet sind. Dabei sind die Schräge und Richtung der Blenden so gewählt, daß die vom Reflektorhohlspiegel reflektierten Strahlen ungehindert zwischen den Blenden hindurchfallen können, was aber tatsächlich nur für die Leuchte mit rundem, konzentrischem Blendensystem zutrifft. Obwohl bei dieser Konstruktion für einen Beobachter in der konstruktiv festgelegten Entfernung sämtliche hellen Lampenteile unsichtbar bleiben, haften ihr schwerwiegende Nachteile an. Das von der Lichtquelle ausgestrahlte direkte Licht kann das Blendensystem nur durch den innersten Blendenring ungehindert und geradlinig passieren. Rechnet man den Anteil direkten Lichtes und den Anteil des vom Hohlspiegel reflektierten Lichtes, welches durch den innersten Blendring austritt, zusammen, so zeigt sich, daß mindestens 40 bis 50°/o der gesamten, von der Lichtquelle ausgestrahlten Lichtmenge, nur durch den innersten Blendring hindurchfällt. Damit ergibt sich eine Lichtkonzentration in der Mitte des Kegels, die für einenScheinwerferunterUmständenwünschenswert ist, die aber die Anwendung dieser Konstruktion als Straßenleuchte in Frage stellt, weil eine Straßenleuchte aus relativ geringer Höhe eine größtmögliche Fläche möglichst gleichmäßig ausleuchten soll. Abgesehen von der ungünstigen Lichtverteilung ist der relativ geringe Öffnungswinkel des Lichtkegels, der durch die hyperboloide bzw. paraboloide Lampenform und die dementsprechenden Ringblenden bedingt ist, äußerst nachteilig, weil nur kleine Flächen beleuchtet werden können. Deshalb würde die vollständige Ausleuchtung einer Straße eine sehr große Anzahl Lampen erfordern und damit äußerst unwirtschaftlich sein.Another known headlight design sees a reflector with hyperboloid or paraboloid shape in front, which is either ring-shaped, concentric upstream of one another arranged or planar, almost horizontally extending panels are. The bevel and direction of the diaphragms are chosen so that the reflector concave mirror reflected rays can pass unhindered between the diaphragms, what but actually only applies to the luminaire with a round, concentric screen system. Although in this construction for an observer in the constructively defined Removal of all bright parts of the lamp invisible stay, stick her serious disadvantages. The direct light emitted by the light source the aperture system can only be unobstructed and straight through the innermost aperture ring happen. Calculate the proportion of direct light and the proportion of the concave mirror reflected light, which exits through the innermost glare ring, together, it is found that at least 40 to 50 per cent of the total emitted by the light source Amount of light that only passes through the innermost glare ring. This results in a Concentration of light in the center of the cone, which may be desirable for a headlight which calls into question the application of this construction as a street lamp, because a street lamp covers the largest possible area from a relatively low height should illuminate evenly. Apart from the unfavorable light distribution is the relatively small opening angle of the light cone, which is caused by the hyperboloid or parabolic lamp shape and the corresponding ring aperture is extremely disadvantageous because only small areas can be illuminated. That's why the complete illumination of a street require a very large number of lamps and thus be extremely uneconomical.
Die genannten Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt, bei der ausgegangen wird von einer Blendschutzvorrichtung für Leuchten, insbesondere Straßenleuchten, mit einer Lichtquelle in einem lichtundurchlässigen Gehäuse und mit vor der Lichtaustrittsöffnung angeordneten, dünnwandigen, lichtundurchlässigen und lichtabsorbierenden Lamellen, deren Flächen derartig zu der Leuchtenachse geneigt sind, daß sie parallel zu den die Austrittsöffnung verlassenden, das ausgesandte divergierende Bündel bildenden Lichtstrahlen liegen. Die Erfindung besteht darin, daß die auf beiden Seiten lichtabsorbierenden, parallel zu den Lichtstrahlen des von der Lichtquelle ausgesandten direkten Lichtbündels verlaufenden Lamellenflächen zur Leuchtenachse derart geneigt und in ihrer Lage zur Lichtquelle und Lichtaustrittsöffnung derart gestaffelt sind, daß innerhalb eines etwa durch die Neigung der äußersten Lamellenfläche gegebenen Öffnungswinkels die zu beleuchtende Fläche unabgeschirmt, im wesentlichen nur von den direkten Lichtstrahlen der Lichtquelle beleuchtet ist, während außerhalb dieses Öffnungswinkels die Leuchte praktisch vollständig abgeblendet ist.The disadvantages mentioned are eliminated by the invention which is based on an anti-glare device for lights, in particular Street lights, with a light source in an opaque housing and with thin-walled, opaque ones arranged in front of the light exit opening and light-absorbing slats, the surfaces of which are inclined in this way to the lamp axis are that they are parallel to those leaving the outlet opening, the emitted light rays forming diverging bundles lie. The invention consists in that the light-absorbing on both sides, parallel to the light rays of the from the light source emitted direct light bundle extending slat surfaces so inclined to the lamp axis and in their position to the light source and light exit opening are staggered so that within a roughly by the inclination of the outermost Lamella surface given opening angle the surface to be illuminated unscreened, is essentially only illuminated by the direct light rays of the light source, while outside this opening angle, the lamp is practically completely dimmed is.
Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Stand der Technik handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Blendschutzvorrichtung, deren vorteilhafte Weiterbildungen in den Patentansprüchen im .einzelnen gekennzeichnet sind, um ein Blendensystem, das die direkten, von der Lichtquelle ausgehenden Strahlen ungehindert und ungebrochen in dem ganzen Bereich der Lampenöffnung austreten läßt, wobei der öff nungswinkel des Lichtkegels mehr als 120° betragen kann. Gleichzeitig gewährleistet die erfindungsgemäße Ausbildung der Blenden, daß sämtliche hellen oder reflektierenden Teile für einen außerhalb des Lichtkegels befindlichen Beobachter völlig unsichtbar bleiben. Auf diese Weise bleiben Leuchten mit der erfindungsgemäßen Blendschutzvorrichtung- obwohl deren direkte Strahlen eine Straßenoberfläche kontinuierlich ausleuchten - für das menschliche Auge sowohl aus größerer als auch aus geringer Entfernung unsichtbar. Diese beiden Voraussetzungen gestatten dem menschlichen Auge, sich - ohne durch helle Lichtpunkte irritiert zu werden - dem jeweiligen Helligkeitsgrad der beleuchteten Straße und der Verkehrsobjekte anzupassen.In contrast to the prior art described above, it is in the anti-glare device according to the invention, their advantageous developments are individually characterized in the patent claims to provide a panel system, that the direct rays emanating from the light source unhindered and unbroken can emerge in the entire area of the lamp opening, the opening angle of the light cone can be more than 120 °. At the same time ensures the invention Formation of the aperture that all bright or reflective parts for one Be completely invisible to observers outside the cone of light. on lights with the anti-glare device according to the invention remain in this way although whose direct rays continuously illuminate a road surface - for that invisible to the human eye from both a greater and a short distance. These two prerequisites allow the human eye to - without bright points of light to be irritated - the respective degree of brightness of the illuminated To adapt the road and the traffic objects.
Die erfindungsgemäße Blendschutzvorrichtung kann naturgemäß nur in Verbindung mit allseitig geschlossenen, lichtundurchlässigen Lampengehäusen angewendet werden. Im Bereich der Lichtaustrittsöffnung befinden sich Blenden aus dünnem, lichtundurchlässigem Material mit allseitig tiefschwarzer, lichtabsorbierender Oberfläche. Die jeweils äußerste Blende ist mit dem Rand der Lampenöffnung fest verbunden.The anti-glare device according to the invention can naturally only in Used in conjunction with opaque lamp housings that are closed on all sides will. In the area of the light exit opening, there are diaphragms made of thin, opaque material Material with deep black, light-absorbing surface on all sides. The respectively outermost aperture is firmly connected to the edge of the lamp opening.
Die Blendschutzvorrichtung kann sowohl für Leuchten mit birnenförmigen als auch mit röhrenförmigen Lichtquellen verwendet werden. Im ersteren Fall erhält das Gehäuse eine runde Form und die erfindungsgemäßen Blendenelemente weisen die Gestalt einer Kegelstumpfmantelfläche auf. Für Leuchtröhren wird in bekannter Weise ein längliches kastenförmiges Gehäuse mit erfindungsgemäßen planen Blenden in der Lichtaustrittsöffnung benutzt.The glare protection device can be used both for lights with pear-shaped as well as with tubular light sources. In the former case receives the housing has a round shape and the panel elements according to the invention have the Shape of a truncated cone surface. For fluorescent tubes is used in a known manner an elongated box-shaped housing with planar panels according to the invention in the Light exit opening used.
Das Prinzip der erfindungsgemäßen Blendschutzvorrichtung wird im folgenden für den Fall, daß eine übliche, birnenförmige Lichtquelle Verwendung findet, an Hand der Zeichnungen erläutert.The principle of the anti-glare device according to the invention is described below in the event that a conventional, pear-shaped light source is used Hand of the drawings explained.
Der obere Teil 1 des Lampengehäuses in Abb. 1 ist in bekannter Weise als halbkugeliger oder parabolischer Reflektor ausgebildet, in dessen Mittelpunkt bzw. Brennpunkt die elektrische Glühlampe 2 befestigt ist. Nach unten ist der Reflektor mit einem kegelstumpfmantelförmigen Ring 3 fest verbunden. Erfindungsgemäß muß die theoretische Spitze dieses kegeligen Ringes 3 genau im Mittelpunkt der Lichtquelle liegen.The upper part 1 of the lamp housing in Fig. 1 is in a known manner designed as a hemispherical or parabolic reflector, at its center or focal point, the electric incandescent lamp 2 is attached. Down is the reflector firmly connected with a frustoconical jacket-shaped ring 3. According to the invention, the theoretical tip of this conical ring 3 exactly in the center of the light source lie.
Konzentrisch in dem Ring 3 sind weitere kegelstumpfmantelförmige Ringblenden 4, 5 und 6 in zweckmäßiger Anzahl angeordnet, deren theoretische Kegelspitzen ebenfalls genau mit dem Mittelpunkt der Lichtquelle 2 zusammenfallen. Die erwähnten Teile, Leuchtengehäuse und ringförmige Blenden, bestehen aus lichtundurchlässigem Werkstoff mit tiefschwarzer, lichtabsorbierender Oberfläche. Die Wanddicke der ringförmigen Blenden ist so gering wie möglich, um konzentrische Ringschatten im Lichtkegel auf ein Minimum zu reduzieren.Further truncated cone-shaped annular diaphragms 4, 5 and 6 are arranged concentrically in the ring 3, the theoretical cone tips of which also coincide exactly with the center of the light source 2. The parts mentioned, the luminaire housing and ring-shaped panels, are made of opaque material with a deep black, light-absorbing surface. The wall thickness of the ring-shaped screens is as small as possible in order to reduce concentric ring shadows in the light cone to a minimum.
Somit kann das von der Lichtquelle 2 ausstrahlende, direkte Licht durch die zwischen den kegeligen Ringen 3 bis 6 verbleibenden Ringspalten hindurchtreten und an den äußeren und inneren Mantelflächen der kegeligen Ringe entlangstreichen. Da in der Praxis die Lichtquelle 2 nicht punktförmig ist, sondern eine gewisse Dimension hat, ist die Schattenbildung der Ringe 4, 5 und 6 minimal. Der äußere, am Reflektor 1 befindliche kegelige Ring 3 begrenzt die von der Lampe beleuchtete Fläche.Thus, the direct light emitted by the light source 2 can pass through the annular gaps remaining between the conical rings 3 to 6 and brush along the outer and inner lateral surfaces of the conical rings. Since in practice the light source 2 is not point-shaped, but rather has a certain dimension, the shadow formation of the rings 4, 5 and 6 is minimal. The outer conical ring 3 located on the reflector 1 delimits the area illuminated by the lamp.
Die erfindungsgemäße, völlige Abschirmung der Lichtquelle und hieraus resultierende Blendfreiheit wird durch die Ausbildung der kegeligen Ringe 3 bis 6 gewährleistet. Die axiale Höhe und Anordnung der kegelstumpfmantelförmigen Ringe 3 bis 6 ist erfindungsgemäß so bemessen, daß der Blick eines Betrachters, welcher aus einer gewissen Entfernung zu der Lampe emporsieht, nur auf die äußeren und inneren Mantelflächen der kegeligen Ringe 3 bis 6 fallen kann. Diese Mantelflächen sind tiefschwarz, matt und mit rauher Oberfläche ausgeführt, so daß Reflexe oder Spiegelung wirksam verhindert sind.The inventive, complete shielding of the light source and from this resulting freedom from glare is due to the formation of the conical rings 3 to 6 guaranteed. The axial height and location of the frustoconical rings 3 to 6 is dimensioned according to the invention so that the gaze of a viewer who looks up to the lamp from a certain distance, only to the outer and inner ones The outer surfaces of the tapered rings 3 to 6 can fall. These lateral surfaces are Deep black, matt and executed with a rough surface, so that reflections or reflections are effectively prevented.
Diese Wirkung tritt naturgemäß nur dann ein, wenn der Blickwinkel des Betrachters oberhalb der Horizontalen geringer ist als derjenige, der für die Konstruktion der Leuchte mit Blendschutzvorrichtung zugrunde gelegt wurde. Dieser Mangel ist jedoch in der Praxis zu vernachlässigen, weil das menschliche Auge nur einen sehr kleinen Blickwinkel umfaßt, so daß ein Betrachter (Verkehrsteilnehmer), der sich nahe am oder im Lichtkreis der Lampe befindet, bereits unter derselben vorbeisieht. vorausgesetzt, daß er seinen Blick auf den Straßenverkehr und nicht willkürlich nach oben richtet (s. Abb. 4). Da z. B. das Blickfeld eines Kraftwagenfahrers nach oben durch das Wagendach begrenzt wird, wirkt sich der geschilderte Nachteil zumindest nicht für Fahrer in geschlossenen Kraftwagen aus.Naturally, this effect only occurs when the perspective of the viewer above the horizontal is less than the one the basis for the construction of the luminaire with anti-glare device became. In practice, however, this deficiency is negligible because it is human Eye covers only a very small viewing angle, so that a viewer (road user), which is close to or in the light circle of the lamp, already under the same looks past. provided that he looks at the road and not points upwards at will (see Fig. 4). Since z. B. the field of vision of a motor vehicle driver is limited at the top by the car roof, the described disadvantage has an effect at least not for drivers in closed cars.
In Abb. 1 ist beispielsweise eine Leuchte mit Blendschutzvorrichtung für einen zulässigen Blickwinkel von etwa 25° gezeichnet. Abb. 2 zeigt dagegen eine Leuchte, bei der noch unter einem Blickwinkel von 40° oberhalb der Horizontalen sämtliche heller. Innenteile unsichtbar bleiben. Naturgemäß ist der größtmögliche Winkel für den aus der Leuchte austretenden Lichtkegel um so kleiner, je größer der Blickwinkel gewählt wird, unter welchem die Blendfreiheit erreicht werden soll.In Fig. 1, for example, is a lamp with an anti-glare device drawn for a permissible viewing angle of about 25 °. In contrast, Fig. 2 shows one Luminaire with a viewing angle of 40 ° above the horizontal all brighter. Internal parts remain invisible. Naturally, it is the greatest possible The larger the angle for the light cone emerging from the lamp, the smaller the larger the viewing angle is chosen from which the glare-free is to be achieved.
Die Wirkungsweise der blendungsfreien Leuchte mit röhren- oder stabförmiger Lichtquelle, welche im Falle einer Straßenleuchte mit ihrer Längsachse vorzugsweise quer zur Straßenrichtung angeordnet wird, ist analog der vorstehend beschriebenen, runden Leuchte. Zusätzlich müssen die in Abb. 3 mit 7 bezeichneten Querrippen, die hauptsächlich zur Halterung der verschiedenen Blendenelemente dienen, so ausgebildet und in Anzahl und Anordnung so gewählt werden, daß auch für einen Beobachter, welcher sich etwa in der Längsrichtung der Leuchte befindet, der Blick in beleuchtete Lampenteile abgeschirmt ist.The effect of the glare-free lamp with tubular or rod-shaped Light source, which in the case of a street lamp with its longitudinal axis is preferred is arranged transversely to the direction of the road, is analogous to the one described above, round lamp. In addition, the transverse ribs marked 7 in Fig. 3, which mainly used to hold the various panel elements, so designed and be chosen in number and arrangement so that even for an observer who is located approximately in the longitudinal direction of the lamp, the view into the illuminated lamp parts is shielded.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Blendschutzvorrichtung ist nicht auf solche Anwendungsfälle beschränkt, in denen sich die Leuchte oberhalb des Beobachters (Verkehrsteilnehmers) befindet. Die Leuchte kann auch, bei entsprechender zweckmäßiger Ausbildung, gleich hoch oder tiefer als das Auge des Beobachters installiert sein, wie beispielsweise in Abb. 5 gezeigt.The use of the anti-glare device according to the invention is not limited to those applications in which the lamp is above the observer (Road user) is located. The luminaire can also, if it is more appropriate Training to be installed at the same height or lower than the observer's eye, as shown in Fig. 5, for example.
Dieses Ausführungsbeispiel der Blendschutzvorrichtung ist in vorzugsweiser Verbindung mit Leuchtröhrenlampen geeignet, Fahrbahnen auf Brücken vom Geländer aus, oder Autobahnen vom Mittelstreifen aus zu beleuchten, wobei jegliche hohen Lampenmasten entbehrlich sind.This embodiment of the glare protection device is preferred Suitable for connection with fluorescent tube lamps, lanes on bridges from the railing from, or illuminating highways from the median, any high Lamp masts are dispensable.
Claims (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE1151475B (en) |
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1960
- 1960-05-06 DE DEW27796A patent/DE1151475B/en active Pending
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