DE1121215B - Electromagnetic miniature switch in protective tube contact design - Google Patents
Electromagnetic miniature switch in protective tube contact designInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
115699 VIU c/21g115699 VIU c / 21g
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF EDITORIAL:
3. DEZEMBER 1958DECEMBER 3, 1958
4. JANUAR 1962JANUARY 4, 1962
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigbare Schalteinrichtung, die in einem luftleeren oder mit einem inerten Gas gefüllten Schutzrohr eingebaut ist.The invention relates to an electromagnetically actuated switching device, which is in a vacuum or is installed with a protective tube filled with inert gas.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais oder ein Kontaktgerät zu schaffen, das wirtschaftlich, zuverlässig, durch automatische Maschinen leicht herstellbar und so ausgebildet ist, daß eine Mehrzahl dieser Kontakteinheiten in einem kleinen Raum unterbringbar und leicht auswechselbar ist.The object of the invention is to create a relay or a contact device that is economical, reliable, is easily manufactured by automatic machines and is designed so that a plurality of these Contact units can be accommodated in a small space and is easily exchangeable.
Es sind bisher schon ähnliche in luftleere oder mit einem inerten Gas gefüllte Gefäße eingeschlossene Kontaktgeräte zur Steuerung elektrischer Stromkreise verwendet worden, wobei die aus ferromagnetischem Material bestehenden Kontakte durch ein von stromdurchflossenen Spulen oder von längs des Hüllgefäßes bewegten Dauermagneten erzeugtes Magnetfeld betätigt werden.Similar vessels have already been enclosed in evacuated vessels or vessels filled with an inert gas Contact devices have been used to control electrical circuits, the ferromagnetic Material existing contacts by means of current-carrying coils or along the envelope vessel magnetic field generated by moving permanent magnets.
Diese bekannten Kontaktausführungen bestehen meistens aus in einem Glasgefäß einseitig oder beidseitig
eingeschmolzenen Kontaktzungen aus ferromagnetischem Material, die sich an der Kontaktstelle
überlappen und durch ein Magnetfeld von außen betätigt werden. Diese Kontaktausführungen haben aber
den Nachteil, daß auf der einen Seite die Federeigenschaften der Kontaktzungen, auf der anderen Seite die
magnetischen Eigenschaften, die außer von dem verwendeten Material auch von dem Querschnitt der
Kontaktzungen abhängig sind, berücksichtigt werden müssen. Dadurch ergibt sich, daß innerhalb einer
Fertigung die Kontakte nur in einer bestimmten Baulänge hergestellt werden können und es nicht möglich
ist, Kontakte in einer kleineren Baulänge auszuführen, ohne die technischen Daten der Kontakte zu ändern.
Es ist weiterhin eine Kontaktausführung bekannt, die in Relais verwendet wird, die gegen Beschleunigungskräfte
unempfindlich sind. Bei dieser Kontaktausführung sind die kontaktgebenden Teile so ausgebildet,
daß sie unter Einwirkung der obengenannten Beschleunigungskräfte keine Fehlkontaktgabe hervorrufen.
Zu diesem Zweck ist zwischen den sich gegenüberhegenden Kontaktstücken ein aus zwei Kapseln
zusammengesetzter und durch eine Feder unter ständigem Zug zusammengehaltener Kontaktteil angeordnet,
der in dem Rohr sich bewegen kann und ohne Einwirkung einer Magnetisierung entweder an dem
einen oder an dem anderen Kontaktstück je nach Einbaulage des Relais oder auch der Beschleunigungsrichtung, der das eingebaute Relais ausgesetzt wird,
zum Anliegen kommen kann. Die Größen des Rohres, der Kontaktteile und der Feder und der Abstand der
beiden sich gegenüberliegenden Kontaktstücke sind Elektromagnetischer Miniaturschalter
in SchutzrohrkontaktausführungThese known contact designs usually consist of contact tongues made of ferromagnetic material, melted on one side or both sides in a glass vessel, which overlap at the contact point and are actuated from the outside by a magnetic field. However, these contact designs have the disadvantage that, on the one hand, the spring properties of the contact tongues and, on the other hand, the magnetic properties, which depend not only on the material used but also on the cross-section of the contact tongues, must be taken into account. As a result, the contacts can only be made in a certain overall length within a production process and it is not possible to make contacts in a smaller overall length without changing the technical data of the contacts. A contact design is also known which is used in relays which are insensitive to acceleration forces. In this type of contact, the contact-making parts are designed in such a way that they do not cause incorrect contact under the action of the acceleration forces mentioned above. For this purpose, a contact part composed of two capsules and held together by a spring under constant tension is arranged between the opposing contact pieces, which can move in the tube and without the action of magnetization either on one or the other contact piece depending on the installation position of the Relay or the direction of acceleration to which the built-in relay is exposed can come into play. The sizes of the tube, the contact parts and the spring and the distance between the two opposing contact pieces are electromagnetic miniature switches
in protective tube contact design
Anmelder:Applicant:
International Standard Electric Corporation, New York, RY. (V. St. A.)International Standard Electric Corporation, New York, RY. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Helhnuth-Hirth-Str. 42Representative: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, patent attorney,
Stuttgart-Zuffenhausen, Helhnuth-Hirth-Str. 42
Beanspruchte Priorität:
Italien vom 3. Dezember 1957 (Nr. A. 6775)Claimed priority:
Italy of December 3, 1957 (No.A. 6775)
Mario Scatä, Monza (Italien),
ist als Erfinder genannt wordenMario Scatä, Monza (Italy),
has been named as the inventor
dabei so bemessen, daß eine Überbrückung der beiden Kontaktstücke durch den Kontaktteil, also eine Kontaktgabe zwischen den beiden Kontaktstücken, ungewollt nicht erfolgen kann. Die Feder hat dabei die Aufgabe, in unbetätigtem Zustand die beiden Kapseln des Kontaktteiles unter ständiger Vorspannung so zusammenzuhalten, daß der Kontaktteil, in Zugrichtung der Feder gesehen, in der Länge kleiner ist als der in dem Rohr vorgesehene Abstand zwischen den beiden Kontaktstücken. Erst für den Fall einer gewünschten Kontaktgabe werden die beiden Kapseln des Kontaktteiles, die aus magnetisierbarem Material bestehen, jeweils in Richtung der beiden Kontaktstücke angezogen, so daß eine Überbrückung der Kontaktstücke durch den nunmehr auseinandergezogenen Kontaktteil entsteht. Die die beiden Kapsem des Kontaktteiles unter ständiger Vorspannung zusammenhaltende Feder stellt, außer der obengenannten mechanischen Aufgabe, lediglich die elektrische Verbindung zwischen den beiden Kapseln des Kontaktteiles und den von diesen berührten Kontaktstücken her. Diese Ausführung weist zwar Vorteile für eine unabhängige Einbaulage des Relais und eine Unabhängigkeit der Kontaktgabe gegenüber einer Beschleunigungskraft oder Beschleunigungsrichtung auf, hat aber den wesentlichen Nachteil, daß bei einer Kontaktgabe ein doppelter Übergangswiderstand entsteht, der erfahrungsgemäß so groß sein kann, daßdimensioned so that a bridging of the two contact pieces by the contact part, so one Contact between the two contact pieces, inadvertently, cannot take place. The pen has it the task of keeping the two capsules of the contact part under constant tension in the unactuated state to hold together so that the contact part, seen in the direction of tension of the spring, is smaller in length is than the distance provided in the tube between the two contact pieces. Just in case one The two capsules of the contact part, which are made of magnetizable material, are desired to make contact exist, each tightened in the direction of the two contact pieces, so that a bridging of the contact pieces is created by the now pulled apart contact part. The two capsules of the Contact part is under constant bias cohesive spring, except for the above mechanical task, only the electrical connection between the two capsules of the contact part and the contact pieces touched by them. Although this design has advantages for a independent installation position of the relay and independence of the contact with respect to an acceleration force or direction of acceleration, but has the major disadvantage that with a Making contact creates a double transition resistance, which experience has shown can be so great that
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ein Fließen eines Stromes bei der Kontaktgabe über- Im Gegensatz zu den bekannten, mit sich überlap-a flow of a current when making contact over- In contrast to the known, overlapping-
haupt verhindert wird. penden Kontaktzungen bestückten Ausführungsfor-is prevented at all. dispense contact tongues of equipped design
Es ist weiterhin eine in einem Schutzrohr einge- men sind die beiden magnetischen Teile in der Längsschlossene Kontaktausführung bekannt, die im wesent- achse des Behälters beweglich angeordnet, so daß bei liehen aus einem festen und einem beweglichen Kon- 5 gegenseitigem Anzug zwischen denselben infolge des taktteil besteht und für Steuerungszwecke in Fahr- die Kontaktstücke durchsetzenden Magnetfeldes eine zeugen Anwendung findet. Der bewegliche Kontakt- stärkere Anzugskraft erreicht wird als bei den vorteil ist mit wiederum einem festen Teil verbunden. Bei genannten Ankerkontakten, weshalb die Kontaktdieser Kontaktausführung handelt es sich um einen stücke im vorliegenden Falle infolge ihrer Schrauben-Ruhekontakt, bei dem eine Feder die Aufgabe hat, io form mit beträchtlicher Geschwindigkeit betätigbar einerseits mit einem bestimmten Auflagedruck den sind.There is also one enclosed in a protective tube, the two magnetic parts are in the longitudinal lock Contact design known, which is arranged movably in the essential axis of the container, so that at borrowed from a fixed and a movable con-5 mutual attraction between the same as a result of the there is a clock part and for control purposes in a driving magnetic field penetrating the contact pieces testify finds application. The moving contact - stronger tightening force is achieved than with the advantage is in turn connected to a fixed part. In the case of the anchor contacts mentioned, which is why the contact of these Contact design is a piece in the present case due to their screw break contact, in which a spring has the task of actuating io form at considerable speed on the one hand with a certain contact pressure.
beweglichen Kontaktteil unter ständiger Vorspannung Ferner wird eine Verminderung der Elastizitätsauf den festen Kontaktteil zu drücken und anderer- eigenschaften der magnetischen Teile infolge der hohen seits eine elektrische Verbindung zwischen dem be- Temperaturen beim Einschmelzen in das Glaegefäß weglichen Kontaktteil und dem zu diesem gehörenden 15 vermieden, da nunmehr jedes magnetische Element feststehenden Teil herzustellen. Dieser Ruhekontakt eine die Wärmeabgabe gestattende Länge aufweist und wird erst getrennt, wenn dies aus Steuerungsgründen das Volumen der Teile durch die Schraubenform der erforderlich ist, d. h., wenn in den dazugehörigen zwei beweglichen Teile auf einen sehr kleinen Betrag ver-Spulen, die schaltungsmäßig aufeinander abgestimmt mindert ist.movable contact part under constant pretensioning Furthermore, a reduction in the elasticity of pressing on the fixed contact part and other properties of the magnetic parts due to the high level of an electrical connection between the contact part, which can be moved into the glass vessel when it is melted, and the associated 15 are avoided, since now each magnetic element to produce a fixed part. This normally closed contact has a length permitting the release of heat and is only separated when the volume of the parts is required due to the helical shape of the control for reasons of control, that is, when in the associated two moving parts to a very small amount, the circuits are coordinated with each other is reduced.
sind, ein Strom fließt, der in der Kontaktanordnung 20 Es folgt eine spezielle Beschreibung an Hand der, a current flows in the contact assembly 20. A specific description follows with reference to FIG
ein Magnetfeld aufbaut und den beweglichen Kontakt- Zeichnungen. Es zeigta magnetic field builds up and the moving contact drawings. It shows
teil entgegen der ständigen Vorspannung der Feder in Fig. 1 eine Seitenansicht des luftdichten Behälterspartly against the constant bias of the spring in Fig. 1 is a side view of the airtight container
die Spulenanordnung in Richtung auf den weiteren mit der ihn umgebenden Erregerspule sowie den zweithe coil arrangement in the direction of the other with the excitation coil surrounding it and the two
feststehenden Teil hineinzieht. Durch den Regelvor- eingeschlossenen magnetischen Elementen in Schrau-the fixed part. Due to the rule pre-enclosed magnetic elements in screw
gang innerhalb der Schaltung bedingt, befindet sich 35 benform, die einen elektrischen Kontakt bilden,gear within the circuit, there is 35 benform, which form an electrical contact,
der bewegliche Kontaktteil in einer dauernden Bewe- Fig. 2 in größerem Maßstab eines der Kontakt-the movable contact part in a permanent movement Fig. 2 on a larger scale one of the contact
gung zwischen öffnen und Schließen mit den gegen- stücke undbetween opening and closing with the counterparts and
überliegenden festen Kontaktteilen. Diese Kontakt- Fig. 3 ein Kontaktpaar in stark vergrößertem Maßausführung weist aber den Nachteil auf, daß die selbst stab im Falle der Verwendung als Umschaltkontakt. nicht aus ferromagnetischem Material bestehende 30 In Fig. 1 ist ein zylindrischer Behälter 1 dargestellt, Feder den beweglichen Kontaktteil unter ständiger der im allgemeinen aus Glas besteht, luftleer oder mit Vorspannung und unter einem bestimmten Auflage- einem inerten Gas gefüllt ist, um die magnetischen druck auf den festen Kontaktteil drückt, so daß zur Kontaktteile vor Korrosion und Oxydation zu schütöffnung des Kontaktes ein sehr großes Magnetfeld zen. Die Anschlußklemmen 2 und 3 dienen zum Aninnerhalb der Spulen erzeugt werden muß, damit der 35 schluß der zu steuernden elektrischen Stromkreise, bewegliche Kontaktteil, entgegen der Federvorspan- Sie bilden die äußersten Enden der aus ferromagnetinung, in die Spulenanordnung hineingezogen werden schem Werkstoff gefertigten Schraubenfedern 4, 5. kann. Eine Spule 6 umgibt den Behälter 1, um die Kontakteoverlying fixed contact parts. This contact Fig. 3 is a pair of contacts in greatly enlarged dimensions but has the disadvantage that the even stab in the case of use as a changeover contact. not made of ferromagnetic material 30 In Fig. 1, a cylindrical container 1 is shown, the movable contact part under constant spring, which is generally made of glass, evacuated or with bias and under a certain amount an inert gas is filled to the magnetic pressure presses on the fixed contact part, so that a very large magnetic field zen to the contact parts from corrosion and oxidation to pour opening of the contact. The terminals 2 and 3 are used to create an inside of the coils so that the electrical circuits to be controlled, the movable contact part, against the spring preload, form the outermost ends of the coil springs 4 made of ferromagnetic material that are drawn into the coil arrangement , 5th can. A coil 6 surrounds the container 1 around the contacts
Die Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile der zu betätigen.The invention aims to address the disadvantages of the.
bekannten Kontaktanordnungen zu vermeiden und eine 40 Wie Fig. 2 in näherer Darstellung zeigt, ist der Kon-Kontaktausführung zu schaffen, die aus fertigungs- takt aus einem Draht 7 aus ferromagnetischem Mamäßig einfachen Teilen besteht, eine verkleinerte Aus- terial in Schraubenform gebildet, der in das eine Ende führung gegenüber den bekannten Formen darstellt eines Glasgefäßes eingeschmolzen ist und der einen und durch ein möglichst kleines magnetisches Feld runden Querschnitte aufweist. Die Schraubenfeder zum Anzug gebracht werden kann. Dies wird dadurch 45 hat eine vorbestimmte Steigung und Anzahl von Winerreicht, daß bei einem elektromagnetisch betätigbaren düngen und weist geringe Spielräume zwischen den Ankerkontakt, der in einem luftleeren oder mit einem Windungen auf. An einem Ende der Schraubenfeder inerten Gas gefüllten Schutzrohr aus isolierendem ist ein kleiner Zylinder 9 aus ferromagnetischem Werk-Werkstoff eingeschlossen ist, und bei dem eine Feder stoff mit einer ebenen Stirnfläche angeschweißt. Die in dem Schutzrohr so angeordnet ist, daß dessen Achse 50 der Schraubenfeder abgewandte Stirnfläche oder beide mit der Achse der Feder zusammenfällt, erfindungs- Stirnflächen 10,11 können mit einer dünnen Metallgemäß wenigstens einer der Kontaktteile als aus einem schicht von guter elektrischer Leitfähigkeit überzogen Draht von ferromagnetischem Werkstoff gewundene sein.to avoid known contact arrangements and a 40 As FIG in one end of the guide compared to the known shapes represents a glass vessel is melted and the one and has round cross-sections due to the smallest possible magnetic field. The coil spring can be tightened. This is achieved in that 45 has a predetermined slope and number of Winer, that in an electromagnetically actuated fertilizer and has little clearance between the armature contact, which is in a vacuum or with one turns. At one end of the helical spring inert gas-filled protective tube made of insulating a small cylinder 9 made of ferromagnetic work material is included, and in which a spring material is welded with a flat end face. Which is arranged in the protective tube so that its axis 50 facing away from the helical spring end face or both coincide with the axis of the spring, invention end faces 10, 11 can wire coated with a thin metal according to at least one of the contact parts as a layer of good electrical conductivity be wound from ferromagnetic material.
Schraubenfeder ausgebildet ist, und daß die Schrau- Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 (Umschaltebenfeder, die im Ruhezustand der Kontaktanordnung 55 kontakt) ist das eine Kontaktstück durch die Schrauweder auf Druck noch auf Zug beansprucht wird, nur benfeder 8 aus magnetischem Draht 7 gebildet, an im FaUe des Schließern der Kontakte einer mechani- deren freiem Ende ein kleiner Zylinder 9 aus magneschen Beanspruchung unterliegt. tischem Werkstoff angeschweißt ist, dessen beide ebeneCoil spring is formed, and in that the screw In the embodiment of Fig. 3 (Umschaltebenfeder, the contact in the rest state of the contact assembly 55) is the one contact piece is stressed by the Schrau neither pressure nor on train, only benfeder 8 of magnetic wire 7 formed, which contacts a small cylinder 9 is subject to the FaUe closers of a mechanical their free end of magne rule stress. table material is welded, both of which are plane
Eine Ausführungsform der Erfindung zeigt die bei- Stirnflächen mit einer dünnen Metallschicht von guter den ferromagnetischen Teile in Form von Schrauben- 60 elektrischer Leitfähigkeit überzogen sind. Das andere federn, welche Kontakte tragen, die die elektrischen durch den Draht gebildete Ende der Schraubenfeder Stromkreise steuern und wobei die beiden ferromagne- ist exzentrisch zur Schraubenfederachse in das Glastischen Teile in gegenseitigen Kontakt kommen, wenn rohr eingeschmolzen. In der Schraubenfederachse ist sie einem äußeren Magnetfeld ausgesetzt werden. Da- innerhalb der Schraubenfeder ein starrer Leiter 12 bei bewirkt die magnetische Wechselwirkung zwischen 65 vorgesehen, der an einem Ende das zweite Kontaktden Windungen der Schraubenfedern eine Verringe- stück 13 aus elektrisch gut leitendem Werkstoff trägt, rung der schädlichen Kontaktprellungen nach dem Ein Isolator 14 kann an dem Leiter 12 in einer solchen Anzug. Lage befestigt sein, daß eine Kontaktberührung zwi-An embodiment of the invention shows the two end faces with a thin metal layer of good quality the ferromagnetic parts are coated in the form of 60 electrical conductivity screws. The other springs, which carry contacts, the electrical end of the coil spring formed by the wire Control circuits and the two ferromagnetic is eccentric to the coil spring axis in the glass table Parts come into mutual contact when pipe is melted down. In the coil spring axis is they are exposed to an external magnetic field. A rigid conductor 12 inside the helical spring at causes the magnetic interaction between 65, which at one end makes the second contact Windings of the coil springs are carried by a reduction piece 13 made of a material that is a good electrical conductor, tion of the harmful contact bruises after an insulator 14 can be attached to the conductor 12 in such a Men's suit. Be fastened in a position that a contact between
sehen dem Leiter 12 und der Schraubenfeder 8 sicher vermieden ist.see the conductor 12 and the coil spring 8 is safely avoided.
Das dritte Kontaktstück ist durch einen kleinen, ebenfalls aus ferromagnetischem Material hergestellten Zylinder 15. ähnlich dem in Fig. 2 mit 9 bezeichneten, gebildet. Dieser kleine Zylinder ist am anderen Ende des Behälters angebracht. Beide Zylinder 9 und 15 sind mit Anschlußdrähten für ihre Verbindung mit dem äußeren Stromkreis und für ihre Halterung im Behälter versehen.The third contact piece is made of a small, also made of ferromagnetic material Cylinder 15 similar to that designated in Fig. 2 with 9, formed. That little cylinder is on the other Attached to the end of the container. Both cylinders 9 and 15 are provided with lead wires for their connection with the external circuit and for their holding in the container.
Zwecks Erleichterung des Einschmelzens des beweglichen Kontaktstückes in die Behälterwand ist das von der Schraubenfeder herausführende Drahtende 7 langer bemessen als nötig und gegen die Schraubenfederachse um einen Winkel von 90° abgebogen, wie bei 16 in Fig. 3 gezeigt ist, um mit dem das Kontaktstück 13 tragenden Draht 12 zusammenzukommen. Durch geeignete Vorspannung liegt der Bodenteil des Kontaktzylinders 9 mit einem gewissen Anfangsdruck gegen das Kontaktstück 13 an. Dieser Druck ist durch Verschweißung der beiden einander kreuzenden Drähte 7 und 12 in dem mit 17 bezeichneten Punkt dauernd sichergestellt.In order to facilitate the melting of the movable contact piece into the container wall, this is from the helical spring leading out wire end 7 dimensioned longer than necessary and against the helical spring axis bent at an angle of 90 °, as shown at 16 in Fig. 3, with which the contact piece 13 bearing wire 12 come together. The bottom part of the Contact cylinder 9 with a certain initial pressure against the contact piece 13. That pressure is through Welding of the two crossing wires 7 and 12 at the point marked 17 permanently ensured.
Nach Einbringen der ferromagnetischen Teile in den Schutzbehälter und nach Einschmelzen der Anschlußdrähte in den Behälterenden, wie in Fig. 3 bei 18,19 gezeigt, werden die Anschlußdrähte 12 und 7 durch einen längs der Linie a ... α geführten Schnitt voneinander getrennt, wodurch die Verbindung der anzuschließenden Steuerkreise mit dem Kontakt möglieh ist.After introducing the ferromagnetic parts into the protective container and after melting the connecting wires in the container ends, as shown in Fig. 3 at 18, 19, the connecting wires 12 and 7 are separated from one another by a cut along the line a ... α, whereby the connection of the control circuits to be connected to the contact is possible.
Claims (5)
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 020 116;
USA.-Patentschrift Nr. 2 001 579.Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 020 116;
U.S. Patent No. 2,001,579.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| Country | Link |
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| GB (1) | GB861415A (en) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| US3278871A (en) * | 1965-01-06 | 1966-10-11 | Bell Telephone Labor Inc | Switching device having curved contacts arranged for end-on engagement |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2001579A (en) * | 1931-11-28 | 1935-05-14 | Leece Neville Co | Generator regulating device |
| DE1020116B (en) * | 1952-12-31 | 1957-11-28 | W N Borg Corp | Electromagnetic relay insensitive to acceleration forces |
-
1958
- 1958-11-28 GB GB38479/58A patent/GB861415A/en not_active Expired
- 1958-12-03 DE DEI15699A patent/DE1121215B/en active Pending
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Also Published As
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|---|---|
| GB861415A (en) | 1961-02-22 |
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