DE1213020B - Process for the production of an enclosure for an electrical component or a component group - Google Patents
Process for the production of an enclosure for an electrical component or a component groupInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung einer Umhüllung für ein elektrisches Bauelement oder eine Bauelementegruppe Masseumhüllungen für elektrische Bauelemente, insbesondere für Kondensatoren, Widerstände, Spulen usw., sowie für Bauelementegruppen als Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit sind bereits bekannt. Ebenso ist die Verwendung von Füllstoffen in diesen Umhüllungen mehrfach angegeben. Die Füllung, insbesondere mit anorganischen Füllstoffen, verfolgt den Zweck, den .Feuchteschutz zu erhöhen, einerseits durch einen rein geometrischen Effekt, indem die feuchteundurchlässigen Füllstoffe für die eindringende Feuchtigkeit die Weglänge innerhalb der Umhüllung vergrößern, oder andererseits durch Verzögerung infolge Aufnahme der eindringenden Feuchtigkeit durch die Füllstoffe. Es ist auch bekannt, solche anorganischen Füllstoffe zu verwenden, die durch nicht abgesättigte Neben- und/oder Hauptvalenzen eine Vernetzung mit sich selbst und/oder mit der organischen Grundmasse eingehen können, wodurch die Molekularbeweglichkeit innerhalb des Umhüllungsmaterials herabgesetzt wird, so daß die Durchlässigkeit für die Feuchtigkeit wesentlich verringert wird. Als anorganische Füllstoffe, die die geforderten Eigenschaften, also Vernetzungsmöglichkeit über nicht abgesättigte Neben- oder/und Hauptvalenzen, besitzen, kommen gemäß diesem Vorschlag sowohl Elemente als auch Verbindungen in Frage, die mit den organischen Teilen der Umhüllungsmasse chemisch reagieren und dabei Moleküle geringer Beweglichkeit bilden. Hierbei kommen auch insbesondere anorganische Füllstoffe mit nicht stöchiometrischem Gitteraufbau (halbleitende Verbindungen) wegen ihrer freien Oberflächenvalenzen als Füllkörper in Frage. Als organische Grundstoffe können thermoplastische Massen, auch Kunststoffe, wie Polystyrol, oder härtbare Kunststoffe, wie z. B. Polyester, verwendet werden, die z. B. mit Bleioxydpulver entsprechender Feinheit und Menge, vorzugsweise Pb0- oder Pb304 Pulver, gefüllt werden. Empfohlen werden auch Karbonsäuren mit mehreren, z. B. drei Karboxylgruppen, die durch Hauptvalenzbindung mit den als Füllstoff dienenden Metalloxyden, z. B. Kaolin-Zink-Oxyd, durch über das Füllkorn zwischen mehreren dieser organischen Moleküle verlaufende Brücken in Moleküle mit geringer Beweglichkeit übergeführt werden. Schließlich sei darauf hingewiesen, an Stelle von Polyester auch andere härtbare, insbesondere weniger Wasser aufnehmende polymerisierbare Stoffe, wie z. B. Vinylcarbazol oder z. B. Äthoxylinharze, beispielsweise mit Kaolin-Zink-Oxyd als Füllkörper zu verwenden, welche durch die sich mit ihnen vernetzenden Füllstoffe und wahrscheinlich auch infolge ihres hohen Klebevermögens besonders hohe Feuchtigkeitsdichte aufweisen. An Stelle oder zusätzlich zu der Bindung der Füllstoffe mit den Grundstoffen der Umhüllungsmasse können auch Füllstoffe verwendet werden, die sich unter Wasserabbindung verfestigen, z. B. Zement; eine derartige »Zementation« der Füllstoffpulverteilchen miteinander führt in der Umhüllungsmasse zu einem festen, gitterähnlichen Gerüst, so daß wiederum die Molekularbeweglichkeit in der Umhüllungsmasse wesentlich herabgesetzt wird, insbesondere dann, wenn außerdem durch geeignete Wahl der Füll- und Kunststoffe auch noch Bindungen zwischen den beiden verschiedenen Stoffen entstehen. Außerdem ist es bekannt, daß sich eine weitere Verbesserung des Feuchteschutzes erzielen läßt, wenn wenigstens ein den Füllstoff bildendes Element ein hohes Atomgewicht, insbesondere über 25, möglichst über 50 hat, weil dadurch die Beweglichkeit der Moleküle weiter herabgesetzt wird.Process for producing a casing for an electrical component or a component group of encapsulations for electrical components, in particular for capacitors, resistors, coils etc., as well as for component groups as protection against moisture penetration are already known. So is the use of fillers indicated several times in these casings. The filling, in particular with inorganic fillers, has the purpose of increasing moisture protection, on the one hand by a purely geometric effect by making the moisture impermeable Fillers for the penetrating moisture the length of the path within the envelope enlarge, or, on the other hand, by delay due to absorption of the penetrating Moisture from the fillers. Such inorganic fillers are also known to use the networking through unsaturated secondary and / or main valences can enter into with itself and / or with the organic matrix, whereby the molecular mobility within the wrapping material is reduced, so that the permeability to moisture is substantially reduced. as inorganic fillers that have the required properties, i.e. cross-linking over unsaturated minor and / or major valences, come according to this Proposal of both elements and compounds in question with the organic Parts of the coating material react chemically and thereby molecules of low mobility form. In particular, inorganic fillers with non-stoichiometric fillers also come here Lattice structure (semiconducting compounds) because of their free surface valences as a packing in question. Thermoplastic compounds, also plastics, such as polystyrene, or curable plastics, such as. B. Polyester, be used, the z. B. with lead oxide powder of the appropriate fineness and quantity, preferably Pb0 or Pb304 powder. Carboxylic acids are also recommended with several, e.g. B. three carboxyl groups, which by main valence bond with the than Metal oxides serving as fillers, e.g. B. kaolin zinc oxide, through over the filler grain between several of these organic molecules running bridges in molecules with low mobility. Finally, it should be noted Instead of polyester, there are also other curable ones, in particular those that absorb less water polymerizable substances, such as. B. vinyl carbazole or e.g. B. ethoxylin resins, for example with kaolin-zinc-oxide to use as a filler, which by dealing with them cross-linking fillers and probably also due to their high adhesive power have particularly high moisture density. Instead of or in addition to the bond of the fillers with the basic materials of the coating compound, fillers can also be used that solidify under water binding, z. B. cement; such a "Cementation" of the filler powder particles with one another leads to the coating compound to a solid, lattice-like framework, so that in turn the molecular mobility is significantly reduced in the coating compound, especially if, in addition through a suitable choice of fillers and plastics, there are also bonds between the two different substances arise. It is also known that another Can improve the moisture protection if at least one of the filler constituent element has a high atomic weight, in particular over 25, if possible over 50 because it further reduces the mobility of the molecules.
Bei diesen vorgeschlagenen Verfahren spielen für die Erreichung eines guten Feuchteschutzes natürlich auch die Größe des Füllstoffkornes und die beigefügte Füllstoffmenge eine wichtige Rolle. Es wurde empfohlen, das Füllstoffkorn möglichst klein zu machen, um möglichst viele über die Körner verlaufende Brücken zu erhalten. Ebenso wurde vorgeschlagen, die Füllstofmenge im Umhüllungsmaterial möglichst groß zu wählen, mindestens 40, vorzugsweise 50 bis 60 Volumprozent. Dabei ist jedoch eine Grenze in der Verarbeitungsmöglichkeit gegeben. Wird viel anorganischer Füllstoff zugegeben, erhält die Umhüllungsmasse Pasten- oder Teigkonsistenz, so daß sie zum Vergießen oder Umhüllen von elektrischen Bauelementen oder Bauelementegruppen nicht geeignet ist. Eine Verbesserung der Feuchtesicherung ist also durch Erhöhung des Füllgrades der Masse offensichtlich-nicht möglich.With these proposed methods play for the achievement of a good moisture protection, of course, the size of the filler grain and the attached Amount of filler plays an important role. It was recommended to use the filler grain whenever possible To make it small in order to get as many bridges running over the grains as possible. It has also been proposed that the amount of filler in the wrapping material be as large as possible to choose, at least 40, preferably 50 to 60 percent by volume. However, there is there is a limit to the processing options. Will be a lot of inorganic filler added, the coating mass is paste or dough consistency, so that it is Not potting or encasing electrical components or component groups suitable is. An improvement in the So moisture protection is through Obviously, increasing the filling level of the mass is not possible.
Es sind auch bereits Umhüllungen für elektrische Bauelemente bekannt, bei denen der Füllgrad der Füllstoffe innerhalb der Massedeckschicht unterschiedlich ist. Beispielsweise sind mit einem Lacküberzug versehene elektrische Schaltelemente bekanntgeworden, bei denen an Kanten, Krümmungen oder anderen Oberflächenungleichmäßigkeiten der Schaltelemente, an denen der Lack von Natur aus eine geringere Stärke aufweist, Füllkörper aus Isoliermaterial in die Lackschicht eingebettet sind. Außerdem ist ein durch Umspritzung, Umpressung od. dgl. mit einem vollkommen geschlossenen Isoliergehäuse umgebenes elektrisches Bauelement bekannt, bei dein die galvanische Verbindung der Anschlüßstellen mit den äußeren Stromzuführungen durch leitendgemachte Isoliermasse bewirkt wird und das Leitendmachen durch Zusätze von metallischen Stoffen erfolgt.There are also already known covers for electrical components, in which the degree of filling of the fillers within the mass cover layer is different is. For example, electrical switching elements are provided with a lacquer coating became known where there are edges, curvatures or other surface irregularities the switching elements on which the paint is naturally less thick, Filler bodies made of insulating material are embedded in the paint layer. Also is one by extrusion coating, extrusion coating or the like with a completely closed insulating housing surrounded electrical component known, in your the galvanic connection of the Connection points with the external power supply lines by means of insulating compound made conductive is effected and the conductance takes place through the addition of metallic substances.
Eine Feuchtigkeitssicherung derBauelemente wird durch diese Umhüllungen, bei denen der Füllgrad der Füllstoffe längs der Ausdehnung der Massedeckschicht unterschiedlich ist, nicht erzielt.A moisture protection of the building elements is achieved by these sheaths, in which the degree of filling of the fillers along the extent of the mass cover layer is different, not achieved.
Außerdem ist es bekanntgeworden, elektrische Leiter bzw. elektrische Spulen und Wicklungen zur elektrischen bzw. zur Wärmeisolation mit einer aus mehreren Schichten bestehenden Umhüllung zu umgeben und in wenigstens eine Schicht zur Erzielung gewünschter Eigenschaften Füllstoffe in die Isoliermasse einzubetten. Dabei werden die einzelnen Schichten in aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten aufgebracht.It has also become known, electrical conductors or electrical Coils and windings for electrical or thermal insulation with one of several Layers to surround existing envelope and in at least one layer to achieve embed fillers in the insulating compound with the desired properties. Be there the individual layers are applied in successive steps.
Es ist möglich,. daß diese Schichten unter Umstünden zusätzlich einen guten Feuchteschutz für die Bauelemente darstellen, da die Füllstoffe eine im wesentlichen zusammenhängende, das Bauelement umschließende Zone bilden. Der erzielbare Feucbteschutz kann jedoch auf jeden Fall nur gering sein, da dem Füllgrad der Füllstoffe durch die Forderung nach leichter Verarbeitbarkeit der Masse eine Grenze gesetzt ist.It is possible,. that these layers may also have one represent good moisture protection for the components, since the fillers are essentially a form contiguous zone surrounding the component. The achievable fire protection However, it can only be low in any case, as the filling level of the fillers depends on the requirement for easier processability of the mass is a limit.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Umhüllung zu schaffen, bei der bei gleichem, gegebenenfalls sogar geringerem Füllstoffgehalt der Feuchteschuta verstärkt wird, sa daß sie als Umhitllungs- Bader Vergußmaterial für elektrische Bauelemente oder Bauelementegruppen mit besonderem Vorteil verwendet werden kann.The invention is therefore based on the object of providing a casing create, with the same, possibly even lower filler content the moisture barrier is strengthened, sa that they are used as Umhitllungs- Bader potting material Used with particular advantage for electrical components or component groups can be.
Die Erfindung,, die. sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer wenigstens teilweise aus fester, vor dem Festwerden gießfähiger Masse bestehenden UmhUllung, für elektrische Bauelemente oder B'auelementegruppe-n bezieht, bei, dem in der Masse anorganische, gegebenenfalls sich untereinander oder mit der Masse vernetzende Füllstoffe. eingebettet werden und der- Füllgrad der Füllstoffe innerhalb. der Massedeckschicht bezirksweise unterschiedlich eingestellt ist, sieht zur Lösung der Aufgabe vor, daß die anorganischen Füllstoffe nach dem Anbringen der Masse, jedoch vor ihrem: Verfestigen, durch Sed% mentation undföder Zentrifugalkraft zur Anreicherung bi eine Zone gebracht werden, die geschlossen senkrecht zur Feuchtediffusionsrichtung verläuft. Dabei werden. gleichsam zwei Schichten gebildet; vorn denen eine Schicht an Füllstoffen im wesentlichen verarmt und die andere sehr stark angereichert: Lt-Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird eine so außergewöhnlich dichte Packung der Füllkörper im Bereich des erhöhten Füllgrades erreicht, wie sie sich nach keinem der bis jetzt bekannten Verfahren mittels vergußfähiger Masse herstellen läßt. Der dadurch erzielte Feuchteschutz geht daher weit über den bis jetzt erreichbaren Feuchteschutz hinaus, ohne daß die leichte Verarbeitbarkeit der Umhüllungsmasse beeinträchtigt wird.The invention ,, the. refer to a method of making a at least partially consisting of a solid mass which can be poured before it solidifies Enclosure, for electrical components or component group-n refers to, the Inorganic in the mass, optionally with one another or with the mass cross-linking fillers. be embedded and the degree of filling of the fillers within. the mass cover layer is set differently in different areas, see the solution the task is that the inorganic fillers after applying the mass, but before: solidification, by sed% mentation and centrifugal force Enrichment can be brought into a zone that is closed perpendicular to the direction of moisture diffusion runs. Be there. formed as it were two layers; a layer in front of them essentially depleted of fillers and the other very heavily enriched: Lt-Durch the method according to the invention becomes such an exceptionally dense packing of the Achieved packing in the area of the increased degree of filling, as it is after none the previously known method can be produced by means of castable mass. Of the The moisture protection achieved in this way therefore goes far beyond the moisture protection achieved up to now without impairing the ease of processing of the coating compound will.
In dem Bereich mit stark erhöhtem Füllgrad sind also die Füllstofkörner in möglichst dichter Packung angeordnet, so daß der Feuchtewiderstand durch den geometrischen Effekt sehr stark erhöht wird. Besitzen die Füllstoffkörner zusätzlich die Eigen-Schaft, sich untereinander und/oder mit der Grundmasse durch Neben- und/oder Hauptvalenzen zu vernetzen, dann wird durch die enge Nachbarschaft der Füllstofkörner in der Zone höheren Füllgrades ein besonders hoher Bindeeffekt trotz der kurzen Reichweite molekularer oder atomarer Potentialfelder eintreten und somit zusätzlich ein erhöhter Feuchtewiderstand geschaffen. Der an Füllkörpern im wesentlichen verarmte -Bereich eines Vergusses übernimmt beispielsweise die Funktion einer guten Haftung am Gehäuse od. dgl.The filler grains are therefore in the area with a greatly increased degree of filling arranged in as close a packing as possible, so that the moisture resistance through the geometric effect is increased very much. Have the filler grains in addition the own shaft, with each other and / or with the basic mass by secondary and / or Main valences network, then, is due to the close proximity of the filler grains in the zone with a higher degree of filling a particularly high binding effect despite the short Range of molecular or atomic potential fields occur and thus additionally an increased moisture resistance created. The one that is essentially depleted in packing -The area of a potting assumes, for example, the function of good adhesion on the housing or the like.
In der Massedeckschicht kann dabei der an Füllkörpern stark angereicherte Bereich so angeordnet sein, daß er entweder an das Bauelement oder die Bauelementegruppe angrezM, oder daß er sich unterhalb der Außenoberfläche der Massedeckschicht befindet. Er kann dabei also z. B. bei Bauelementen oder Bauelementegruppen, die in ein Gehäuse eingesetzt sind, wobei die offene Gehäuseseite vergossen ist, am inneren Teil der Vergußschicht liegen, andererseits ist es auch möglich, daß der mit Füll-Stoff angereicherte Bereich die das Gehäuse an der offenen Seite abschließende Zone darstellt.In the mass cover layer, the strongly enriched filler material can be used Area be arranged so that it is either on the component or the component group otherwise, or that it is below the outer surface of the bulk coat. So he can z. B. for components or component groups that are in a housing are used, the open side of the housing is potted, on the inner part of the Casting layer lie, on the other hand it is also possible that the enriched with filler The area that closes the housing on the open side.
Das Verfahren wird beispielsweise so ausgeführt, daß bei elektrischen Bauelementen, wie Kondensatoren, Spulen, Widerständen oder Bauelementegruppen, die in einem Gehäuse untergebracht sind, eine Sedimentation der Füllkörper innerhalb der Vergußmasseschicht zugelassen wird und zu eitler Sedimentati'onszone führt,, bevor die Masse härtet. Man kann< die Füllkörper auch - durch Zentrifugalkraft in einer Zone der Deckschicht anreichern. Erst danach läßt man die Masse verfestigen nach an sich bekannten Methoden, beispielsweise durch Abkühlen nicht härtbarer oder durch geeignete Temperaturbehandlung härtbarer Massem. Beispiele sind in Fig. 1 und 2 :dargestellt, wobei 1 das Bauelement bedeutet, 2 die Sedimentätionszone, 3 das Gehäuse und 4 die an Füllstoff verarmte Massenzone. Diese Bezifferung ist auch bei den folgenden Figuren beibehalten.The method is carried out, for example, that with electrical Components such as capacitors, coils, resistors or component groups that are housed in a housing, a sedimentation of the packing inside the grout layer is allowed and leads to a vain sedimentation zone, before the mass hardens. You can <the packing also - by centrifugal force enrich in a zone of the top layer. Only then is the mass allowed to solidify by methods known per se, for example non-hardenable or non-hardenable by cooling masses hardenable by suitable temperature treatment. Examples are in Fig. 1 and 2: shown, where 1 denotes the structural element, 2 the sedimentation zone, 3 the housing and 4 the filler-depleted mass zone. This figure is also retained in the following figures.
In der Mikromodultecbniik und auch bei anderen Anordnungen in der elektrotechnischen Industrie ist es üblich, elektrische Bauelemente oder Bauelementegruppen zum Schutz gegen Korrosion durch Luftfeuchtigkeit oder durch in der Luft enthaltene Gase mit einer Kunststoffhülle zu umgeben. Die Bauelemente werden in erner Gießform mit der vergießbaren Künststoffmasse versehen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise so ausgeführt werden, daß ein Gefäß als Gießform dient und die Füllkörper durch Schwerkraft oder Zentrifugalkraft, gegebenenfalls ih mehreren Schritten derart innerhalb> der Kunststoffdeckschicht verlagert werden, daß sich um das elektrische Bauelement bzw: die Bauelementegruppe eine geschlossene mit Füllkörpern angereicherte Zone ergibt. Das Ergebnis zeigt F i g. 3, wobei 5 die Gießform darstellt.In the Mikromodultecbniik and also with other arrangements in the In the electrotechnical industry, it is common to produce electrical components or component groups to protect against corrosion by humidity or by contained in the air To surround gases with a plastic cover. The components are in an erner mold provided with the castable plastic compound. The inventive method can for example, be carried out so that a vessel serves as a casting mold and the packing by gravity or centrifugal force, possibly in several steps of this type be relocated within> the plastic cover layer that themselves around the electrical component or: the component group is a closed one with fillers enriched zone results. The result is shown in FIG. 3, with 5 representing the mold.
Es ist jedoch auch möglich, die Wirkung der die Verlagerung der Füllkörper bewirkenden Kräfte so einzustellen, daß die angereicherte Zone sich nur unterhalb der Außenoberfläche der Massenumhüllung bildet. Dies ist beispielsweise so auszuführen, daß die Verlagerung der Füllkörper zuerst durch Rotation um eine Achse des Bauelements erfolgt, daß dann die Kunststoffumhüllung gehärtet und weitere Masse aufgebracht wird und eine Rotation um die zur ersten Rotationsachse senkrechten Achse durchgeführt wird. Die damit erzielte Anordnung der Zonen dichterer Lagerung ist in F i g. 4 dargestellt, wobei 5 wiederum die Gießform bedeutet.However, it is also possible to have the effect of the displacement of the packing adjusting forces so that the enriched zone is only below the outer surface of the mass envelope. This is to be done, for example, that the displacement of the filling body first by rotation about an axis of the component takes place that the plastic casing is then hardened and further mass is applied and a rotation about the axis perpendicular to the first axis of rotation is carried out will. The arrangement of the zones of denser storage achieved in this way is shown in FIG. 4th shown, where 5 again means the mold.
Eine andere Anwendungsmöglichkeit des Verfahrens bietet sich bei den Bauelementen bzw. Bauelementegruppen, die in einem beidseitig offenen Gehäuse angeordnet sind. Dies ist beispielsweise bei MP-Kondensatorwickeln der Fall, die zum Schutz gegen Korrosionseinflüsse in eine Metallfolie gewickelt sind, wobei jedoch der Wickel an seinen beiden Enden ungeschützt bleibt. Die Metallfolie reicht über die Stirnflächen des Wickels hinaus, so daß hier die Metallfolie einen Hohlraum bildet, der gegen Luft- und Feuchtigkeitseinflüsse mit Vergußmasse gefüllt werden kann. Dies wird gemäß der Erfindung so ausgeführt, daß die Füllstoffe durch Schwerkraft oder Zentrifugalkraft zur dichteren Packung gebracht werden und darauf die Vergußmasse verfestigt wird. Bei Sedimentation muß man beide Gehäuseöffnungen nacheinander behandeln, bei Zentrifugalbehandlung können beide Stirnseiten gleichzeitig verschlossen werden. Beispiele sind in F i g. 5 und 6 dargestellt.Another possible application of the method is offered by the Components or component groups arranged in a housing that is open on both sides are. This is the case, for example, with MP capacitor windings that are used for protection are wrapped in a metal foil against the effects of corrosion, but the winding remains unprotected at both ends. The metal foil extends over the end faces of the winding out, so that here the metal foil forms a cavity that against Influences of air and moisture can be filled with potting compound. this will carried out according to the invention so that the fillers by gravity or centrifugal force be brought to a closer packing and then the potting compound is solidified. In the case of sedimentation, both housing openings must be treated one after the other, in the case of centrifugal treatment both ends can be closed at the same time. Examples are in F i G. 5 and 6 shown.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES78941A DE1213020B (en) | 1962-04-11 | 1962-04-11 | Process for the production of an enclosure for an electrical component or a component group |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DES78941A DE1213020B (en) | 1962-04-11 | 1962-04-11 | Process for the production of an enclosure for an electrical component or a component group |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1213020B true DE1213020B (en) | 1966-03-24 |
Family
ID=7507842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DES78941A Pending DE1213020B (en) | 1962-04-11 | 1962-04-11 | Process for the production of an enclosure for an electrical component or a component group |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1213020B (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE863224C (en) * | 1950-03-19 | 1953-01-15 | Siemens Ag | Electrical conductor with insulation with high thermal stability and conductivity |
| DE1018490B (en) * | 1953-02-25 | 1957-10-31 | Robert Hanning | Multi-layer plastic coating for electrical coils or windings |
| DE969413C (en) * | 1953-09-19 | 1958-05-29 | Siemens Ag | Electrical switching element with electrically insulating lacquer coating |
-
1962
- 1962-04-11 DE DES78941A patent/DE1213020B/en active Pending
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