DE10065585A1 - Connector device for high frequency signals has axially displaceable contact pins which press against inner conductors of counter connector - Google Patents
Connector device for high frequency signals has axially displaceable contact pins which press against inner conductors of counter connectorInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindungsvorrichtung aus einem ersten und einem zweiten Steckverbinder, wobei aus dem Gehäuse des ersten Steckverbinders mehrere Kontaktstifte ragen.The invention relates to a connector device a first and a second connector, with the Housing of the first connector several contact pins protrude.
Steckverbindungen mittels zahlreicher Kontaktstifte erfordern insbesondere bei der Übertragung hochfrequenter Signale, bei spielsweise im Gigahertzbereich, bezüglich der Positionen der Kontaktstifte sehr geringe Toleranzen. Wegen der geforderten geringen mechanischen Toleranzen gestaltet sich die Herstel lung derartiger Steckverbindungsvorrichtungen aufwendig und kostenintensiv.Require plug connections using numerous contact pins especially when transmitting high-frequency signals for example in the gigahertz range, with respect to the positions of the Contact pins very small tolerances. Because of the required The manufacturer has low mechanical tolerances development of such connector devices complex and expensive.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Steckverbindungsvor richtung mit einem ersten und einem zweiten Steckverbinder so zu gestalten, daß Hochfrequenzsignale auch bei höheren mech anischen Toleranzen fehlerfrei übertragbar sind.It is therefore an object of the invention to provide a plug connection direction with a first and a second connector so to design that high-frequency signals even at higher mech anic tolerances can be transferred without errors.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den im Anspruch 1 angege benen Merkmalen dadurch, daß die Kontaktstifte in axialer Richtung verschiebbar federnd im Gehäuse des ersten Steckver binders gelagert sind, daß im Gehäuse des zweiten Steckver binders passgenau zu den Positionen der Kontaktstifte Innen leiter angeordnet sind, so dass im zusammengesteckten Zustand die Spitzen der Kontaktstifte mittels Federkraft auf die Enden der Innenleiter gedrückt werden.The invention solves this problem with the specified in claim 1 benen features in that the contact pins in axial Slidable direction resilient in the housing of the first connector Binder are stored that in the housing of the second Steckver binders precisely to the positions of the contact pins inside conductors are arranged so that when plugged together the tips of the contact pins by spring force on the ends the inner conductor can be pressed.
Die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung besteht aus einem ersten und einem zweiten Steckverbinder, die zusammen steckbar sind. Aus dem Gehäuse des ersten Steckverbinders ragen mehrere Kontaktstifte, die in axialer Richtung federnd verschiebbar im Gehäuse gelagert sind. Durch diese Maßnahmen lassen sich Kontaktversätze zwischen den ersten und den zweiten Steckverbinder in der X- und der Y-Richtung bis zu 0,6 mm sowie in Z-Richtung sogar bis zu 0,8 mm ausgleichen, ohne daß die Übertragung von HF-Signalen beeinträchtigt wird. Die Z-Richtung stimmt mit der axialen Achse der Kontaktstifte überein, während die X- und die Y-Koordinaten die Lage der Kontaktstifte am ersten Steckverbinder beschreiben.The connector device according to the invention consists of a first and a second connector that together are pluggable. From the housing of the first connector protrude several contact pins, which are resilient in the axial direction are slidably mounted in the housing. Through these measures can contact offsets between the first and the second connector in the X and Y directions up to 0.6 mm and even compensate for up to 0.8 mm in the Z direction without that the transmission of RF signals is impaired. The The Z direction coincides with the axial axis of the contact pins match, while the X and Y coordinates coordinate the location of the Write contact pins on the first connector.
Das Gehäuse des ersten Steckverbinders mit den Kontaktstiften ist z. B. aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, bei spielsweise ein Kunststoff, hergestellt, während das Gehäuse des zweiten Steckverbinders aus Metall gefertigt ist.The housing of the first connector with the contact pins is z. B. from an electrically insulating material for example a plastic, made while the housing the second connector is made of metal.
Um eine HF-dichte Abschirmung zu erzielen, sind einige der Kontaktstifte des ersten Steckverbinders auf Masse gelegt. Zur weiteren Erhöhung der Abschirmung ist es vorteilhaft, die Impedanz der auf Masse gelegten Kontaktstifte abzustimmen.To achieve RF-tight shielding, some of the Contact pins of the first connector are grounded. to it is advantageous to further increase the shielding Match the impedance of the contact pins connected to ground.
Vorzugsweise sind die Kontaktstifte symmetrisch am Gehäuse des ersten Steckverbinders und die Innenleiter entsprechend symmetrisch am Gehäuse des zweiten Steckverbinders angeordnet, wodurch die Übertragung von HF-Signalen optimal wird. Beispielsweise sind die Kontaktstifte symmetrisch zur Mittellängsachse oder zur Mittelquerachse des Gehäuses angeordnet.Preferably, the contact pins are symmetrical on the housing of the first connector and the inner conductor accordingly arranged symmetrically on the housing of the second connector, making the transmission of RF signals optimal. For example, the contact pins are symmetrical to Central longitudinal axis or to the central transverse axis of the housing arranged.
Die erfindungsgemäßen Steckverbinder sind besonders gut zur Befestigung auf oder an einer Leiterplatte geeignet.The connectors according to the invention are particularly good for Suitable for mounting on or on a circuit board.
Die Erfindung wird nun anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.The invention will now be illustrated in the figures Exemplary embodiments described and explained in more detail.
In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des ersten Steckverbinders in perspektivischer Ansicht, Fig. 1 shows an embodiment of the first connector in a perspective view;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispieles des ersten Steckverbinders, Fig. 2 is a side view of the embodiment of the first connector,
Fig. 3 die Stirnseite mit den Kontaktstiften des Aus führungsbeispieles des ersten Steckverbinders, Fig. 3, the end face with the contact pins of the imple mentation example of the first connector,
Fig. 4 die Vorderseite des Ausführungsbeispieles des ersten Steckverbinders, Fig. 4, the front side of the embodiment of the first connector,
Fig. 5 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel des ersten Steckverbinders, Fig. 5 shows a cross section through the embodiment of the first connector,
Fig. 6 die Unterseite des Gehäuses des Ausführungsbei spieles des ersten Steckverbinders, Fig. 6 shows the underside of the housing of the game Ausführungsbei of the first connector,
Fig. 7 einen Längsschnitt durch das Gehäuse aus Fig. 6, Fig. 7 is a longitudinal section through the housing from FIG. 6,
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel des zweiten Steckver binders in perspektivischer Ansicht, Fig. 8 shows an embodiment of the second Steckver binders in a perspective view;
Fig. 9 die Stirnseite des Ausführungsbeispieles des zweiten Steckverbinders, Fig. 9, the end face of the embodiment of the second connector,
Fig. 10 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispieles des zweiten Steckverbinders, Fig. 10 is a side view of the embodiment of the second connector,
Fig. 11 die Unterseite des Gehäuses des Ausführungsbei spieles des zweiten Steckverbinders, Fig. 11 shows the underside of the housing of the game Ausführungsbei of the second connector,
Fig. 12 einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel des zweiten Steckverbinders, Fig. 12 shows a cross section through the embodiment of the second connector,
Fig. 13 das erste Isolierteil des Ausführungsbeispieles des zweiten Steckverbinders in Draufsicht, Fig. 13, the first insulating member of the embodiment of the second connector in a plan view,
Fig. 14 einen Längsschnitt durch das erste Isolierteil des Ausführungsbeispieles des zweiten Steckver binders, Fig. 14 is a longitudinal section through the first insulating part of the embodiment of the second Steckver binders,
Fig. 15 eine Vorderansicht des zweiten Isolierteils des Ausführungsbeispieles des zweiten Steckverbin ders, Fig. 15 is a front view of the second insulating member of the embodiment of the second Termina idem,
Fig. 16 das zweite Isolierteil des Ausführungsbeispiel es des zweiten Steckverbinders in Draufsicht und Fig. 16, the second insulating part of the embodiment of the second connector in plan view and
Fig. 17 eine Seitenansicht eines Innenleiters des Aus führungsbeispieles des zweiten Steckverbinders. Fig. 17 is a side view of an inner conductor of the exemplary embodiment from the second connector.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des ersten Steckverbin ders in perspektivischer Ansicht abgebildet.In Fig. 1 an embodiment of the first connector is shown in perspective view.
Im quaderförmigen Gehäuse 3 des ersten Steckverbinders stecken mehrere Stifthülsen 11, deren Ende mit einem Deckel abge schlossen ist. Die Stifthülsen 11 ragen sowohl aus der Rück seite als auch aus der Stirnseite des Gehäuses 3. Auf der Stirnseite des Gehäuses 3 ragen Kontaktstifte 4 mit kugelför migen Spitzen 7 aus den Stifthülsen 11.In the cuboid housing 3 of the first connector, several pin sleeves 11 are inserted, the end of which is closed with a cover. The pin sleeves 11 protrude both from the rear side and from the front side of the housing 3 . On the end face of the housing 3 protrude contact pins 4 with kugelför shaped tips 7 from the pin sleeves 11th
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispieles des ersten Steckverbinders. Fig. 2 shows a side view of the embodiment of the first connector.
Der aus der Unterseite des Gehäuses 3 ragende Teil der Stift hülsen 11 ist mit einem Deckel 12 verschlossen, der als Kon takt- oder Lötstelle dient. Die Kontakthülsen 11 ragen auch aus der Stirnseite des Gehäuses 3. In den Kontakthülsen 11 sind die Kontaktstifte 4 mit der kugelförmigen Spitze 7 ge führt.The part of the pin sleeve 11 protruding from the underside of the housing 3 is closed with a cover 12 which serves as a contact or soldering point. The contact sleeves 11 also protrude from the end face of the housing 3 . In the contact sleeves 11 , the contact pins 4 with the spherical tip 7 leads GE.
Fig. 3 zeigt die Stirnseite des Gehäuses 3 mit den emporrag enden Stifthülsen 11 und Kontaktstiften 4 mit den kugelförmigen Spitzen 7. Die Kontaktstifte 4 sind symmetrisch zu den beiden Mittellinien des Gehäuses, der Mittellängsachse und der Mittelquerachse, angeordnet, um eine optimale Übertragung von HF-Signalen zu erzielen. Fig. 3 shows the end of the housing 3 with the emporrag forming pin sleeves 11 and contact pins 4 with the spherical tips 7. The contact pins 4 are arranged symmetrically to the two center lines of the housing, the central longitudinal axis and the central transverse axis, in order to achieve an optimal transmission of RF signals.
In Fig. 5 ist ein Querschnitt durch das Gehäuse 3 darge stellt.In Fig. 5 is a cross section through the housing 3 Darge provides.
Im Gehäuse 3 ist für jede Stifthülse eine Bohrung 9 mit einer Senkung 10 vorgesehen.A bore 9 with a countersink 10 is provided in the housing 3 for each pin sleeve.
In Fig. 6 ist die Unterseite mit den Bohrungen 9 des Gehäuses 3 gezeigt.In FIG. 6, the bottom is shown with the holes 9 of the housing 3.
Die Stifthülsen 11 sitzen in den Bohrungen 9 und liegen mit einem Außenrand auf dem Ende der Senkung 10 auf. Die Rück seiten der Stifthülsen 11 sind mit einem hülsenförmigen Deckel 12 verschlossen. Die Kontaktstifte 4 sind in den Stifthülsen 11 geführt und werden von einer Schraubenfeder, die sich an der Innenseite des Deckels 12 abstützt, nach außen gedrückt. An der vorderen Öffnung der Stifthülsen 11 ist ein Innenrand 14 vorgesehen, gegen den ein Anschlag 15 der Kontaktstifte 11 mittels der Schraubenfeder 16 gedrückt wird. Zwischen der kugelförmigen Spitze 7 der Kontaktstifte 4 und dem Deckel 12 der Stifthülsen 11 besteht eine durchgehende elektrische Ver bindung, weil die Kontaktstifte 4 an den Stifthülsen 11 an liegen, die wiederum an den hülsenförmigen Deckeln 12 anliegen.The pin sleeves 11 are seated in the bores 9 and rest on the end of the depression 10 with an outer edge. The back sides of the pin sleeves 11 are closed with a sleeve-shaped cover 12 . The contact pins 4 are guided in the pin sleeves 11 and are pressed outwards by a helical spring which is supported on the inside of the cover 12 . At the front opening of the pin sleeves 11 , an inner edge 14 is provided, against which a stop 15 of the contact pins 11 is pressed by means of the helical spring 16 . Between the spherical tip 7 of the contact pins 4 and the cover 12 of the pin sleeves 11 there is a continuous electrical connection because the contact pins 4 lie on the pin sleeves 11 , which in turn abut the sleeve-shaped covers 12 .
In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel des zweiten Steckver binders in perspektivischer Ansicht abgebildet.In Fig. 8 an embodiment of the second fastex binder is shown in a perspective view.
An der Unterseite des Gehäuses 5 sind Steckstifte 18 zur Be festigung des Gehäuses auf oder an einer Leiterplatte ange ordnet. Außerdem ragen aus der Unterseite des Gehäuses 5 die Innenleiter 6, die an der Stirnseite des Gehäuses enden und mittels eines waagerechten Isolierteils 21 im Gehäuse 5 befestigt sind.On the underside of the housing 5 , pins 18 for mounting the housing on or on a circuit board are arranged. In addition, the inner conductors 6 protrude from the underside of the housing 5 , which end at the end of the housing and are fastened in the housing 5 by means of a horizontal insulating part 21 .
Fig. 9 zeigt die Stirnseite des Ausführungsbeispieles des zweiten Steckverbinders. Fig. 9 shows the end face of the embodiment of the second connector.
Aus der Unterseite des Gehäuses 5 ragen die Steckstifte 18 und die Innenleiter 6, die rechtwinklig gebogen sind. Die Enden der Innenleiter 6 schließen mit der Stirnseite des Gehäuses 5 bündig ab. Der rechtwinklig abgebogene Teil der Innenleiter 6 ist in einem waagerechten Isolierteil 21 gelagert.The pins 18 and the inner conductors 6 , which are bent at right angles, protrude from the underside of the housing 5 . The ends of the inner conductor 6 are flush with the end face of the housing 5 . The part of the inner conductor 6 bent at right angles is mounted in a horizontal insulating part 21 .
Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispieles des zweiten Steckverbinders mit aus der Unterseite tragenden Steckstiften 18 und Innenleiter 6. FIG. 10 shows a side view of the exemplary embodiment of the second connector with pins 18 and inner conductor 6 bearing from the underside.
In Fig. 11 ist die Unterseite des Gehäuses 5 gezeigt, aus welchem die Steckstifte 18 ragen. Zwischen den Steckstiften 18 sind in die Unterseite des Gehäuses 5 senkrechte Bohrungen 22 zur Aufnahme von senkrechten Isolierteilen eingearbeitet.In Fig. 11 the underside of the housing 5 is shown, from which the pins 18 protrude. Between the pins 18 5 vertical holes 22 are incorporated in the bottom of the housing for receiving vertical insulating parts.
Fig. 12 zeigt das Ausführungsbeispiel des zweiten Steckver binders im Querschnitt. Fig. 12 shows the embodiment of the second fastex binder in cross section.
In das Gehäuse 5 ist für jeden Innenleiter 6 eine waagerechte Bohrung 23 und eine senkrechte Bohrung 22 eingearbeitet. Die waagerechte Bohrung 23 und senkrechte Bohrung 22 schneiden sich rechtwinklig. In der senkrechten Bohrung 22 sitzt ein senkrechtes hülsenförmiges Isolierteil 20 in welchem der senk rechte Teil des Innenleiters 6 steckt. Der rechtwinklig abge bogene Teil des Innenleiters 6 steckt in einem ebenfalls hülsenförmigen waagerechten Isolierteil 21, welches in der waagerechten Bohrung 23 des Gehäuses 5 steckt. Der rechtwink lig abgebogene Teil des Innenleiters 6 und das waagerechte Isolierteil 21 schließen bündig mit der Stirnseite des Ge häuses 5 ab.A horizontal bore 23 and a vertical bore 22 are machined into the housing 5 for each inner conductor 6 . The horizontal bore 23 and vertical bore 22 intersect at right angles. In the vertical bore 22 is a vertical sleeve-shaped insulating part 20 in which the vertical right part of the inner conductor 6 is inserted. The part of the inner conductor 6 which is bent at right angles is inserted in a likewise sleeve-shaped horizontal insulating part 21 which is inserted in the horizontal bore 23 of the housing 5 . The right-angled part of the inner conductor 6 and the horizontal insulating part 21 are flush with the end face of the housing 5 Ge.
Das Gehäuse 5 des zweiten Steckverbinders ist aus Metall gefertigt, während das Gehäuse 3 des ersten Steckverbinders aus einem isolierenden Kunststoff gefertigt ist.The housing 5 of the second connector is made of metal, while the housing 3 of the first connector is made of an insulating plastic.
Zur HF-Abschirmung liegen einige der Kontaktstifte 4 des ersten Steckverbinders auf Masse. Die korrespondierenden Innenleiter 6 des zweiten Steckverbinders liegen ebenfalls auf Masse und sind elektrisch mit dem Gehäuse 5 des zweiten Steck verbinders verbunden. Dies läßt sich z. B. dadurch real isieren, daß an Stelle eines waagerechten Isolierteils 21 und eines senkrechten Isolierteils 20 elektrisch leitende Teile vorgesehen sind.For HF shielding, some of the contact pins 4 of the first connector are grounded. The corresponding inner conductor 6 of the second connector is also grounded and is electrically connected to the housing 5 of the second connector. This can be done e.g. B. realize that in place of a horizontal insulating part 21 and a vertical insulating part 20 electrically conductive parts are provided.
Die beiden Steckverbinder werden so zusammengesteckt, daß die Spitzen 7 der Kontaktstifte 4 des ersten Steckverbinders auf den bündig mit der Stirnseite des zweiten Steckverbinders ab schließenden Enden der Innenleiter 6 aufliegen. Mittels der Schraubenfedern 6 werden die Kontaktstifte 4 mit einem vorgeb baren Druck gegen die Enden der Innenleiter 6 gedrückt, um einen guten elektrischen Kontakt herzustellen.The two connectors are plugged together so that the tips 7 of the contact pins 4 of the first connector rest on the flush with the end face of the second connector from the closing ends of the inner conductor 6 . By means of the coil springs 6 , the contact pins 4 are pressed against the ends of the inner conductors 6 with a preselect pressure in order to make a good electrical contact.
In Fig. 13 ist das hülsenförmige senkrechte Isolierteil (20) in Draufsicht gezeigt.In Fig. 13 the sleeve-shaped vertical insulating part ( 20 ) is shown in plan view.
Fig. 14 zeigt einen Längsschnitt durch das senkrechte Iso lierteil (20), von dessen innerer Bohrung der Innenleiter ge führt ist. Fig. 14 shows a longitudinal section through the vertical Iso lierteil ( 20 ), from the inner bore of the inner conductor leads.
Fig. 15 zeigt eine Seitenansicht des hülsenförmigen waage rechten Isolierteils (21). Fig. 15 shows a side view of the sleeve-shaped horizontal insulating part ( 21 ).
Fig. 16 zeigt das waagerechte Isolierteil in Draufsicht. Rechtwinklig zur zentralen Bohrung des waagerechten Isolier teiles ist eine Aussparung (24) für den rechtwinklig abgebo genen Endteil des Innenleiters vorgesehen. Fig. 16 shows the horizontal insulating part in plan view. A recess ( 24 ) is provided for the end portion of the inner conductor which is bent at right angles to the central bore of the horizontal insulating part.
Schließlich ist in Fig. 17 ein Innenleiter (6) in Seitenan sicht dargestellt. Das obere Ende (6) des Innenleiters ist rechtwinklig abgebogen.Finally, an inner conductor ( 6 ) is shown in side view in FIG. 17. The upper end ( 6 ) of the inner conductor is bent at a right angle.
Die erfindungsgemäße Steckverbindungsvorrichtung läßt sich kostengünstig herstellen, weil durch die gefederte axiale Führung der Kontaktstifte in den Stifthülsen größere Toleranzen beim Zusammenstecken ausgeglichen werden. Die erfindungsgemäßge Steckverbindungsvorrichtung ist außerdem leicht an den jeweiligen Einsatz anpassbar, weil die Anzahl der Kontaktstifte beliebig erweiterbar ist. Durch die Maßnahme, mehrere Kontaktstifte auf Masse zu legen, wird eine HF-dichte Ab-schirmung erzielt. Durch die Maßnahme, die Kontaktstife symmetrisch am Gehäuse anzuordnen, wird eine optimale Übertragung von HF-Signalen erzielt. Als weiterer Vorteil der Erfindung ist anzumerken, dass für die Anordnung der Kontaktstifte und der Innenleiter große Positionstoleranzen in x-, y-, und z-Richtung möglich sind. Die Erfindung ist beispielsweise für die Übertragung von HF- Signalen bis zu drei Gigahertz bei mechanischen Stecktoleranzen bis zu ±0,8 mm geeignet. The connector device according to the invention can Manufacture inexpensively because of the spring-loaded axial Guide the contact pins in the pin sleeves larger Tolerances when mating are balanced. The The connector device according to the invention is also easily adaptable to the respective application because of the number the contact pins can be expanded as required. Through the A measure of placing several contact pins on ground becomes one HF-proof shielding achieved. By the measure that Arranging contact pins symmetrically on the housing becomes one optimal transmission of RF signals achieved. As another Advantage of the invention should be noted that for the arrangement the contact pins and the inner conductor are large Position tolerances in the x, y, and z directions are possible. The invention is for example for the transmission of HF Signals up to three gigahertz for mechanical Mating tolerances of up to ± 0.8 mm are suitable.
11
erster Steckverbinder
first connector
22
zweiter Steckverbinder
second connector
33
Gehäuse des ersten Steckverbinders
Housing of the first connector
44
Kontaktstift
pin
55
Gehäuse des zweiten Steckverbinders
Housing of the second connector
66
Innenleiter
inner conductor
77
Spitze eines Kontaktstiftes
Tip of a contact pin
88th
Ende eines Innenleiters
End of an inner conductor
99
Bohrung
drilling
1010
Senkung
reduction
1111
Stifthülse
pin sleeve
1212
Deckel
cover
1313
obere Öffnung
upper opening
1414
Innenrand
inner edge
1515
Anschlag am Kontaktstift
Stop on the contact pin
1616
Schraubenfeder
coil spring
1717
Unterseite des Gehäuses Bottom of the case
55
1818
Steckstift
male Pins
1919
Seitenwand
Side wall
2020
senkrechtes Isolierteil
vertical insulating part
2121
waagerechtes Isolierteil
horizontal insulating part
2222
senkrechte Bohrung
vertical hole
2323
waagerechte Bohrung
horizontal hole
2424
Aussparung
recess
Claims (21)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10065585A DE10065585A1 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Connector device for high frequency signals has axially displaceable contact pins which press against inner conductors of counter connector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10065585A DE10065585A1 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Connector device for high frequency signals has axially displaceable contact pins which press against inner conductors of counter connector |
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DE10065585A1 true DE10065585A1 (en) | 2002-07-11 |
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DE10065585A Withdrawn DE10065585A1 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Connector device for high frequency signals has axially displaceable contact pins which press against inner conductors of counter connector |
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---|---|
DE (1) | DE10065585A1 (en) |
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