DE1084838B - Electronic flash unit with short charging time and constant guide number - Google Patents
Electronic flash unit with short charging time and constant guide numberInfo
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Description
Der Gleichspannungswandler eines Elektronenblitzgerätes muß eine Reihe von teilweise einander entgegenlaufenden Bedingungen erfüllen. Die Speicherelektrolytkondensatoren sollen in kürzester Zeit aufgeladen werden, dabei soll dennoch die Spitze des Ladestromes niedrig bleiben. Dies einmal mit Rücksicht auf die Niedervoltbatterie, dann auch wegen der Beanspruchung des Zerhackers. The DC / DC converter of an electronic flash unit must have a number of partially opposing one another Satisfy conditions. The storage electrolytic capacitors should be charged in the shortest possible time, the peak of the charging current should nevertheless remain low. This with regard to the low-voltage battery, then also because of the stress on the chopper.
Erst durch Einführung des Transistorzerhackers in die Elektronenblitztechnik und die lastabhängige Rückkopplung (s. deutsche Auslegeschrift 1 036 330) konnten die Anforderungen an die Niedervoltbatterie so ermäßigt werden, daß ein wirtschaftlicher Einsatz von Kleinsammlern oder auch von Primärelementen möglich war.Only with the introduction of the transistor chopper in electronic flash technology and load-dependent feedback (see German Auslegeschrift 1 036 330) the requirements for the low-voltage battery could be reduced in this way that an economical use of small collectors or primary elements was possible.
Die Art der Beanspruchung einer Sammler- oder einer Primärbatterie bestimmt aber auch die Zahl der je Ladung oder Batteriesatz erzielbaren Aufladungen der Speichereinrichtung. Bei gleichem Batteriegewicht wird also durch mäßige Batteriebeanspruchung die erreichbare Zahl von Blitzentladungen wesentlich erhöht.The type of load on a collector or primary battery also determines the number of batteries per charge or battery pack achievable charges of the storage device. So with the same battery weight, moderate battery usage increases the achievable number of lightning discharges significantly.
Die Verkürzung der Ladezeit bedingt natürlich wieder eine Erhöhung der Ladestromstärke und beansprucht durch die höhere Stromspitze Oszillator und Batterie.The shortening of the charging time naturally requires an increase in the charging current and is demanding due to the higher current peak oscillator and battery.
Ein günstiger Kompromiß zwischen den einander widersprechenden Forderungen wird erleichtert durch Herabsetzung aller, auch der kleinsten Verluste und damit Erreichung eines hohen Wirkungsgrades.A favorable compromise between the contradicting demands is facilitated by Reduction of all, even the smallest, losses and thus achievement of a high degree of efficiency.
Die lastabhängige Rückkopplung ergibt bei geeigneter Dimensionierung eine schnelle Aufladung und wegen der Anpassung der Primärstromaufnahme an den Verlauf des Ladestromes schon einen guten Wirkungsgrad.The load-dependent feedback results in a fast charging with suitable dimensioning and because of the Adaptation of the primary current consumption to the course of the charging current already has a good level of efficiency.
Kürzere Aufladezeiten werden erzielt durch Ladung mit erhöhter Spannung und Ladebegrenzung nach Erreichnung der gewünschten Betriebsspannung. Eine Ladebegrenzungsschaltung aber kann gleichzeitig zur Spannungsüberwachung nach der Abschaltung und damit zur Erzielung von Leitzahlkonstanz und periodischer oder dauernder Nachladung dienen.Shorter charging times are achieved by charging with increased voltage and charging limitation after it has been reached the desired operating voltage. A charge limiting circuit can be used at the same time Voltage monitoring after shutdown and thus to achieve guide number constancy and periodic or serve for permanent reloading.
All diese Forderungen und Möglichkeiten gegeneinander abzuwägen unter Verwendung zum Teil bekannter, zum Teil auf ältere Vorschläge zurückgehender Maßnahmen in geeigneter Kombination und damit ein Gerät kleinsten Gewichtes und kleinster Ausmessungen zu schaffen, ist Ziel der Erfindung.Weighing all of these demands and possibilities against each other using partly known, partly based on older proposals for measures in a suitable combination and thus a device The aim of the invention is to create the smallest weight and smallest dimensions.
Es sind bereits Vorschläge bekannt, die Spannung eines Elektronenblitzgerätes mittels eines spannungsempfindlichen Relais zu regem. Diese Vorschläge hatten eine gewisse Bedeutung bei Zerhackergeräten, zur Verringerung der Leerlauf Verluste, die etwa 1 Ampere Primärstrom zu ihrer Deckung laufend erforderten.There are already proposals known to increase the voltage of an electronic flash device by means of a voltage-sensitive Relay too active These suggestions have had some impact on choppers to reduce the no-load losses, which continuously required about 1 ampere of primary current to cover them.
Mit einer solchen Ladeabschaltung nach Erreichung der Betriebsspannung zur Herabsetzung der Leerlaufverluste kann man gleichzeitig eine Ladebegrenzung koppeln, die dann eine Aufladung des Speicherkondensators mit Elektronenblitzgerät mit kurzer Aufladezeit und konstanter LeitzahlWith such a charging cut-off after reaching the operating voltage to reduce the no-load losses you can connect a charge limiter at the same time, which then also charges the storage capacitor Electronic flash unit with short charging time and constant guide number
Anmelder:Applicant:
Transformatoren- und Apparate-Fabrik
Paul Metzr Fürth (Bay.)r Ritterstr.5Transformers and apparatus factory
Paul Metz r Fürth (Bay.) R Ritterstrasse 5
Adolf Schott, Fürth (Bay.),
und Siegbert Förster, Rückersdorf,
sind als Erfinder genannt wordenAdolf Schott, Fürth (Bay.),
and Siegbert Förster, Rückersdorf,
have been named as inventors
so erhöhter Ladespannung zur Erzielung einer kleinen Aufladezeit erlaubt. Auch dies ist schon vorgeschlagen worden.so increased charging voltage to achieve a short charging time permitted. This has also been suggested.
Eine Schaltung zur Überwachung der Betriebsspannung ausschließlich mit einem Relais, wie sie beispielsweise in der britischen Patentschrift 649 320 beschrieben ist, hat nur theoretischen Wert. Ein Relais an der Hochspannung wird einen derartigen Stromverbrauch aufweisen, die Differenz zwischen der Amperewindungszahl für Relaisanzug und der Amperewindungszahl für Relaisabfall ist so groß, daß eine Verwendung hiernach praktisch unmöglich ist.'A circuit for monitoring the operating voltage exclusively with a relay, as for example in British Patent 649,320 is of theoretical value only. A relay on the high voltage will have such a power consumption as the difference between the number of ampere turns for relay pull-in and the number of ampere-turns for relay drop-out is so great that it is practically impossible to use it thereafter is.'
Es sind aber auch Schaltungen mit hochempfindlichen Differentialrelais vorgeschlagen, aber nicht ausgeführt worden. (»Bild und Ton«, 1955, Heft 7, S. 199, Abb. 9.)However, circuits with highly sensitive differential relays are also proposed, but not implemented been. ("Image and Sound", 1955, issue 7, p. 199, fig. 9.)
Andere Vorschläge sehen die Anwendung von Glimmlampen als Spannungs-Normale zur Betätigung des Abschalterelais vor (s. »Bild und Ton«, 1955, Heft 7, S. 193 bis 199, und »Radio Mentor« ,1954, S. 134).Other proposals see the use of glow lamps as voltage standards for actuating the cut-off relay before (see "Bild und Ton", 1955, issue 7, pp. 193 to 199, and "Radio Mentor", 1954, p. 134).
Die Glimmlampe hat eine niedrigere Zündspannung alsThe glow lamp has a lower ignition voltage than
4» die Betriebsspannung des Blitzgerätes und muß infolgedessen am Abzweig eines Spannungsteilers liegen. Das bedeutet aber, daß die ohnehin vorhandene Differenz zwischen Zündspannung und Löschspannung multipliziert mit dem Spannungsteilerverhältnis in die Spannungsregelung eingeht. Es wird also die Ladung bei einer bestimmten Spannung abgeschaltet und erst nach Abfall der Betriebsspannung um einen Betrag entsprechend der mit dem Spannungsteilerverhältnis multiplizierten Differenz zwischen Zünd- und Löschspannung wieder eingeschaltet. Diese Differenz kann innerhalb gewisser Grenzen durch Einfügung eines spannungsabhängigen Widerstandes an den Spannungsteiler verringert werden.4 »the operating voltage of the flash unit and must therefore be at the junction of a voltage divider. That but means that the difference between the ignition voltage and the extinction voltage, which is already present, is multiplied is included in the voltage regulation with the voltage divider ratio. So it becomes the charge on one certain voltage is switched off and only after the operating voltage has dropped by an amount corresponding to the switched on again by the difference between the ignition and extinction voltage multiplied by the voltage divider ratio. This difference can be adjusted within certain limits by inserting a voltage-dependent resistor to be reduced to the voltage divider.
Derartige Schwankungen der Betriebsspannung und damit der Leitzahl des Gerätes sind in der modernen Blitz-Such fluctuations in the operating voltage and thus the guide number of the device are in the modern lightning
009 549/194009 549/194
lichtphotographie untragbar. Die vorliegende Erfindung Eine bekannte Lösung macht für ein Gerät mit Tranbetrifft aber eine Schaltung zur exakten Ladebegrenzung sistor im Gleichspannungswandler und spannungsab-light photography intolerable. The present invention A known solution makes for a device with Tran but a circuit for the exact charge limitation sistor in the DC / DC converter and voltage
zum Zweck der Verringerung der Leerlaufverluste und hängiger Rückkopplung ebenfalls mit Rücksicht auf diefor the purpose of reducing the no-load losses and pending feedback also with regard to the
gleichzeitig zur Ermöglichung der Schnelladung bei einem in dieser Schaltung großen Leerlaufverluste von derat the same time to enable rapid charging in the event of large no-load losses from the in this circuit
Elektronenblitzlichtgerät mit Transistor-Oszillator im 5 elektronischen Abschaltung und dann der Wiederein-Electronic flash unit with transistor oscillator in the 5 electronic switch-off and then the restart
Gleichspannungswandler. schaltung von Hand, wenn die Anzeigeglimmlampe durch DC voltage converter. manual switching when the indicator glow lamp is on
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ihr Erlöschen die Überschreitung der MindestspannungThe invention relates to a circuit arrangement for its extinction when the minimum voltage is exceeded
ein Elektronenblitzgerät mit kurzer Aufladezeit des anzeigt, Gebrauch.an electronic flash with a short recharge time that indicates use.
Speicherkondensators und konstanter Leitzahl durch Anders der Gegenstand der Erfindung. Durch die verselbsttätige
Regelung der am Speicherkondensator lie- i° wendete lastabhängige Steuerung wäre eine Abschaltung
genden Betriebsspannung, wobei zur Erzielung dieser wegen großer Leerlaufverluste nicht notwendig. Die Abkurzen
Aufladezeit unter Ausnutzung des steilen Teiles schaltung erfolgt lediglich, um eine hohe Ladespannung
der Spannungsanstiegskurve bis zur Erreichung der zu ermöglichen. Nach der Abschaltung wird die Betriebs-Betriebsspannung
schnell aufgeladen wird mit einer spannung nicht durch ein weiteres Regelorgan überwacht
Spannungsübersetzung wesentlich größer als der end- 15 oder gar das Erlöschen der Anzeigeglimmlampe abgegültigen
Betriebsspannung entsprechend. Erfindungs- wartet und wieder von Hand eingeschaltet, sondern nach
gemäß wird die Ladung bei einer Anordnung mit lastab- kurzer Zeit die Ladung wieder eingeschaltet und durch
hängiger Rückkopplung vom Sekundärkreis des Span- das elektronische Regelorgan nach Erreichung der Benungswandlers
auf den Transistor-Oszillator und Ver- triebsspannung sofort wieder abgeschaltet. Die Wiederstärkung
dieser Rückkopplung mittels eines Hilfstran- 20 einschaltung erfolgt in so kurzen Zeiträumen, daß die
sistors, bei der der Transistor-Oszillator in der Sperr- Spannung am Speicherkondensator infolge des Leckphase
zur Vermeidung von Stromverlusten zusätzlich ge- stromes des Elektrolytkondensators nur ganz gering
sperrt wird, mit elektronischen Mitteln begrenzt durch (1 bis 2 Volt) abgesunken ist. Der Wiedereinschalte- und
Vergleich einer in einem besonderen Kreis aufgebauten Abschaltetakt ist dabei so kurz, daß er nur einen Bruchteil
Hilfsspannung mit den noch unverstärkten Rückkopp- 25 der Erstaufladedauer beträgt (Abb. 4).
lungsimpulsen, wobei nach Erreichung der Betriebs- In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird
spannung am Speicherkondensator aus dem diese Hilfs- bei Erreichung der Betriebsspannung nicht vollkommen
spannung aufbauenden Kreis ein den Rückkopplungs- abgeschaltet, sondern mit schwacher Stromstärke genau
Stromstößen aus dem Ladekreis entgegenwirkender so viel nachgeladen, als Speicherenergie durch den Leck-Sperrstrom
auf den Hilfstransistor gegeben wird und die 30 strom des Elektrolytkondensators verlorengeht.
Dauer der Ladungsbegrenzung nach Eintreten der Die Schaltungsanordnung kann also auch als Regel-Sperrung
des Hilfstran sistors unabhängig von dem anordnung für die Betriebsspannung angesprochen
in der Speichereinrichtung des Ladekreises eintretenden werden. Unabhängig vom Zustand der Niedervoltbatterie,
Spannungsabfall nur durch die Zeitkonstante des Hilfs- der sich nur in der Erstaufladedauer auswirkt, wird
kreises zur Erzeugung der Vergleichsspannung bestimmt 35 stets dieselbe Betriebsspannung erreicht und innerhalb
wird. beliebig einstellbarer, enger Grenzen gehalten. DamitStorage capacitor and constant guide number by Anders the subject of the invention. The automatic regulation of the load-dependent control applied to the storage capacitor would result in a shutdown of the operating voltage, although this would not be necessary to achieve this because of large no-load losses. The short charging time using the steep part of the circuit is only done to enable a high charging voltage of the voltage rise curve until the is reached. After the shutdown, the operating operating voltage is quickly charged with a voltage not monitored by another regulating element. Invention waits and switched on again by hand, but according to the charge is switched on again in an arrangement with a load-short time, and the electronic control organ after reaching the Benungswandler on the transistor oscillator and Ver - the operating voltage is switched off again immediately. The re-strengthening of this feedback by means of an auxiliary transformer connection takes place in such short periods of time that the transistor, in which the transistor oscillator in the blocking voltage on the storage capacitor due to the leakage phase to avoid current losses, also blocks the electrolytic capacitor only very slightly is limited by electronic means by (1 to 2 volts). The reconnection and comparison of a disconnection cycle built up in a special circuit is so short that it is only a fraction of the auxiliary voltage with the as yet unamplified feedback of the initial charging time (Fig. 4).
In a second embodiment of the invention, voltage on the storage capacitor is switched off from the circuit that does not completely build up voltage when the operating voltage is reached; recharged, is given as storage energy through the leakage reverse current to the auxiliary transistor and the 30 current of the electrolytic capacitor is lost.
Duration of the charge limitation after the occurrence of the The circuit arrangement can therefore also be used as a control blocking of the auxiliary transistor regardless of the arrangement for the operating voltage which occurs in the storage device of the charging circuit. Regardless of the state of the low-voltage battery, voltage drop only due to the time constant of the auxiliary which only affects the initial charging period, the circuit for generating the comparison voltage is determined 35 always the same operating voltage is reached and within. arbitrarily adjustable, narrow limits kept. In order to
Die Leerlauf Verluste eines Transistorgerätes mit bei- wird aber auch eine Konstanz der Leitzahl gewährleistet,The idle losses of a transistor device with both but also a constancy of the guide number is guaranteed,
spielsweise lastabhängiger Steuerung sind gering. Wichtiger wie sie zur Zeit nicht üblich ist.for example load-dependent control are low. More important than is currently the case.
ist die Verringerung der Aufladezeit: gegenüber Netz- Abb. 5 zeigt eine Schaltung entsprechend der deutschenis the reduction in charging time: compared to mains Fig. 5 shows a circuit according to the German
betrieb ist die Aufladezeit bei Batteriebetrieb größer. 40 Auslegeschrift 1 036 330 mit Stromrückkopplung vomoperation, the charging time is longer with battery operation. 40 Auslegeschrift 1 036 330 with current feedback from
Eine wichtige Aufgabe der neuen Erfindung ist die Ladekreis des Speicher-Elektrolytkondensators Cl ausAn important object of the new invention is the charging circuit of the storage electrolytic capacitor Cl
Schneiladung mit einer Ladespannung erheblich größer und Verstärkung dieser Rückkopplung mittels einesSnow charging with a charging voltage is considerably larger and this feedback is amplified by means of a
als die Betriebs- und Speicherspannung des Elektrolyt- Hilfstransistors Tra2. Bei dieser Anordnung könnte dasthan the operating and storage voltage of the electrolyte auxiliary transistor Tra2. With this arrangement that could
kondensator. Spannungsübersetzungsverhältnis zwischen Primär-capacitor. Voltage transformation ratio between primary
Der Spannungsverlauf an einem Kondensator bei Auf- 45 batterie und Ladespannung kleiner oder gleich Verladung aus einer Stromquelle konstanten Innenwider- Stärkungsfaktor al des Oszillator-Transistors mal Verstandes folgt einer Exponentialfunktion (Abb. 1). Nach Stärkungsfaktor a2 des Hilfstransistors Tr a 2 sein. Mit etwa drei Zeitkonstanten sind 95 % der Endspannung Rücksicht auf die Verluste in den Transistoren aber vererreicht, bietet sich wegen des anzustrebenden WirkungsgradesThe voltage curve on a capacitor with a rechargeable battery and a charging voltage of less than or equal to the charge from a power source with a constant internal resistance factor al of the oscillator transistor times understanding follows an exponential function (Fig. 1). According to the gain factor a2 of the auxiliary transistor Tr a 2 be. With around three time constants, 95% of the final voltage has been reached, taking into account the losses in the transistors, because of the efficiency that is to be striven for
Bei einem Gerät mit Zerhackerbetrieb ähnelt der Ver- 50 eine geringere Spannung der Niedervoltbatterie als etwa
lauf der Ladespannung am Speicherkondensator dieser 6 Volt. Bei Basisstrom 0 ist der Emitter-Kollektor-Weg
Exponentialfunktion. Die Gleichspannungswandlung mit des Oszillator-Transistors noch nicht vollkommen geTransistoren
und lastabhängiger Rückkopplung ergibt sperrt. Zur vollkommenen Sperrung des Oszillator-Traneine
Abweichung von dieser Kurvenform (Abb. 2): sistors in der Sperrphase und damit Vermeidung von
Während des Spannungsanstieges und der gleichzeitigen 55 Verlusten während dieser Zeit wird der Oszillator-Tran-Abnahme
des Ladestromes ändert sich auch die Strom- sistor in der Sperrphase über eine Diode D 3 durch positive
Verstärkung des Transistors. Erst bei Schluß der Ladung Stromstöße zuverlässig gesperrt (deutsche Auslegeschrift
ähnelt der Spannungsanstieg wieder einer Exponential- I 065 476).
funktion. Das Netzwerk, bestehend aus der Diode D 2, demIn the case of a device with chopping operation, the voltage of the low-voltage battery is similar to that of a lower voltage than, for example, the charge voltage on the storage capacitor of this 6 volts. With a base current of 0, the emitter-collector path is an exponential function. The DC voltage conversion with the oscillator transistor is not yet completely geTransistors and load-dependent feedback results in blocks. To completely block the oscillator tran a deviation from this curve shape (Fig. 2): sistor in the blocking phase and thus avoidance of during the voltage rise and the simultaneous losses during this time, the oscillator tran decrease of the charging current also changes the current - sistor in the blocking phase via a diode D 3 by positive amplification of the transistor. Only at the end of the charge, current surges are reliably blocked (German interpretation document, the voltage rise again resembles an exponential I 065 476).
function. The network, consisting of the diode D 2, the
Sind Lade- und Betriebsspannung gleich, so dauert es 60 Widerstand R2 und parallel dazu Kondensator C2, versehr lange (sechs Zeitkonstanten), bis die Endspannung gleicht während des Arbeitstaktes die Spannung am praktisch erreicht ist. Bei der Schaltung der Erfindung Anfang α der Primärwicklung PFl des Transformators Ue wird daher zur Schnelladung nur der steile Teil einer mit der Spannung der Batterie B. Mit steigender Span-Exponentialkurve, also eine wesentlich höhere Lade- nung am Speicherkondensator C1 wird auch die Spannung Spannung als der endgültigenBetriebsspannung entspricht, 65 an Punkt α der Wicklung Wl größer und gelangt, nachverwendet (Abb. 3). dem sie zuerst negativ war, über das Potential 0 zuIf the charging and operating voltage are the same, it takes 60 resistor R2 and, in parallel, capacitor C2, a very long time (six time constants) until the final voltage is practically reached during the work cycle. In the circuit of the invention, the beginning of the primary winding PFI α of the transformer Ue therefore becomes quick charge only the steep part of the voltage of the battery B. With increasing chip exponential curve, so a much higher charging voltage on the storage capacitor C1 is the voltage The voltage is greater than the final operating voltage, 65 at point α of the winding Wl and is reused (Fig. 3). which it was negative at first, over the potential 0
Im Punkt a, in dem der steile Ast der Exponentialkurve positiven Werten. Jetzt beginnt die Aufladung desAt point a, where the steep branch of the exponential curve has positive values. Now the charging begins
die Betriebsspannung erreicht hat, wird die Ladung mit Kondensators C2 mit positiven Stromstößen. Sobald dieWhen the operating voltage has been reached, the charge with capacitor C2 is carried out with positive current surges. As soon as the
elektronischen Mitteln abgebrochen. Die Zeit ta stellt nur Aufladung stärker ist als der Abfluß über R2, bildet sichelectronic media canceled. The time t a only represents charge is stronger than the outflow, via R2, forms
einen Bruchteil der sonst üblichen Ladezeit dar. 70 eine stetig zunehmende positive Spannung an C2 aus.a fraction of the otherwise usual charging time. 70 a steadily increasing positive voltage at C2.
Claims (8)
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 746113;
britische Patentschriften Nr. 649274, 649 320;
»radio mentor«, 1954, Heft 3, S. 134, Abb. 12;
»Bild und Ton«, 1955, Heft 7, S. 193 bis 199;
»Proceedings of the IEE«, 1955, S. 775 bis 784;
»Wireless World«, Dezember 1955, S. 582 bis 586;
»Elektro-Anzeiger«, 1957, Nr. 18 vom 1. 5.1957, S. 153 bis 156.Considered publications:
German utility model No. 1 746113;
British Patent Nos. 649274, 649 320;
"Radio mentor", 1954, issue 3, p. 134, fig. 12;
"Image and Sound", 1955, No. 7, pp. 193 to 199;
"Proceedings of the IEE", 1955, pp. 775 to 784;
"Wireless World," December 1955, pp. 582 to 586;
"Elektro-Anzeiger", 1957, no. 18 from May 1, 1957, pp. 153 to 156.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DET14367A DE1084838B (en) | 1957-11-06 | 1957-11-06 | Electronic flash unit with short charging time and constant guide number |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DET14367A DE1084838B (en) | 1957-11-06 | 1957-11-06 | Electronic flash unit with short charging time and constant guide number |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1084838B true DE1084838B (en) | 1960-07-07 |
Family
ID=7547621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DET14367A Pending DE1084838B (en) | 1957-11-06 | 1957-11-06 | Electronic flash unit with short charging time and constant guide number |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1084838B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1746113U (en) * | 1955-03-31 | 1957-06-06 | Zeiss Ikon Dresden Veb | ELECTRONIC FLASH DEVICE WITH FAST CHARGING DEVICE. |
-
1957
- 1957-11-06 DE DET14367A patent/DE1084838B/en active Pending
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