DE2244455A1 - DEVICE FOR DISCHARGING ELECTROSTATIC CHARGES - Google Patents
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Description
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Gerät zum Ableiten elektrostatischer AufladungenDevice for discharging electrostatic charges
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Ableiten statischer Aufladungen. Es gibt schon seit Jahren eine Anzahl von Geräten vom Generatortyp zum Ableiten statischer Aufladungen, wie sie z.B. in den US-Patenten 3 283 209 und 3 551 743 niedergelegt sind. Solche Geräte finden beispielsweise bei Büromaschinen Verwendung, durch die Materialbahnen, also etwa Papierbahnen, geführt werden.The invention relates to a device for discharging static charges. A number of devices have been around for years of the generator type for dissipating static charges, such as those described in U.S. Patents 3,283,209 and 3,551,743 are laid down. Such devices are used, for example, in office machines, through the material webs such as paper webs.
Geräte dieser Art haben zwar in zufriedenstellender Weise bisher ihre Aufgabe, statische Aufladungen zu neutralisieren, erfüllt, doch besitzen sie den ÜTachteil, verhältnis- »äßig teuer in der Herstellung zu sein und infolge ihrer Konstruktion, gemessen an ihrem Umfang, keine so große ϊο-nenwolke um die Stange herum zu erzeugen, wie erwünscht wäre·Devices of this type have so far been able to neutralize static charges in a satisfactory manner, fulfilled, but they have the disadvantage of being proportionately “To be moderately expensive to manufacture and, due to its construction, not such a large ϊο-nen cloud for its size to create around the bar as desired
Bei der vorliegenden Erfindung geht es hauptsächlich darum, ein neues und verbessertes Gerät zum Ableiten statischer. Auf ladungen, kurz Mladungsableiter" genannt, zu schaffen, das insbesondere preiswert herzustellen ist und bei vorgegebenem Umfang größere Ionenwolken und/oder eine stärkere Ionisation erzeugt, al& dies mit den bekannten Geräten bisher möglich war·The main aim of the present invention is to provide a new and improved device for dissipating static. To create charges, called M charge arresters for short, which are particularly inexpensive to manufacture and generate larger ion clouds and / or stronger ionization for a given scope, al & this was previously possible with the known devices ·
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In einer beispielhaften Aueführungsform der Erfindung wird dies mittels einer Konstruktion erreicht, bei der sowohl die Hoohspannungsteile als auch die geerdeten Teile beabstand et β Entladungsspitzen aufweisen, um die Stärke der Ionisation über das bisher erreichte Maß anzuheben· Außerdem vergrößert die Verwendung von Entladungsspitzen sowohl an den Hochspannungsteilen als auch an den geerdeten Teilen den Umfang der vom Ladungsabieiter erzeugten Ionenwolke·In an exemplary embodiment of the invention, this is achieved by means of a construction in which both the high voltage parts and the grounded parts have spaced apart discharge peaks to the strength of the To raise ionization above the level achieved so far · In addition increases the use of discharge spikes on both the high voltage parts and the grounded parts the extent of the ion cloud generated by the charge arrester
Um eine einfaohe und wirtschaftliche Konstruktion zu schaffen, weist das Gerät mehrere, im wesentlichen gleiche Isolierteile auf, die aneinander anstoßen und zwischen ihren jeweiligen Berührungsflächen langgestreckte elektrische Leiterstücke einschließen, von denen jedes mehrere Entladungsspitzen besitzt, die voneinander duroh relativ glatte Flächen getrennt sind, damit es keine Stellen sekundärer Emission gibt· Irgendeines der elektrischen Leiterstücke ist mit einer Hochspannungsquelle verbunden, die übrigen sind geerdet und derart angeordnet, daß die Entladungsspitzen nebeneinander liegender Leiterstücke in Längsrichtung wechselweise gegeneinander versetzt sind· ;In order to create a simple and economical construction, the device has several, essentially identical insulating parts which abut one another and elongated electrical between their respective contact surfaces Include conductor pieces each having multiple discharge tips possesses, which are separated from each other duroh relatively smooth surfaces, so that there are no secondary places Emission gives · One of the electrical conductor pieces is connected to a high voltage source, the others are grounded and arranged so that the discharge tips Adjacent ladder sections are alternately offset from one another in the longitudinal direction ·;
Um die genaue räumliche Festlegung der Entladungespitzen ία unterstützen, ist jedes elektrische Leiterstück mit herausgebogenen, Lappen versehen, die von Ausnehmungen in dem entsprechenden Isolierteil aufgenommen werden, welche an bestimmten Funkten längs der Isolierteile angeordnet sind·In order to support the precise spatial definition of the discharge peaks ία, each electrical conductor piece is bent out, Provided tabs that are received by recesses in the corresponding insulating part, which at certain points are arranged along the insulating parts
Das aus den Isolierteilen und den Leiterstücken bestehende sandwichartige Faket ist auf einem Grundteil befestigt, das einen Kanal zur Aufnahme des Paketes besitzt« Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird das Paket durch eine klemmenartige Vorrichtung in dem Kanal derart gehaltert, daß die Zahl der Isolierteile und die Zahl der LeiteretüokeThe sandwich-like faket consisting of the insulating parts and the conductor pieces is attached to a base part, which has a channel for receiving the packet. In one embodiment of the invention, the packet is passed through a clamp-like device held in the channel in such a way that the number of insulating parts and the number of conductor covers
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nach Belieben verändert werden kann, um eine Änderung der Größe der entstehenden Ionenwolke entsprechend den Erfordernissen des Einzelfalles möglich zu machen.can be changed at will in order to change the size of the resulting ion cloud according to the requirements to make the individual case possible.
Um die Genauigkeit ihrer räumlichen Anordnung weiter zu verbessern, sind die langen Isolierteile außerdem nichtplanar ausgebildet, so daß zumindest die Spitzen der elektrischen leiteirstücke in einer Weise partiell verformt werden, die sie veranlaßt, sich an die eine Seite der öffnung zwischen zwei benachbarten Isolierteilen anzulegen, über-die sie hervorstehen«.To further improve the accuracy of their spatial arrangement, the long insulating parts are also non-planar, so that at least the tips of the electrical guide pieces are partially deformed in a way that causes it to move to one side of the opening between create two adjacent insulating parts over which they protrude «.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnungen hervor. Es zeigen«Further advantages and features of the invention can be found in FIG The following description of exemplary embodiments of the invention with reference to the drawings. Show it"
Fig.1 die Seitenansicht eines aus Leiterstüoken und Isolierteilen bestehenden Paketes gemäß der Erfindung;1 shows the side view of one made of ladder sections and insulating parts existing package according to the invention;
Pig·2 eine Aufsicht auf das in Fig.1 dargestellte Paket; Pig * 2 is a plan view of the package shown in Figure 1;
Fig.3 einen vergrößerten Schnitt durch das hier in einem3 shows an enlarged section through the here in one
Grundteil aufgenommene Paket; ; Basic part included package; ;
Fig«4 einen Schnitt gemäß Fig«3» jedοok bloß fragmentarisch und mit einem abgeänderten Grundteil· FIG. 4 shows a section according to FIG. 3, but only fragmentarily and with a modified base part.
In Figoi bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ladungsabieiters dargestellt» Es besteht aus einem insgesamt mit 10 bezeichneten sandwichartigen Paket aus Hochspannungsteilen und geerdeten (Teilen, sowie aus einem zagehörigen, insgesamt mit 12 bezeichneten Grundteil· Das Paket 10 umfaßt mindestens drei im wesentlichen identische langgestreckte Isolierteile 14, 16, 18 und 20. Wie man sieht, sind die Isolierteile 16, 18 und 20 tatsächlich identisch, während das Isolierteil 14 am Ende des Paketes lediglich bezüglich seiner Länge abweicht, doho es ist länger als die Isolierteile 16, 18 und 20. Diese Abwei-In Figoi to 3 an embodiment of the charge collector according to the invention is shown »It consists of a total of 10 designated sandwich-like package of high-voltage parts and earthed (parts, as well as of an associated base part, generally designated 12 · The package 10 comprises at least three essentially identical elongated the insulating members 16, 18 and 20, insulating members 14, 16, 18 and 20. as can be seen, are in fact identical, deviates while the insulating member 14 at the end of the packet only with regard to its length, d o h o, it is longer than the insulating parts 16, 18 and 20. These deviations
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ellung sowie Abweichungen ähnlicher Art sollen durch ,die Beet imaiungi "im wesentlichen" identisch, ausgedrückt werden.Location and deviations of a similar nature should be carried out by the bed imaiungi can be expressed "essentially" identically.
Wie man am besten aua Fig.3 sieht, stoßen die Isolierteile 14 bis 20 im wesentlichen aneinander an und schließen mit ihren aneinandergrenzenden Flächen langgestreckte elektrisohe Leiterstücke 22, 24 und 26 ein, die aus Kupfer o.dgl. bestehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Leiterstücke um eines geringer als die Anaahl der Isolierteile.As can best be seen in Fig. 3, the insulating parts butt 14 to 20 essentially adjoin one another and close with one another their adjoining surfaces elongated electrical Conductor pieces 22, 24 and 26 made of copper or the like. exist. In the illustrated embodiment, the number of conductor pieces is one less than the Anaahl the insulating parts.
Irgendeines der LeiteretUcke ist mit einer Hochspannungsquelle verbunden, während die anderen an Erde liegen. Im Ausführungsbeispiel ist das mittlere Leiterstück 24, wie Fig.1 zeigt, an der linken Seite des Paketes 10 mit einem elektrischen Anschluß 28 versehen, der mit einer Leitung zum Ansohluß an eine geeignete Hochspannungsquelle verbunden ist· Die äußeren Leiterstücke 22 und 26 haben an ihren rechten Enden Anschlüsse 32, die über eine Leitung 34 geerdet sind·One of the conductor sections is connected to a high voltage source, while the others are connected to earth. in the Embodiment is the middle conductor piece 24, such as Fig.1 shows on the left side of the package 10 with a electrical connection 28 is provided which is connected to a line for connection to a suitable high voltage source is · The outer ladder sections 22 and 26 have on their right Ends of connections 32 which are grounded via a line 34
Die Leiterstücke 22 und 26 sind vorzugsweise identisch auegebildet; das Leiterstück 24 ist diesen in der Hauptsache gleich und weicht bloß in der aus Fig.1 ersichtlichen Weise ab. Bei Vergrößerung des Paketee 10 zusätzlich verwendete und in gleicher Weise wie das Leiterstück 24 angeschlossene leiterstüoke wird man gegebenenfalls ebenso ausbilden wie dieses·The conductor pieces 22 and 26 are preferably formed identically; the conductor piece 24 is essentially the same and only differs in the manner shown in FIG away. When enlarging the Paketee 10 additionally used and ladder sections connected in the same way as the ladder section 24 will, if necessary, also be trained as this·
Alle Leiterstüoke, auch die, welche geerdet sind, sind mit mehreren Entladungεspitzen 36 versehen, und zwar so, wit dies in dem US-Patent 3 551 743 beschrieben ist. Dies bedeutet, daß jede Entladungsepitze 36 eines bestimmten Leiterstücke a von der benachbarten Leiterspitze durch eine glatte fläche getrennt ist, um Sekundärem!esionssteilen zu ver-All ladder sections, including those that are grounded, are with several Entladεspitzen 36 provided, namely so, wit this is described in U.S. Patent 3,551,743. This means that each discharge tip 36 of a specific conductor length a from the adjacent conductor tip through a smooth one area is separated in order to use secondary!
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meiden· Aus dem gleichen Grund sind auoti die 'Ecken und En·= den der Leiterstucke abgerundete. Die besondere Ausbildung äes einzelnen Leiterstücfces bezüglich der Sntladungsspitzen 36 ist somit nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung» Bs ist aber hier von erfinderischer Bedeutung^ daß gemäß der vorliegenden Erfindung Leiterstücke mit Entladungsspit« sen 36 nioht nur, wie gemäß dem US-Patent 3 591 743g als Hoohspannuiagsleiterstüeksj sondern auoh als geerdete Leiterstüoke Verwendung finden,, "Dies führt au einer Yergrößerung der entstehenden lonenwolka um den Ladungsableiter herum mit dem Ergebnis, daß bei vorgegebener G-rößs die Wirksamkeit des Ladungsableiters annimmt»avoid · For the same reason, the corners and ends of the ladder sections are rounded. The special design of the individual conductor pieces with respect to the discharge tips 36 is therefore not the subject of the present invention. However, it is of inventive importance here, that according to the present invention, conductor pieces with discharge tips 36 are not only as described in US Pat. No. 3,591,743 find Hoohspannuiagsleiterstüeksj but AUOH as a grounded Leiterstüoke use ,, "This results in a au Yergrößerung the resulting lonenwolka to the charge s arresters around with the result that at a given G-rößs assumes the effectiveness of the Ladungsableiters"
Um die Wirksamkeit des Ladu^gsableiters unter Term©idung von Punkenüberschlagen auf ä&B höchstmöglich© Maß su bringen^ sind die hoehspannungsftihrenäsn Leiterstüeke zu. den geerdeten Leiterstücken derart angeordnet,, daß ihr© entsprechenden Entladungsspitzen ±n der aus ligj ersieJitliohen Weise etwa auf'Mitte gestaffelt sind«, Wie MgJ indessen nicht so deut™ lieh zeigt, sind die Sntladungsspitsen außerdem tob einer solchen Länge 9 daß sie etwas über den unteren Hand der Isolierteile hinausstehens VgI0 f±g<>3« Beim Ausführungsbeispiel· beträgt das Maß dieses Überstehens etwa 392 mm (O9125 Zoll)« Dies verstärkt den Ionisation®effekt zufolge der Zunahme des Luftvolumens in der unmittelbaren Hake derTo evaluate the efficacy of Ladu ^ gsableiters under Term © idung of punk overturning on ä & B highest possible degree © su bring ^ are the hoehspannungsftihrenäsn Leiterstüeke. located the grounded conductor pieces in such a way that their ,, © corresponding discharge points ± the ersieJitliohen from ligj manner about auf'Mitte n are staggered, "as MgI, however, not so interpreting ™ lent shows the Sntladungsspitsen 9 are also tob of such a length that they somewhat the lower hand of the insulating parts protrude s VgI 0 f ± g <> 3 "In the exemplary embodiment, the extent of this protrusion is about 3 9 2 mm (O 9 125 inches)" This intensifies the Ionisation® effect due to the increase in the volume of air in the immediate vicinity Hook the
Entlang eines jeden Leiterstückes sind mehrere V-förmige Schlitze 38 angebracht9 durch die Lappen 40 gebildet werden«. Biese Lappen sind etwas aus der Ebene der entspreehenden Leiterstüöke herausgebogen und werden von Ausnehmungen 42 in der einen Seite eines jeden Isolierteiles aufgenommen« Die Ausnehmungen 42 erstrecken sich entlang der betreffen« den Isoljerteile entsprechend den Lappen 40 auf dem zugehörigen Leiterstüoko Several V-shaped slots 38 are provided along each conductor section 9 through which tabs 40 are formed. These tucks are bent out of the plane of the corresponding ladder sections and are received by recesses 42 in one side of each insulating part. The recesses 42 extend along the relevant insulating parts corresponding to the tabs 40 on the associated ladder section
Jede Ausnehmung 42 umfaßt an ihrem unteren Ende eine La-Each recess 42 comprises a bearing at its lower end
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gerfläche 44» an die aich die Spitze des Lappens 40 abstützt. Außerdem ist die der Lagerfläche 44 gegenüberliegende Seite eines jeden Isolierteiles mit einem Einschnitt 46 zur Aufnahme der oberen Kante eines zugehörigen Leiteretückes versehen. Wie Pig.3 zeigt» wird auf diese Weise mit Hilfe der Lagerfläche 44 und des Einschnittes 46 ein wirksames Festhalten des betreffenden Leiterstückes hinsichtlich seiner Vertikallage erzielt, während die Ausnehmungen 42 und die Anordnung der Lappen 40 entlang der ent— sprechenden Isolierteile und Leiterstücke für die Positionierung der Leiterstücke relativ zueinander in Längsrichtung Borgen»ger surface 44 »on which the tip of the tab 40 is supported. In addition, the bearing surface 44 is opposite Side of each insulating part with an incision 46 for receiving the upper edge of an associated conductor section Mistake. As Pig.3 shows, in this way, with the help of the bearing surface 44 and the incision 46, a effective retention of the relevant section of conductor with regard to achieved its vertical position, while the recesses 42 and the arrangement of the tabs 40 along the corresponding Talking insulating parts and pieces of ladder for positioning of the ladder pieces relative to each other in the longitudinal direction borrow »
Unmittelbar über jedem Einschnitt 46 eines jeden laolieretückes befindet sich eine Plattform 48, die mit einer Stufe 50 endet. Gegenüber der Stufe 50 eines jeden Isolierstüokes ist ein Vorsprung 52 angebracht· Wie aus Fig.3 zu sehen ist, sind Stufen, Plattformen und Vorsprünge derart angeordnet, daß die Isolierteile aneinanderstoßend befestigt und auf irgendeine geeignete Weise miteinander verbunden werden können·Immediately above each incision 46 of each laolieretstückes there is a platform 48 which ends with a step 50. Opposite the step 50 of each insulating piece there is a projection 52. As can be seen from Fig. 3, steps, platforms and projections are arranged in such a way that the insulating parts can be fastened to one another and connected to one another in any suitable manner.
Vorzugsweise sind die Isolierteile so ausgebildet, daß ihre Räume, in denen sie die Leiterstücke an ihren Verbindungsflachen aufnehmen, nichtplanar sind· Dies bewirkt, daß nach der Vereinigung von Isolierteilen und Leiterstüoken zu einem Paket die Leiterstücke etwas gegenüber ihrer ursprüngliohen planaren Form verbogen werden, so daß die Entladungsspitzen 36 unter Druck auf e^nem der Isolierteile ruhen, die den Raum zur Aufnahme des Leiterstückes begrenzen, mit dem Ergebnis, daß der Abstand zwischen Spitzen und benaohbarten Reihen auf genaue Art und Weise geregelt wird, ungeachtet der möglicherweise auftretenden Unterschiede be·· Büglich der Größe der die Leiterstücke aufnehmenden Räume. Durch diese Anordnung erfolgt eine Ausrichtung der zu einemPreferably, the insulating parts are designed so that their spaces in which they connect the conductor pieces to their connecting surfaces absorb, are non-planar · This has the effect that after the union of insulating parts and conductor parts a package, the conductor pieces are bent slightly compared to their original planar shape, so that the discharge tips 36 rest under pressure on one of the insulating parts, which limit the space for receiving the conductor section, with the result that the spacing between peaks and adjacent rows is precisely controlled, regardless the differences that may arise with regard to the size of the spaces accommodating the ladder sections. This arrangement results in an alignment of the to one
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bestimmten. Tieiterstück gehörenden Entlad ungs spitz en auf einer exakten Geraden« Dies gestattet die Herstellung von Ladungsableitern, deren Entladungsspitzen einen Abstand voneinander haben, der nur knapp über dem liegt9 bei dem Funkenübersehläge stattfinden, was letztlich zn einer verstärkten Wirksamkeit führt« .certain. Discharge peaks belonging to the lower section on an exact straight line "This allows the production of charge arresters whose discharge peaks are spaced only slightly more than 9 at which spark flashover occurs, which ultimately leads to increased effectiveness".
Das Paket 10 kann auf folgende Weise mittels des Grundtei*» les 12 an einer Maschine montiert -werden, Tgl. Iig®3* Das Grundteil 12 weist einen nach unten offenen Kanal auf? der insgesamt mit 54 bezeichnet ist« Eine Seite 56 des Kanals besitzt ein hakenartiges äußeres Ende 58 mit einer Spitae 60, die von dem Einschnitt 46 des letzten Isolierteiles aufgenommen werden kann. Die, gegenüberliegende Seite 62 des Kanals weist mehrere kegelige Bohrungen 64 zur Aufnahme τοη Schrauben 66 auf, die eine Art Klammer bilden^ um das JPafcet 10 in dem Kanal in der dargestellten Weise zu befestigen,» Es wird bemerkt, daß die Anordnung die Befestigung zusätzlicher Isolierteile oder Reiterstücke in dem Kanal 54 des Grundteiles 12 gestattet, sofern solche zur Erzeugung einer lonenwolke besonderer Größe benötigt werden» ; The package 10 can be mounted on a machine in the following way by means of the base part 12, Tgl. Iig®3 * The base part 12 has a channel that is open at the bottom? which is designated as a whole with 54. "One side 56 of the channel has a hook-like outer end 58 with a Spitae 60, which can be received by the incision 46 of the last insulating part. The opposite side 62 of the channel has several tapered bores 64 for receiving τοη screws 66, which form a kind of clamp to fasten the JPafcet 10 in the channel in the manner shown Insulating parts or rider parts are permitted in the channel 54 of the base part 12, provided that they are required to generate an ion cloud of a particular size » ;
Sofern eine Flexibilität hinsichtlich der Größe nicht benötigt wirdt kann das Grundteil auch so ausgebildet sein5 wie dies in Fig.4 dargestellt ist. Dieses insgesamt mit ■bezeichnete modifizierte öruadteil ist in 3©der Einsieht mit dem Grundteil 12 identisch, außer iaß die Bötamgen 64 und die Schrauben 66 durch einen festen Halter 114 @s>« setzt sind. Der Halter 114 besitzt ein hakenförmiges Ende 116, das dem Haken 58 gegenüberliegt und dazu dients den, Vorsprung 52 des am weitesten rechts liegenden Isolier« ' Stückes 20 gleitend aufzunehmen und absudeokenc Daa Paket kann auf irgendeine geeignete Weise an Ort un& Stell® festigt werden*Where a flexibility is not needed in terms of size t the base part can also be designed as 5 as shown in Fig.4. This modified wheel part, designated as a whole by ■, is identical to the base part 12 in FIG. 3, except that the bolts 64 and the screws 66 are set by a fixed holder 114. The holder 114 has a hooked end 116, which is opposite to and the hook 58 to s is the one projection 52 to take the right-most insulating "'piece 20 slidingly and c absudeoken Daa packet may in any suitable manner to place un & Stell® consolidates will*
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Beim normalen Gebrauch liegt das Grundteil 12 mit dem darinliegenden Paket 10 derart über einer Bahn» daß zwischen den Enden der Entladungsspitzen und der Baiin ein Abstand von etwa 16 mm (5/Θ Zoll) liegt. Es ist klar, daß die Darstellung der Pig·3 stark vergrößert ist.In normal use, the base 12 is with the package 10 lying inside in such a way over a track »that between the ends of the discharge tips and the Baiin a distance about 16 mm (5 / Θ inch). It is clear that the representation the Pig · 3 is greatly enlarged.
Aue der vorstehenden Beschreibung ist zu entnehmen» daß ein Ladungsableiter gemäß der Erfindung deutliche Vorzüge gegenüber dem bisher Bekannten bietet, und zwar wegen der Einfachheit der Konstruktion, der Möglichkeit der leichten Vergrößerung des Umfanges zufolge des einheitlichen sandwichartigen Paketes gegenüber dem Grundteil, wegen der gesteigerten Ionisationswirkung durch Verwendung von Entladungsspitzen auf beiden Seiten des elektrischen Kreises und schließlich wegen der einzigartigen Anordnung, bei der die Spitzen der Leiterstücke so verformt sind, daß sie an der einen Seite des zugehörigen Isolatorteiles anliegen und damit wohldefinierte Abstände aufweisen·From the description above it can be seen that a Charge arrester according to the invention offers significant advantages over the previously known, because of the Simplicity of construction, the possibility of slightly increasing the size of the unitary sandwich Package compared to the base part because of the increased ionization effect through the use of discharge tips on both sides of the electrical circuit, and finally because of the unique arrangement in which the Tips of the conductor pieces are deformed so that they rest on one side of the associated insulator part and thus have well-defined distances
3 (.) 9 H t 6 / f.) 2: G ii3 (.) 9 H t 6 / f.) 2: G ii
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