DE1274732B

DE1274732B - Magnetically operated switch contact

Info

Publication number: DE1274732B
Application number: DES92626A
Authority: DE
Inventors: Hugo Angermaier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-08-13
Filing date: 1964-08-13
Publication date: 1968-08-08
Also published as: DE1514409A1; DE1514409B2; US3294944A; NL6510066A; NL140090B; CH434506A; GB1064139A; AT261723B; BE668307A; US3288972A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

HOIhHOIh

Deutsche Kl.: 21g-4/01German class: 21g-4/01

Nummer: 1274732Number: 1274732

Aktenzeichen: P 12 74 732.9-33 (S 92626)File number: P 12 74 732.9-33 (S 92626)

Anmeldetag: 13. August 1964Filing date: August 13, 1964

Auslegetag: 8. August 1968Opening day: August 8, 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltkontakt, insbesondere Schutzrohrkontakt, mit zumindest im Bereich ihrer Beweglichkeit flachen, magnetisierbaren und gleichzeitig als elektrische Leiter dienenden Kontaktfedern, von denen zumindest eine durch Schlitzung über einen Teil ihrer Länge in unterschiedlich breite Zungen geteilt ist und eine dieser Zungen einer Kontaktfeder mit einer die Berührungsebene der anderen Zungen überragenden Schicht aus Kontaktwerkstoff belegt ist.The invention relates to a switching contact, in particular a protective tube contact, with at least In the area of their mobility, they are flat, magnetizable and at the same time serve as electrical conductors Contact springs, at least one of which by slitting over part of their length in different wide tongues is divided and one of these tongues is a contact spring with a plane of contact the other tongues protruding layer of contact material is occupied.

Bei bereits bekannten Schaltkontakten der vorgenannten Art liegt die Aufgabenstellung vor, durch vorzeitige Betätigung einer der Kontaktzungen einen Wechselkontakt mit Schleppeffekt (Folgekontakt) zu schaffen. Hierzu wird bei einer der bekannten Anordnungen die vorzeitige Betätigung der einen Kontaktzunge mittels eines kleineren Arbeitsluftspaltes zwischen dieser Kontaktzunge und dem Gegenkontakt erreicht, wozu nicht nur die Schicht aus Kontaktwerkstoff, sondern auch der magnetisierbare Teil dieser Kontaktzunge selbst die Berührungsebene der anderen Kontaktzungen überragt. Diese Anordnung besitzt jedoch mehrere erhebliche Nachteile. So muß erstens für den kleineren Arbeitsluftspalt mit Rücksicht auf den notwendigen Kontaktabstand ein Mindestmaß eingehalten werden, so daß andererseits dei Arbeitsluftspalt zwischen dem Gegenkontaktstück und der anderen Kontaktzunge entsprechend groß sein muß, damit letztere mit Sicherheit erst dann betätigt wird, wenn die den kleineren Arbeitsluftspalt bildende Kontaktzunge bereits betätigt ist. Infolge dieser gestuften Arbeitsluftspalte ist der Schaltkontakt entsprechend groß, was sich insbesondere bei einer beispielsweise in Fernsprechanlagen notwendigen Viefachanordnung auf engstem Raum nachteilig auswirkt. Ferner ist die in verschiedenen Ebenen gestufte Anordnung der Kontaktzungen die Ursache für eine unsichere Arbeitsweise der Schaltvorrichtung. Da sich nämlich im Betrieb die kontaktgebende Schicht infolge Materialwanderung vorzeitig abnützt, wird unter Vergrößerung des kleineren Arbeitsluftspaltes die Lage der beiden Kontaktzungen zueinander so verändert, daß einerseits zum Ansprechen eine größere Ansprechleistung notwendig ist und zum anderen die gewünschte vorzeitige Betätigung der einen Kontaktzunge zunehmend unsicherer wird. Weiterhin bereitet die in unterschiedlichen Ebenen gestufte Anordnung der beiden Kontaktzungen Schwierigkeiten beim Zusammenbau des Schaltkontaktes, weil zur Erreichung vorgeschriebener, für die Ansprecherregung maßgebender Vorspannungen der Zungen am Gegenkontakt in der Magnetisch betätigbarer SchaltkontaktIn the case of already known switching contacts of the aforementioned type, the task is through premature actuation of one of the contact tongues leads to a changeover contact with a drag effect (follow-up contact) create. For this purpose, in one of the known arrangements, the premature actuation of one contact tongue by means of a smaller working air gap between this contact tongue and the mating contact achieved, including not only the layer of contact material, but also the magnetizable part this contact tongue itself protrudes beyond the contact plane of the other contact tongues. This arrangement however, it has several significant disadvantages. First of all, the smaller working air gap must be taken into account to the necessary contact distance a minimum are maintained, so that on the other hand dei Working air gap between the mating contact piece and the other contact tongue is correspondingly large must be so that the latter is only actuated with certainty when the smaller working air gap forming contact tongue is already actuated. The switching contact is due to this stepped working air gap correspondingly large, which is necessary in particular in a telephone system, for example Multiple arrangement in a confined space has a detrimental effect. Furthermore, it is in different levels The stepped arrangement of the contact tongues is the cause of the unsafe operation of the switching device. This is because the contact-making layer changes prematurely during operation as a result of material migration wears out, the position of the two contact tongues is increased while the smaller working air gap is enlarged changed to each other so that on the one hand a greater response power is necessary to respond and, on the other hand, the desired premature actuation of one contact tongue is increasingly unsafe will. Furthermore, the stepped arrangement of the two contact tongues in different levels prepares Difficulties in assembling the switch contact, because to achieve prescribed, for the response excitation of decisive pretensioning of the tongues at the mating contact in the Magnetically operated switch contact

Anmelder:Applicant:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8000 München 2, Witteisbacherplatz 2Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich, 8000 Munich 2, Witteisbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Hugo Angermaier, 8000 MünchenHugo Angermaier, 8000 Munich

Ruhestellung Justierarbeiten unvermeidlich sind. Schließlich weist die bekannte Anordnung infolge ihrer Ausbildung auch noch den Nachteil auf, daßRest position adjustment work is unavoidable. Finally, the known arrangement as a result their training also has the disadvantage that

_ao die beiden Kontaktzungen nicht nur in der betätigten Stellung, sondern auch bereits in der Ruhestellung, d. h. also dauernd, unter Vorspannung sind, was die Gefahr einer bleibenden Verformung und damit einer unerwünschten Änderung der Betriebswerte des Schaltkontaktes gleichkommt. _ao the two contact tongues are not only in the actuated position, but also in the rest position, ie permanently, under bias, which equates to the risk of permanent deformation and thus an undesirable change in the operating values of the switching contact.

Bei einer weiterhin bekannten Anordnung sind zwar die magnetisierbaren Teile der Zungen der geschlitzten Kontaktfeder in gleicher Ebene angeordnet und der Schleppeffekt des Wechselkontaktes wird dadurch erreicht, daß die zur Überlappung mit der Ruhekontaktfeder kommenden Polflächen der Zungen unterschiedlich groß ausgebildet sind. Dies kann entweder dadurch erreicht werden, daß die Zungen in Längsrichtung der Kontaktfeder unterschiedlich lang sind, so daß die eine Zunge mehr und die andere weniger mit der Ruhekontaktfeder überlappt, oder aber auch dadurch, daß der Schlitz in der Kontaktfeder unsymmetrisch angeordnet ist, so daß zwei quer zur Längsrichtung der Kontaktfeder unterschiedlich breite Zungen entstehen. Diese bekannte Anordnung ist jedoch von der Aufgabenstellung her nur darauf abgestimmt, einen Schleppeffekt des Wechselkontaktes zu erzielen, und hiervon ausgehend sind die Kontaktfedern weder mit Kontaktwerkstoff belegt noch sind besondere Maßnahmen getroffen, um ein Optimum hinsichtlich der magnetischen und gleichzeitig der elektrischen Arbeitsweise des Schaltkontaktes zu gewährleisten.
Diesen bekannten Anordnungen gegenüber liegt beim Anmeldungsgegenstand die Aufgabe vor, den elektrischen und magnetischen Pfad des Schaltkontaktes zu trennen, um eine bestmögliche magnetischeIn a further known arrangement the magnetizable parts of the tongues of the slotted contact spring are arranged in the same plane and the drag effect of the changeover contact is achieved in that the pole faces of the tongues coming to overlap with the normally closed contact spring are of different sizes. This can be achieved either by the fact that the tongues are of different lengths in the longitudinal direction of the contact spring, so that one tongue overlaps more and the other less with the normally closed contact spring, or by the fact that the slot in the contact spring is arranged asymmetrically so that two tongues of different widths arise transversely to the longitudinal direction of the contact spring. However, this known arrangement is only tailored to achieve a drag effect of the changeover contact, and based on this, the contact springs are neither covered with contact material nor are special measures taken to achieve an optimum in terms of the magnetic and at the same time the electrical operation of the switch contact guarantee.
In contrast to these known arrangements, the object of the application is to separate the electrical and magnetic paths of the switching contact in order to achieve the best possible magnetic path

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und gleichzeitig elektrische Arbeitsweise auch über längere Betriebsdauer hinweg zu erreichen. Es wird hierzu zwar, wie bei den bekannten Anordnungen die vorzeitige Betätigung einer der Kontaktzungen benützt, jedoch nicht zwecks Erzielung eines Schleppeffektes bei einem Wechselkontakt, sondern um die eben erwähnte Trennung des elektrischen und magnetischen Pfades zu erreichen. Dabei werden die vorerwähnten Nachteile der bekannten Anordnungen erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die magnetisierbaren Teile der Zungen in gleicher Ebene angeordnet sind.and at the same time to achieve electrical operation even over longer periods of operation. It will this is true, as in the known arrangements, the premature actuation of one of the contact tongues used, but not to achieve a drag effect with a changeover contact, but to the to achieve the aforementioned separation of the electrical and magnetic path. The the aforementioned disadvantages of the known arrangements avoided according to the invention in that the magnetizable Parts of the tongues are arranged in the same plane.

Eine gute magnetische Wirkungsweise des Schaltkontaktes bei vorteilhaft kleiner Betriebs- und Halteerregung und insbesondere ein einwandfreier Kontaktdruck ist dann gewährleistet, wenn das magnetisierbare Volumen der unmittelbar zur Anlage mit der Gegenkontaktfeder kommenden Teile der Zungen größer ist als dasjenige der über die zwischengefügte Schicht aus Kontaktwerkstoff zur Anlage kommenden Teile, was bei flachen Kontaktfedern mit gleichmäßiger Dicke allein schon durch unterschiedlich breite Ausbildung der Zungen erzielt wird.A good magnetic mode of operation of the switching contact with advantageously low operating and holding excitation and in particular a perfect contact pressure is guaranteed if the magnetizable Volume of the parts of the tongues that come directly into contact with the mating contact spring is greater than that of the interposed layer of contact material to the system coming parts, which is different for flat contact springs with a uniform thickness broad training of the tongues is achieved.

Die aus Kontaktwerkstoff bestehende Schicht, über welche die schmaleren Kontaktzungen zur Anlage an der Gegenkontaktfeder kommen, kann gemäß einer Fortbildung der Erfindung wahlweise entweder nur an der einen oder anderen oder gleichzeitig an jeder der beiden Kontaktfedern befestigt sein. Die Befestigung selbst kann dabei sowohl durch Aufplattieren auf der Kontaktfeder als auch durch Bedampfen derselben oder auch durch Galvanisieren der Kontaktfeder erfolgen.The layer consisting of contact material over which the narrower contact tongues to the system come to the mating contact spring can either according to a development of the invention either only be attached to one or the other or at the same time to each of the two contact springs. the Fastening itself can be done either by plating onto the contact spring or by vapor deposition the same or by electroplating the contact spring.

Eine Ausbildungsform der Erfindung sieht vor, daß jede der beiden miteinander zur Kontaktgabe kommenden Kontaktfedern jeweils derart in zwei Zungen geteilt ist, daß sich die bei der Kontaktgabe überlappenden Bereiche der Kontaktfedern spiegelbildlich decken, während bei einem anderen Ausführungsbeispiel die beiden Kontaktfedern bei gleichartiger Ausbildung derart angeordnet sein können, daß bei der Kontaktgabe wechselweise jeweils die schmalere Zunge der einen Kontaktfeder mit der breiteren Zunge der anderen Kontaktfeder zur Anlage kommt. Bei dieser letzteren Ausführungsform ist es einmal von Vorteil, daß die Kontaktfedern untereinander gleichartig ausgebildet sind und daß zum anderen eine symmetrische Aufteilung des magnetischen Flusses gewährleistet ist, wodurch ein Verkanten der Zungen vermieden und ein einwandfreies Arbeiten des Schaltkontaktes gewährleistet ist.One embodiment of the invention provides that each of the two contact springs coming to make contact with one another in each case in two tongues What is divided is that the areas of the contact springs that overlap when making contact are mirror images of each other cover, while in another embodiment, the two contact springs with the same Training can be arranged in such a way that when making contact, the narrower one alternately Tongue of one contact spring comes to rest with the wider tongue of the other contact spring. In this latter embodiment, it is advantageous that the contact springs with one another are designed similarly and that on the other hand a symmetrical division of the magnetic Flow is guaranteed, which avoids tilting of the tongues and flawless work of the switching contact is guaranteed.

Die Ausbildung des Schaltkontaktes kann nach einer Weiterbildung der Erfindung auch derart sein, daß die eine und/oder andere Kontaktfeder durch zwei vorzugsweise symmetrisch über die Breite der Kontaktfeder verteilte und mit deren Längsachse parallel verlaufende Schlitze in drei Zungen geteilt ist, von denen wahlweise entweder die mittlere Zunge oder die beiden äußeren Zungen unmittelbar zur Anlage mit der Gegenkontaktfeder kommen. Hierdurch wird ein bei Schaltkontakten an sich bekannter Doppelkontakt geschaffen, dessen Vorteile keiner besonderen Erläuterung bedürfen.According to a further development of the invention, the design of the switching contact can also be such that one and / or the other contact spring by two preferably symmetrically across the width of the Contact spring is divided into three tongues, which are distributed in slots with their longitudinal axis running parallel to each other, of which either the middle tongue or the two outer tongues directly to the Come to rest with the mating contact spring. This is a known per se in switching contacts Double contact created, the advantages of which do not require any special explanation.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt im einzelnenIn the following the invention is based on in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. It shows in detail

F i g. 1 den interessierenden Teil eines Schaltkontaktes in perspektivischer Darstellung,F i g. 1 shows the relevant part of a switching contact in a perspective view,

Fi g. 2, 4, 6, 7, 9, 11, 12 und 14 verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung in vereinfachter Darstellung als Querschnitt durch den kontaktgebenden Bereich des Schaltkontaktes, jeweils in dessen Ruhestellung, Fi g. 2, 4, 6, 7, 9, 11, 12 and 14 different embodiments the invention in a simplified representation as a cross section through the contact-making Area of the switching contact, in each case in its rest position,

F i g. 3, 5, 8, 10, 13 und 15 die Anordnungen nach den vorgenannten Figuren jeweils in Arbeitsstellung. In der F i g. 1 sind mit 1 und 2 zwei flache Kontaktfedern aus magnetisierbarem Material dargestellt, wie sie beispielsweise für Schutzrohrkontakte Anwendung finden. Die beiden Kontaktfedern überlappen sich mit ihren freien Enden in ersichtlicher Weise und bilden einen Arbeitsluftspalt 3. Die Kontaktfeder 1 ist mit zwei Schlitzen 4 und 5 versehen,F i g. 3, 5, 8, 10, 13 and 15 the arrangements according to the aforementioned figures, each in the working position. In FIG. 1, 1 and 2 show two flat contact springs made of magnetizable material, as they are used, for example, for protective tube contacts. The two contact springs overlap with their free ends in an evident manner and form a working air gap 3. The contact spring 1 is provided with two slots 4 and 5,

is wodurch drei Zungen la, Ib und 1 c vorhanden sind, von denen die mittlere Zunge 1 b breiter ist als die beiden äußeren Zungen zusammen. Die letztgenannten sind in ihrem bei der Kontaktbetätigung mit der Kontaktfeder 2 zur Anlage kommenden Bereich mit einer aufplattierten Schicht 6 und 7 aus elektrischem Kontaktwerkstoff belegt.is whereby there are three tongues la, Ib and 1c , of which the middle tongue 1b is wider than the two outer tongues combined. The latter are covered in their area coming into contact with the contact spring 2 when the contact is actuated with a plated-on layer 6 and 7 of electrical contact material.

Aus der F i g. 2 ist ein der Anordnung nach F i g. 1 entsprechender und mit gleichen Bezugszeichen versehener Schaltkontakt im Querschnitt und Blick auf den Arbeitsluftspalt 3 in seiner Ruhestellung zu sehen, in der F i g. 3 dagegen in seiner Arbeitsstellung. Dabei ist aus der letzteren Darstellung erkennbar, daß einerseits ein unmittelbarer magnetischer Pfad für den Wirkfluß über die mittlere Zunge 1 b und die Gegenkontaktfeder besteht und andererseits ein elektrischer Doppelpfad für die elektrische Kontaktgabe über die aufplattierten Kontaktschichten 6 und 7 der beiden äußeren Zungen 1 α und 1 c und die Gegenkontaktfeder 2 hergestellt ist. Weiterhin läßt die Darstellung in F i g. 3 deutlich erkennen, daß die beiden der Kontaktgabe dienenden äußeren Zun-From FIG. 2 is one of the arrangement according to FIG. 1 corresponding switching contact provided with the same reference numerals can be seen in cross section and a view of the working air gap 3 in its rest position, in FIG. 3, however, in its working position. It can be seen from the latter representation that on the one hand there is a direct magnetic path for the active flux via the middle tongue 1 b and the counter-contact spring and on the other hand there is a double electrical path for making electrical contact via the plated-on contact layers 6 and 7 of the two outer tongues 1 α and 1 c and the mating contact spring 2 is made. Furthermore, the illustration in FIG. 3 clearly see that the two outer tongues serving to establish contact

■ gen 1 α und 1 c Überhub gegenüber der mittleren 7jxa%z\b besitzen und daß dieser Überhub und damit der Kontaktdruck außer durch die Federeigenschäften der Zungen selbst durch die Dicke der aufplattierten Schicht bestimmt ist.■ gen 1 α and 1 c have overstroke compared to the middle 7jxa% z \ b and that this overstroke and thus the contact pressure is determined not only by the spring properties of the tongues itself but also by the thickness of the plated layer.

Die F i g. 4 bis 15 zeigen verschiedenartige Ausführungsbeispiele der Erfindung, und es unterscheiden sich die dargestellten Anordnungen untereinander und von denjenigen nach den F i g. 2 und 3 lediglich durch unterschiedliche Anordnung der Schlitze und der Lage der Schicht aus Kontaktwerkstoff. Sinngemäß gleichartige Teile sind in allen diesen Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.The F i g. 4 to 15 show various embodiments of the invention and they differ the arrangements shown differ from one another and from those according to FIGS. 2 and 3 only through the different arrangement of the slots and the position of the layer of contact material. Correspondingly similar parts are given the same reference symbols in all of these figures Mistake.

Im einzelnen sei kurz erwähnt, daß in den F i g. 4 und 5 sowohl die geschlitzte Kontaktfeder 1 als auch die Kontaktfeder 2, in F i g. 6 dagegen nur die Kontaktfeder 2 mit Kontaktwerkstoff plattiert ist. In den F i g. 7 und 8 sind beide Kontaktfedern 1 und 2 sowohl geschlitzt als auch plattiert. In den F i g. 9 und 10 dient die mittlere Kontaktzunge 1 b der Kontaktgabe, wogegen die unmittelbare magnetische Flußführung über die beiden äußeren Zungen la und Ic erfolgt. Selbstverständlich läßt sich an diese Ausführungsform anlehnend auch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung aufbauen, bei dem beide Kontaktfedern 1 und 2 geschlitzt sind und jeweils die beiden mittleren Zungen zwecks Kontaktgabe über aufplattierte Kontaktschichten miteinander zur Anlage kommen. Die Fig. 11 zeigt einen Umschaltekontakt in seiner Ruhestellung, bei dem zwei äußere Kontaktfedern 8 und 9 mit jeweils einem Doppelschütz undIn detail it should be mentioned briefly that in the F i g. 4 and 5 both the slotted contact spring 1 and the contact spring 2, in FIG. 6, however, only the contact spring 2 is plated with contact material. In the F i g. 7 and 8 are both contact springs 1 and 2 both slotted and plated. In the F i g. 9 and 10 is the central contact blade 1 b of the contact operation, the direct magnetic flux guide whereas above the two outer tongues la and Ic takes place. Of course, based on this embodiment, an embodiment of the invention can also be built in which both contact springs 1 and 2 are slotted and the two middle tongues come into contact with one another for the purpose of making contact via plated-on contact layers. Fig. 11 shows a changeover contact in its rest position, in which two outer contact springs 8 and 9, each with a double contactor and

einer plattierten mittleren Kontaktzunge 10 und 11 sowie eine nichtgeschlitzte, jedoch im Bereich der Kontaktgabe gleichfalls mit Kontaktwerkstoff plattierte Umschaltekontaktfeder 12 vorhanden sind.a plated central contact tongue 10 and 11 and a non-slotted, but in the area of Switching contact spring 12 plated with contact material are also present.

Die F i g. 12 und 13 zeigen einen Schaltkontakt mit einseitigem Schlitz nur in der einen Kontaktfeder 1.The F i g. 12 and 13 show a switching contact with a slot on one side only in one contact spring 1.

Die Fig. 14 und 15 zeigen untereinander gleichartige Ausbildung der beiden Kontaktfedern nach Art der Anordnung in F i g. 12 und 13, jedoch in seitenvertauschter Zuordnung der Kontaktfedem.14 and 15 show similar ones to one another Formation of the two contact springs according to the type of arrangement in FIG. 12 and 13, but reversed on both sides Assignment of the contact springs.

Claims

Patent claims:

1. Switching contact, in particular protective tube contact, with at least in the range of their mobility flat, magnetizable contact springs that also serve as electrical conductors, of which at least one by slitting over part of its length in different widths Tongues is divided and one of these tongues is a contact spring with the plane of contact layer of contact material protruding beyond the other tongue, characterized in that that the magnetizable parts of the tongues are arranged in the same plane.

2. Switching contact according to claim 1, characterized in that the magnetizable volume of the parts of the tongues (Ib) coming directly into contact with the mating contact spring is greater than that of the parts (la , Ic).

3. Switching contact according to claim 1, characterized in that the contact material existing layer (6, 7) either only on one (1) or the other (2) or at the same time is attached to each of the two contact springs (1 and 2).

4. Switching contact according to claim 3, characterized in that the layer (6, 7) is plated on the contact spring (1, 2).

5. Switching contact according to claim 3, characterized in that the layer (6, 7) on the contact spring (1, 2) is applied by vapor deposition.

6. Switching contact according to claim 3, characterized in that the layer (6, 7) on the contact spring (1, 2) is electroplated.

7. Switching contact according to one or more of the preceding claims, characterized in that that each of the two contact springs (1, 2) coming to make contact with one another is divided into two tongues in such a way that cover the overlapping areas of the contact springs when making contact (Figures 7, 8).

8. Switching contact according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the two contact springs (1, 2) are arranged with the same training so that in the Making contact alternately between the narrower tongue of one contact spring (1) and the wider one Tongue of the other contact spring (2) comes to rest (Fig. 14, 15).

9. Switching contact according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that one and / or the other contact spring (1, 2) by two, preferably symmetrically over the Width of the contact spring distributed in three slots running parallel to its longitudinal axis Tongues is divided, of which either the middle tongue (Fig. 1 to 8) or the two outer tongues (Fig. 9 to 11) directly to Come to rest with the mating contact spring.

Considered copies:
German Auslegeschrift No. 1 110 308,
170 074.

1 sheet of drawings