DE1474421A1 - Vorrichtung,die mit einem aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material bestehenden Koerper versehen ist,der mit einem aus nicht magnetisierbarem Material bestehenden Koerper verbunden ist - Google Patents
Vorrichtung,die mit einem aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material bestehenden Koerper versehen ist,der mit einem aus nicht magnetisierbarem Material bestehenden Koerper verbunden istInfo
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Description
P 14 74 421.9 Meine Akte: PHN 83
N,V. Philips·Gloeilampenfabrieken
Abschrift
"Vorrichtung, die mit einem aus gesintertem oxydischem ferromagnetische!» Material bestehenden Körper versehen
ist, der mit einem aus nicht magnetisierbarem Material bestehenden Körper verbunden ist"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die mit einem aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material
bestehenden Körper versehen ist, der mit einem solchen aus nicht magnetisierbarem Material verbunden ist, und
insbesondere auf Polschuheinheiten für Magnettonköpfe zum magnetischen Aufzeichnen, Wiedergeben und/oder Löschen von
Information in einer Spur eines Magnettonträgers, z. B. von Audio- und Videosignalen, wobei diese Köpfe aus einer aus
mindestens zwei Teilen bestehenden gesinterten oxydischen ferromagnetischen Polschuheinheit mit mindestens einem mit
nicht magnetisierbarem Material ausgefüllten Nutzspalt, längs dessen der Magnettonträger bewegt wird, und aus einem Hinterjoch
bestehen, das vorzugsweise gleichfalls aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material besteht und sich derart
an diese Einheit anschließt, daß jeder Nutzspalt einen Teil eines ringförmigen ferromagnetischen Kreises bildet.
Die Polschuhe solcher an sich bekannten Magnettonköpfe sind meist schmal; die Höhe und die Breite der Spalte dieser Köpfe
sind gering. Dies hat zur Folge, daß ein Magnettonitopf, bei dessen Herstellung ein bekanntes gesintertes oxydisches
ferromagnetisches Material angewandt wird, sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verwendung an der Stelle des
Spaltes nicht ohne nachteilige Folgen verhältnismäßig
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großen mechanischen Kräften ausgesetzt werden kann, wenn keine zusätzlichen Vorkehrungen baulicher Art getroffen
worden sind.
Bei der Untersuchung, die zu der Erfindung geführt hat, hat man auf vielerlei Weisen versucht, Hagnettonköpfe mit solchen
sclimalen Polschuhen und ringförmigen Spalten mit der
erwähnten Höhe und Breite zu erhalten, wobei das Bestreben einerseits dahin ging, zu verhüten, daß während des Herstellungsverfahrens
die erwähnten Teile großen mechanischen Kräften ausgesetzt wurden, während andererseits eine mechanische
Festigkeit des Ganzen verwirklicht werden konnte, die es ermöglichte, eine lange Lebensdauer zu erhalten, trotz
der Tatsache, daß im Betrieb ein Band (Magnettonträger) an der Stelle des Spaltes mit Reibung über die Polschuhe läuft.
Die erwähnten Vorkehrungen baulicher Art beziehen sich auf verschiedene Ausführungsformen, je nachdem, ob das eine oder
das andere verwirklicht werden soll.
Wenn die zu treffende Vorkehrung zur Vergrößerung der Festigkeit des Magnettonkopfes dient, kann z. B. zwischen den
Teilen der meist U-förmigen Polschuheinheit ein Verbindungsbalken aus nicht magnetisierbarem Material angebracht werden.
Ein solcher Querbalken kann z. B. mit Hilfe von Glas am ferromagnetischen Material befestigt werden. Zu diesem
Zweck - und meist gleichfalls zum Ausfüllen des Nutzspaltes (wirksamen Spaltes) mit Glas — muß das Ganze auf hohe
Temperatur (z. B. bis ca. 700 C) erhitzt werden. Um zu verhüten, daß bei Abkühlung erhebliche Kräfte auf die Polschuheinheit
an der Stelle des Nutzspaltes oder auf die Verbindung zwischen den Polschuhen und dem Verbindungsbalken ausgeübt werden, soll der Wert des Ausdehnungskoeffizienten
des für diesen Balken verwendeten Materials annähernd gleich dem des für die Polschuhe angewandten gesinterten
oxydischen ferromagnetischen Materials sein,·
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H7U21
während außerdem der Verlauf des Ausdehnungskoeffizienten
mit der Temperatur (nachstehend mit Ausdehnungskurve bezeichnet) für die beiden Materialien nahezu gleich sein
soll.
In der Praxis ergibt sich dabei eine Schwierigkeit dadurch, daß bei der Herstellung von Polschuheinheiten für Magnettonköpfe
von Fall zu Fall verschiedene gesinterte oxydische ferromagnetische Materialien verwendet werden, deren Ausdehnungskoeffizienten
mehr oder weniger voneinander verschiedene Werte aufweisen. In diesen verschiedenen Fällen
muß für den erwähnten Verbindungsbalken jeweils ein Material mit einem Ausdehnungskoeffizienten gewählt werden,
das einen Wert aufweist, der im betreffenden Falle annähernd gleich dem des Ausdehnungskoeffizienten des angewandten
ferromagnetischen Materials ist, während von Fall zu Fall die Gestalten der Ausdehnungskurven für die beiden Materialien
einander gleich sein müssen.
Bei einer Massenherstellung ist es von Wichtigkeit, daß in den verschiedenen Fällen für den erwähnten Verbindungsbalken
Materialien von gleicher Art zur Verfügung stehen. Dadurch muß außer der Anforderung, daß in einem bestimmten
Falle der Ausdehnungskoeffizient des für den erwähnten Verbindungsbalken zu wählenden Materials bei Verbindung anderer
ferromagnetischer Materialien, deren Ausdehnungskoeffizienten vom Ausdelinungskoeffizienten des in diesem bestimmten
erwähnten Falle verwendeten Materials verschieden sind und einen bestimmten Absolutwert haben müssen, die Anforderung
gestellt werden, daß in diesen Fällen Materialien von gleicher Art mit anderen als denen der zu verwendenden
ferromagnetischen Materialien angepaßten Ausdehnungskoeffizienten zur Verfügung stehen müssen.
Bei an sich bekannten mehrfachen Magnettonköpfen v/erden
die Polschuheinheiten meist durch Platten aus nicht magne-
- 4 BAD ORIGINAL
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tisierbarem, elektrisch leitendem Material bzw. durch Platten aus nicht magnetisierbarer^ elektrisch nicht
leitendem Material und durch Platten aus ferromagnetischem
Material miteinander verbunden. Dabei werden die Stellung, die Anordnungsweise und die Form dieser Platten,
insbesondere der Platten aus nicht magnetisierbarer^ elektrisch
nicht leitendem Material derart gewählt, daß bei der Verwendung die Magnettonträger auch über eine Begrenzungsfläche dieser Platten laufen. Es ist dann meist erforderlich,
daß eine Lauffläche des Magnettonkopfes und die erwähnte Begrenzungsfläche der Platte aus nicht magnetisierbarem,
elektrisch nicht leitendem Material genau miteinander bündig sind. Dies bringt mit sich, daß das für die
Platten angewandte Material u. a. gleich gut bearbeitbar sein muß wie das ferromagnetische Material der Polschuhe
und daß dessen Abnutzungsbeständigkeit nahezu gleich der des zuletzt erwähnten Materials sein muß.
Die Anmelderin hat gefunden, daß, wenn man als ferromagnetisches Material ein ferromagnetisches Ferrit anwenden möchte,
es unter den für bauliche Zwecke verwendeten oder vorgeschlagenen Materialien keines gibt, das den oben erwähnten
Anforderungen entspricht.
überraschenderweise hat man gefunden, daß ein als Dielektrikum
bekanntes Material mit verhältnismäßig hoher dielektrischer Konstante, das bisher bei der Anwendung für bauliche
Zwecke gar nicht in Betracht kam, sehr gut als nicht magnetisierbares, elektrisch nicht leitendes Material für
die beschriebenen Anwendungen geeignet ist.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die mit einem Körper aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem
Material versehen ist, der mit einem aus einem nicht magnetisierbarer elektrisch nicht leitenden Material bestehenden
Körper verbunden ist, und sie ist dadurch gekenn-
- 5 909840/m?
U74421
zeichnet, daß als nicht magnetisierbares, elektrisch nicht leitendes Material ein Material angewandt wird, das im
wesentlichen aus Ba2TIgO20 und/oder einer Verbindung nach
der Formel (Ba11Qy) (TixR v^°20 bes^6*1*» in welcher Formel Q
und R Metallatome darstellen und u + ν = 2 oder annähernd gleich 2 und χ + y = 9 oder annähernd gleich 9 sind, und
wobei die Elemente Q und R und die Werte für u, ν, χ und y
derart gewählt werden, daß eine Verbindung nach der oben erwähnten Formel die Kristallstruktur von Ba2TIgO20 aufweist,
oder ein Material, das im wesentlichen aus einem Gemisch besteht, das zu mindestens 30 Gew.?o aus Ba2TIgO2Q
und/oder einer Verbindung nach der erwähnten Formel und zum übrigen Teil aus in den Systemen der zusammensetzenden Oxyde
mit diesen Verbindungen koexistierenden Verbindungen oder aus einem Gemisch derselben besteht.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Vorrichtungen, bei denen als gesintertes oxydisches ferromagnetisches
Material ein ferromagnetisches Ferrit verwendet wird, und insbesondere auf Magnettonköpfe, z. B. einfache oder mehrfache
Körper, zum Aufzeichnen, Wiedergeben und/oder Löschen magnetischer Aufzeichnungen von Audio- und Videosignalen,
wobei die einzelnen Köpfe einen aus gesintertem ferromagnetischem Ferrit bestehenden Magnetkreis aufweisen.
Als ferromagnetisches Ferrit kann man ein Ferrit bekannter Zusammensetzung anwenden; sehr geeignet ist ein Nickel-Zinkferrit.
Die Anmelderin hat u. a. drei verschiedene Nickel-Zinkferrite angewandt, deren Zusammensetzungen in
Mol.# folgende sind:
Ferrit 8B1 : NiO 15,1; ZnO 35,2 und Fe5O3 49,7;
Ferrit 8C1 : NiO 18,1; ZnO 32,2 und Fe3O3; 49,7;
Ferrit 8D1 : NiO 25,1; ZnO 25* 1 und Fe2O3 49,8.
Es ist bekannt, daß die Verbindung BaTi9O20 sich schwer
bilden läßt, wenn von einem Gemisch ausgegangen wird, das lediglich aus BaO und TiO2 besteht. Weiter ist es bekannt,
daß der Zusatz von SnO2, ZrO2 oder SrO die Bildung der erwähnten
Verbindung fördert.
ZnO hat den gleichen Einfluß. Es ist weiterhin bekannt, daß CaO 4ie Bildung von Ba2Ti9O20 nicht fördert.
Betrachtet man das bekannte System BaO-TiO2-ZrO2, so stellt
es sich heraus, daß die Verbindung Ba2Ti9O20 in einigen
Zweiphasen- und Dreiphasengebieten neben dieser Verbindung im System der zusammensetzenden Oxyde von koexistierenden
Verbindungen vorhanden ist, und zwar in den Zweiphasengebieten Ba2TIgO20 + TiO2 und Ba2Ti9O20 + BaTi^O9 und in der
Dreiphasengebieten Ba2Ti9O20 + TiO2 + ZrTiO^,
Ba2Ti9O20 + ZrTiO^ + ZrO2 und Ba3Ti9O20 + BaTi^O9 + ZrO2.
Es sei bemerkt, daß die oben erwähnten Verbindungen .TiO2,
Ba2Ti9O20 und BaTi^O9 auch diejenigen Verbindungen umfassen
sollen, in denen Ti zum Teil durch Zr ersetzt worden ist, ohne, daß dadurch ein Übergang in eine andere Kristallstruktur
stattgefunden hat. Dies kann im Falle von Ba2Ti9O20 dadurch angegeben werden, daß man für Ba2Ti9O20
schreibt: Ba2(TdxZr )O20, wobei χ + y » 9 und χ zwischen 9
und 8,5 und y zwischen 0 und 0,5 variieren kann; die betreffenden
Verbindungen können mit der Formel 5Zr0-0 5)O20 angedeutet werden.
Im bekannten System BaO-TiO2-SnO2 ist die Verbindung
in den Zweiphasengebieten Ba2Ti9O20 + TiO2,
+ BaTi^O9 und Ba2Ti9O20 + SnO2 und in den Drei
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"7" H7U21
phasen^gebieten Ba2Ti9O20 + TiO2 + SnO2 und Ba
BaTi.Oq + SnO2 vorhanden. Dabei sollen unter TiO2 und
Ba2TIgO2Q , BaTi^Og und SnO2 auch Verbindungen verstanden
werden, in denen Ti zum Teil durch Sn bzw. Sn durch Ti ersetzt worden ist-, ohne daß ein Übergang in eine andere
Kristallstruktur stattgefunden hat. Dies kann im Falle von Ba2Ti9O20 durch die Formel Ba2(Ti9-8 25Sno-O 75^°20
angegeben werden.
Betrachtet man das bekannte System BaO-SrO-TiO2, so stellt
es sich heraus, daß die Verbindung Ba2Ti9O20 im System
der zusammensetzenden Oxyde neben den mit dieser Verbindung koexistierenden Verbindungen in den Zweiphasengebieten
Ba2Ti9O20 + TiO2, Ba2Ti9O20 + BaTi^O9 und
Ba2Ti9O20 + (Ba1Sr)TiO5 und in den Dreiphasengebieten
Ba2Ti9O20 + ZiO2 + SrTiO3 und Ba2Ti9O20 + (Ba,Sr)TiO, +
BaTi-O9 vorhanden ist.
Unter Ba2Ti9O20 und BaTi^O9 sollen hier auch Verbindungen
verstanden werden, in denen Ba zum Teil durch Sr ersetzt worden ist, wobei Jedoch die Kristallstruktur der erwähnten
Verbindungen beibehalten wird. Dies kann im Falle von Ba2Ti9O20 durch die Formel (Ba2-1f94Sr0-0^05)Ti9O20 angegeben
v/erden. Im System BaO-TiO2-ZnO ist die Verbindung Ba2Ti9O20 in den Zweiphasengebieten Ba2Ti9O20 + TiO2 und
Ba2Ti9O20 + Ba Ti^O9 und im Dreiphasengebiet Ba2Ti9O20 +
BaTi^O9 + TiO2 vorhanden. Unter Ba2Ti9O20 und BaTi^O9
sollen auch feste Lösungen von Ba2Ti9O20 und ZnO und von
BaTi/O0 und ZnO verstanden v/erden, in denen die Strukturen
von, Ba2Ti9O20 und BaTi^O9 beibehalten sind. Im Falle von
- 8 909840/124?
~8~ H74A21
2gO2o kann der Gehalt an ZnO in den erwähnten festen
Lösungen unter Beibehaltung der Struktur von Ba2TiQO20
bis zu etwa 1 Mol.?.» variieren.
Als nicht magnetisierbares, elektrisch nicht leitendes Material nach der Erfindung kommt nun ein Material in Betracht,
das im wesentlichen aus Ba2Tig020 und/oder einer
Verbindung der Formel (Ba uQv)(Tix R y)020 besteht» in welcher
Formel Q und R, u, ν, χ und y die oben erwähnten Bedeutungen
haben, und derart gewählt werden, daß eine Verbindung nach der erwähnten Formel die Kristallstruktur von
aufweist, oder ein Material, das im wesentlichen aus einem Gemisch besteht, das zumindest 30 Gew.% aus Ba2TIqO20 und/
oder einer Verbindung nach der erwähnten Formel und zum übrigen Teil aus einer der in den Systemen der zusammensetzenden
Oxyde mit diesen Verbindungen koexistierenden Verbindungen oder aus einem Gemisch derselben beeteht.
Z. B. sind Materialien aus den oben erwähnten Systemen, die diesen Bedingungen entsprechen, für die Anwendung als
nicht magnetisierbares, elektrisch nicht leitendes Material nach der Erfindung geeignet.
Insbesondere kommt als nicht magnetisierbares, elektrisch nicht leitendes Material nach der Erfindung ein Material
in Betracht, das im wesentlichen aus einer Verbindung mit der Kristallstruktur von Ba2Ti9O20 der Formel
besteht, in welcher Formel χ + y = 9, oder aus einem Gemisch dieser Verbindung mit TiO2 oder mit einer Verbindung
der Formel(Ti R)O20, in welchen Formeln R Zirkon oder Zinn
darstellt, und wenn R Zirkon darstellt, χ = 9»O - 8,5, y = 0 - 0,5, ρ = 1,0 - 0,9 und q = 0 - 0,1, und wenn R
Zinn darstellt, χ = 9,0 - 8,4, y= 0 - 0,6, ρ = 1,0 - 0,75
und q = 0 - 0,25 ist. Insbesondere kommt ein Material in Betracht, das im wesentlichen aus einem Gemisch einer Ver-
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bindung der Formel Ba2(TIg-8 5Zro_o 5^°2O im^L einer Verbindung der Formel (Ti1 0_Q -75Zr0-0 25^20 kes^6*1*» wobei
der Gehalt an der zuerst erwähnten Verbindung mindestens 50 Gew.% beträgt.
Die Anmelderin hat z. B. vorzügliche Magnetköpfe mit Hilfe der oben erwähnten Ferrite 8B1, 8C1 und 8D1 hergestellt,
bei denen als nicht magnet!sierbare, elektrisch nicht leitende
Materialien Sinterprodukte angewandt wurden, deren Zusammensetzungen folgende waren
(die Zahlen geben Mol.96 an):
(die Zahlen geben Mol.96 an):
| BaO | TiO2 | ZrO2 |
| 9,3 | 88 | 2,7 |
| 10,8 | 86 | 3,2 |
| 14,7 | 81 | 4,3 |
Wenn zur Anwendung bei der Herstellung von Magnettonköpfen
ein bestimmtes ferromagnetisches Ferrit gewählt worden ist, kann die Wahl eines geeigneten, nicht magnetislerbaren,
elektrisch nicht leitenden Materials nach der Erfindung dadurch erleichtert werden, daß die Ausdehnungskoeffizienten
der beiden verwendeten Materialien nach dem in "Sprechsaal für Keramik-Glas-Email", Band 22, 464-7,
484-7 (1962) und Band 2§» 36-9 (1963) beschriebenen Verfahren
festgestellt werden.
Patentansprüche:
- 10 -
909S40/12U
Claims (7)
1. Vorrichtung, die mit einem Körper aus gesintertem,
oxydischem, ferromagnetischem Material versehen ist, der mit einem aus einem nicht magnetisierbaren, elektrisch
nicht leitenden Material bestehenden Körper verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß als nicht magnetisierbares,
elektrisch nicht leitendes Material ein Material angewandt wird, das im wesentlichen aus Ba9Ti0Oon und/oder einer
Verbindung der Formel (BauQ)(Ti3R )O20 besteht, in welcher
Formel Q und R Metallatome darstellen und u + ν = oder annähernd gleich 2 und χ + y = 9 oder annähernd
gleich 9 sind, und wobei die Elemente Q und R und die Werte für u, ν, χ und y derart gewählt werden, daß die
Verbindung nach der erwähnten Formel die Kristallstruktur von Ba2TIgO20 aufweist, oder ein Material, das im wesentlichen
aus einem Gemisch besteht, das zumindest 30 Gew.% aus Ba2Ti9O20 und/oder einer Verbindung nach
der erwähnten Formel und zum übrigen Teil aus in den Systemen der zusammensetzenden Oxyde mit diesen Verbindungen
koexistierenden Verbindungen oder einem Geraisch derselben
besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als nicht magnetisierbares, elektrisch nicht leitendes Material ein Material angewandt wird, das im wesentlichen
aus einer Verbindung mit der Kristallstruktur von Ba2TIgO20 der Formel Ba2(TixR )O20 besteht, in welcher
Formel χ + y = 9 ist, oder aus einem Gemisch dieser Verbindung mit TiO2 oder mit der Verbindung der Formel
(Ti R)O2, welchen Formel R Zirkon oder Zinn darstellt,
und wenn R Zirkon darstellt, χ = 9,0 - 8,5, y = 0 - 0,5,
ρ β 1,0 - 0,9 und q = 0 - 0,1 ist und wenn R Zinn dar-
- 11 909840/124?
stellt, χ = 9,0 - 8,4, y = 0 - 0,6, ρ = 1,0 - 0,75 und
q = 0 - 0,25 ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als nicht magnetisierbares, elektrisch nicht leitendes
Material ein Material angewandt wird, das im v/es ent liehen
aus einem Gemisch einer Verbindung mit der Kristallstruktur von Ba2Ti9O20 der Formel Ba2(Tiq_s KZro_o 5^°20 1^ einer
Verbindung der Formel (Ti1 Q__o -75Zr0-0 25^20 belekt»
wobei der Gehalt an der zuerst erwähnten Verbindung mindestens 50 Gew.% beträgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als nicht magnetisierbares, elektrisch nicht leitendes Material ein Material angewandt wird, das im wesentlichen
aus einer festen Lösung von Ba2TIgO20 und ZnO mit der
Kristallstruktur von Ba2Ti9O20 oder einem Gemisch einer
solchen festen Lösung und TiO2 besteht, wobei die erwähnte
feste Lösung höchstens 1 Mol.96 an ZnO enthält.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als nicht magnetisierbares, elektrisch nicht leitendes
Material ein Material angewandt wird, das im wesentlichen aus einer Verbindung mit der Kristallstruktur von
Ba2Ti9O20 der Formel (Ba^0-1, 94Sr0^06)Ti9O20 oder
aus einem Gemisch dieser Verbindung und TiO2 besteht.
6. Polschuheinheit für Magnettonköpfe zum Aufzeichnen, Wiedergeben und/oder Löschen magnetischer Aufzeichnungen
von Audio- oder Videosignalen, wobei der Magnettonkopf einen aus gesintertem, ferromagnetischem Material bestehenden
Magnetkreis auf v/eist, der mit einem Körper verbunden ist, der aus einem nicht magnetisierbarer elektrisch nicht
leitenden Material nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche besteht.
- 12 909840/1247
7. Polschuheinheit nach Anspruch 6, bei der als gesintertes ferromagnetisches Material ein Nickel-Zinkferrit
Anwendung findet.
909840/1247
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|---|---|---|---|---|
| EP0541397A1 (de) * | 1991-11-06 | 1993-05-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielektrische, keramische Zusammensetzung, Verfahren zur Herstellung, und dielektrischer Resonator oder Filter |
| US5290740A (en) * | 1991-11-06 | 1994-03-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition used for producing dielectric resonator or filter for microwave application |
| US5332984A (en) * | 1991-11-06 | 1994-07-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric resonator or filter for microwave application, and method of producing the dielectric resonator or filter |
| US5378663A (en) * | 1991-11-06 | 1995-01-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of preparing a dielectric ceramic composition for producing a dielectric resonator or filter for microwave applications |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE662734A (de) | 1965-10-20 |
| JPS5220845B1 (de) | 1977-06-07 |
| GB1100803A (en) | 1968-01-24 |
| CH475627A (de) | 1969-07-15 |
| NL6404372A (de) | 1965-10-25 |
| DE1474421C3 (de) | 1975-12-18 |
| NL148025B (nl) | 1975-12-15 |
| US3376397A (en) | 1968-04-02 |
| SE329932B (de) | 1970-10-26 |
| DE1474421B2 (de) | 1975-04-10 |
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