DE1488869A1 - Magnetelektrischer Stossgenerator,insbesondere zur Zuendung von mit Gas betriebenen Geraeten - Google Patents

Description

MAX BAERMANN 506bensberg bezirk Köln _ _

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Soha/Lg 217/66

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Magnetelektrischer Stoßgenerator, insbesondere sur Zündung τοη mit Gas betriebenen Geräten

Die Erfindung besieht sich auf einen magnetelektrisohen Stoßgenerator, der unabhängig von einer elektrischen Stromquelle bei Betätigung einen ZUndfunken erzeugt, insbesondere *ur Zündung von mit Gae betriebenen Geräten, wie s.B. Gasherden, §asfeuerseugen, Gasheisgeräten, Sohweifigeräten und dgl*. Der Magnetelektrisch Stoßgenerator naoh der Torliegenden Erfindung ist aber nicht nur sur Zündung τοη Gasen geeignet, sondern er läßt sich unter Ausnutzung des erseugten Stromes auch Torteilhaft für das Zünden τοη Sprengkörpern jeglicher Art Tsrwenden·

Die bisher bekannten magnetelektrisohen Stoßgeneratoren besitaen eine oder mehrere Zündwioklungen, einen wenigstens einen Dauermagneten aufweisenden magnetischen Kreis, der einen beweglich angeordneten Anker aufweist, mit dem eine plötzliche Öffnung des magnetischen Kreises Torgenommen werden kann, so daß eine Änderung des magnetischen flusses erfolgt, der «ur Erzeugung eines Stromstoßes oder eines Zündfunkens ausgenutzt wird· Der Anker ist hierbei Tielfaoh sylindrieoh ausgebildet und wird in einer Bohrung quer oder senkrecht su den Kraftlinien

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Ycraohoben. Bai dar plötzlichen Ter«chi·bung daa Ankara wird dar magnatlaone Kraiβ geöffnet und ein dar Änderung daa magnetischen flussea entsprechender Spannungaatof in der Wicklung er-■•ugt. fird eine hohe Spannung zur Srseugung einea Zündfunkena benötigt, ao ist noch eine zweite, sogenannte Hochepannungawioklung angebracht· Bei der Yeraehiabung dea Ankara wird gleiohseitig ein Untcrbrecheraehalter betätigt, der dia Vicderapannungawicklung öffnet, ao dafi hierdurch ein möglichst plot»lichee Suaajamenbreohen dea magnetischen lluaaea eintritt, wodurch in der Hoohapannungawioklung eine entsprechend hohe Spannung indasiert wird, die ao groß sein muß, daß an der funkenstrecke ein funke Überspringt, der alt Sicherheit sur Zündung τοη aueströmendem Qaa ausreicht.

Sie bekannten Abführungen beaitsen den laohteil, dafl aia, bedingt durch den Aufbau daa magnetlachen Kreiaea einschließlich dea innerhalb dea Magnetischen Kreiaes angeordneten Dauermagneten, einen großen Fiatsbedarf benötigen· Man iat deshalb beatrebt, derartige Stoögeneratoren mögliohat klein su bauen, insbesondere dann, wenn aie innerhalb dea mit das betriebenen Gerätes sur Zündung dea Gases im Bereich dar OaaauetrittedUae angeordnet werden aollen· Sieeen Bestrebungen stellen sich insofern Schwierigkeiten entgegen, da genügend starke und große Bauermagnete und entspraohende Kernqueraehnitte rorgeeehcn werden mUaaen, um im Kern eine flußdiohte τοη wenigstens β 000 Gauß su erseugen und ea achwierig iat, die Anordnung der bewegten

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Seile so zu treffen, daß der durch den Dauermagneten erzeugte FIuS ohne weitgehend· Unterbrechung und unter Vermeidung τοη StreuverluBten sun Arbeitsluftspalt gelangt.

Die Erfindung zeigt nun einen Weg, diese Schwierigkeit zu beheben und einen klein bauenden aagnetelektrisohen Stofigenerator EU schaffen, der bei einer einfaohen und billigen Bauweise kräftige Zündfunken liefert und auch in besondere kleine, mit das betriebene derate, wie ζ·Β· Gasfeuerzeuge, eingebaut werden kann und ist gekennzeichnet durch einen äußeren topf- oder hülsenförmig ausgebildeten ferromagnetischen Körper, einen an einem Teil der Innenwandung desselben anliegenden Dauermagneten und einen inneren ferromagnetisohen Körper, der an der gegenüberliegenden Seite des Dauermagneten anliegt und einen innerhalb dieses Systems angeordneten, die Spulenwioklungen tragenden Spulenkörper, der einen zentralen ferromagnetiechen Kern aufweist, der mit dem äußeren und dem inneren ferromagnetiechen Körper in magnetieoh leitender Verbindung steht, wobei der zentrale Kern an einem beweglichen Anker anliegt oder selbst als beweglicher Anker ausgebildet ist·

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrund·, bei einem Dauermagnetwerkstoff mit hoher Koerzitirfeldstärke und geringer Permeabilität τοη naheza 1 ein für einen Fachmann ungewöhnliches DimensionsTsrhältnis des Dauermagneten ItF τοη mehr als 1t200 bzw· lid τοη mehr al· 1i20 zn wählen, wobei "1" die Stabläng·

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bsw. die Diok· des Magneten and *T* die wirksame Magnetisiert· Fläohe bsw« ^Md^N den entsprechenden Durch«·ββer bedeuten« Unter Stablänge rersteht man die Länge der inneren Kraftlinien, die in Magneten το« SUd- «um Hordpol rerlaufen. Mit anderen Worten ausgedrückt soll der Aufbau des magnetischen Kreises für den erfindungegewäi Torgeschlagenen StoSgenerator so vorgenommen werden, daS der Dauermagnet eine möglichst geringe Dieke bei einer auglichst großen wirksamen Oberfläohe, an der die ferromagnetlsohen Körper, die den JPluB sum sentralen Kern leiten» anliegen» besltst·

Damit gelingt es, mit billigen Deuermagnetwerfcatoffen, die eine rerhältniamäöig kleine Remanens und eine höht Koercitlrfeldstärke aufweisen, kräftig· Zündfunken su erzeugen and gleiohseltlg einen magnetelektrisch·η StoOgenerator mit geringen Abmessungen SU schaffen. Bei diesen Werkstoffen wird im der Literatur ein ltd Verhältnis τοη 1x1 bis etwa 1i5 angegeben· Torsugeweiee wird man solche Sauermagnste rerwenden, Al· aus •in*m pulrerförmigen Dauermagnetwerkstoff und eimern Kunststoffbindemittel b«st«h«n und durch Extrudieren» Walssn oder Spritsee hergestellt sind·

Dureh diese Ausbildung des Magnetsystams gelingt es, bei kleinem Dorohmesser innerhalb desselben dta Spulenkörper mit den Spulenwioklungen ansuordnen«

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Kaon einem weiteren Merkmal der Erfindung iet dar innere ferromagnetische Körper buk äußeren ferromagnetleohen Körper ao angeordnet, dafi swisohen den beiden Körpern ein Laftapalt entsteht, der dasu beetimiat iet, dia Kraftlinien bein Off nan dee magnetiaanen Kreieee umsalenken. Dadurch iet aa gelangen» dal dar magnetieehe Hol aa dar A»rileteila plötilieh sasammenbrloht, ao dal aina haha Spannung intusiert wird, dia wiederum kräftige Zündfunken ersengt.

SIa ferromagnetiaohen Körper warden Torsugeweiee duroh Kalt* fließpressen hergeatellt.

Dar Dauermagnet iet In Biohtang βeiner geringeten Dleka magnetieiert.

Die ferromagnetiaohen Körper können Ichlitee aufweieen, am dia Bildung Ton Wirbelatröaen am Yermeiden.

Weitere yorteilnafte Auaaildmagam daa nagnetelektriaohen ganaratera naah dar Irfindung aind in drei Aueftthrungabeiepielan anhand dar Zaiahmmmgan erläutert.
Ba saigami

fig.1 einen Längeeohnitt dureh «an magnetelektrieehen 3toi-

generator,
tig.2 eine Dmnfaieht mit nmr teilweiee dargestelltem BetatigungahaaaX»

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fig·3 tin« Teilaneioat dee nagnetelektrisohen StoBgeneratora la Schnitt, ana dar dar unter das Betätigungshebel liegende Unterbreche« ehalt er ereiohtlich iit,

Yig·4 ein· andara AuafUhrung daa Stolganaratora im Längeeohnitt,

fig·5 ·1&· weiter· Aaaftlhrung daa Stoflgeneratore la langeeohnitt, bei dar dar sentrale» ferronagnetieehe Kara aelbet ala beweglicher Anker auegebildet iet.

Oar aagnetelektrieoha Btefgenerator naoh flg.1 beetent au· daa !nieren topfföraig auagabildatan ferroaagnetieehen KOrper 1, an «eaeen Innenwandung dar aylinderXöraige Daueraagnat 2 anliegt. Ab dar Innenvandung da· aylinderfOrmlgen Saueraagneten liegt dar innere aylladerfOraig auegabildata ferro«agnetiaaaa Körper aa. Ibt iamara ferroaagaatiaana Ktfrpar 3 iet aa da« ialeren ferraaagnatieahea Körper 1 — angaardaat, daf swieohaB den beiden Körpern ein Luftspalt 35 enteteat. Inmernalb dieeee» einen Tapf bildenden Magneteyateaa ist dar Ipalenkörper 4 alt dar aofgabraentea Ilederspannongawieklang BBd dar tarüberliegenden Hooliapannangavieklang $ angeardnet. Xb daa lahlraua daa SpalenkOrpere befindet eioh dar ferromagnetische Kern 7» dar Ib aagnetieeh leitender Terblndang alt daa Tapfboden daa aaferen ferroaagnetleehen KOrpere 1 atent· Aa freiea Snde daa ferreaagnetieehen Kerne liegt dar beweglich angeordnete Anker β an, der alt daa inneren ferroaagnetieohen KSrper 3 in aagnetieoh leitender Terbindong steht.

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Der beweglieh engeordnet· Anker let scheibenförmig ausgebildet und mit des Stößel 9 Ieet verbunden, dessen Betätigung durch den einseitig gelagerten Betätigungshebel 10 erfolgt. Zur Rückführung des Ankers mit dem Stößel 1st unterhalb des Ankere eine Druckfeder 11 vorgesehen·

Der Stoögenerator ist an der offenen Xopfseite mit einem VerschluBdeckel 12 Tersohlossen.

Der bewegliche Anker besitzt mehrere Bohrungen 1?» die in Ihrem Querschnitt so bemessen sind, daß die Flußdiebte nloht beeinträchtigt wird. Diese Bohrungen dienen einmal dasu, da· keine Luftdämpfung bei der Bewegung des Ankere eintritt, ium andern sind die an dem Spulenkörper angeformten Abetandteile 14 durch diese Bohrungen hlndurohgefUhrt, die sieh am Tersohlußdeokel absttttsen und somit den Spulenkörper in seiner Lage halt·«· Am Spulenkörper kann gleichseitig eine Isolierbuob.ee 15 angeformt sein, durch die das Ende der HochspannungswIoklung, an dem der Zündfunke entsteht, geführt 1st·

An der oberen Stirnfläche «es auieren topfförmlg auegebildeten ferromagnetlsohem Körpers 1st der Betätigungehebei 10 einseitig in dem Lagerbock 16 mit Hilf· dee Lagerboltene 17 gelagert, «1· aus den flg. 2 and 3 ersichtlich 1st·

Innerhalb des Betätigungshebels let eine einseitig eingespannt· Feder 18 angeordnet, die auf der am oberen Snde des StöBele befestigten Schaltbüchse 19 aufliegt.

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Fernerhin ist an der oberen Stirnfläche der Unterbrechereohalter angebracht» der aus der Kontaktbrücke 21 und der Kontaktfeder besteht, die mit den Schalt leontakten 20 versehen sind. Sie Kontaktfeder 22 ist im Bereich der Sehaltkontakte soweit verlängert, daß sie unter dem Ansatz 23 der Sehaltbüchse 19 liegt· Weiterhin ist an der oberen Stirnfläche des äußeren topfföraig auegebildeten ferromagnetisohen Körpers ein Kondensator 24 angeordnet. In vorteilhafter Weise sind der Betätigungehebel und der Unterbrechersohalter auf einer gemeinsamen Grundplatte 52 angebracht. Biese wird sodann auf einer Stirnseite des fertigen Stoßgeneratori montiert·

Das eine Ende der Niedezspannungswicklung liegt in bekannter Weise an Masse, wahrend üub andere Ende an dem einen Schaltkontakt anliegt. Der andere Schaltkontakt ist mit Masse verbunden. Zwischen dem eiren Schaltkontakt und Masse liegt fernerhin der Kondensator. Bas eine Fnde der Hochspannungswieklung liegt an dem einen Ende der Niederepannungswioklung, die ku dem Schaltkontakt geführt ist· Bas andere Ende der Hoehspannungswioklung ist durch die IsollerbUchse geführt und bildet den einen Pol der Funkenstreckeι der andere Pol der Funkenstrecke ist an Masse gelegt·

Buren Betätigung des Betätigungshebel! 10 wird der AbrißVorgang zwischen de» ferromagnetisehen Kern 7 und dem Anker 8 b«w. 26 eingeleitet, indem der an der Innenseite des Betätigungshebel·

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anliegende Stößel 9 um ein geringes MaB naoh unten bewegt wird· Sie auf der SohaltbUohee 19 des StOSeIs aufliegende rorgespannte feder 18 schlägt nun den Stößel Mit hoher Geschwindigkeit so weit naoh unten, bis sie alt ihres Ende auf den unteren Teil des Betätigungshebels aufliegt, das'als Aneohlag ausgebildet ist· Mit Hilfe der Druckfeder 11 wird der Stößel alt des Anker wieder in die Auegangsstellung surtlekgefUhrt ·

Duron die Öffnung des magnetischen Kreises wird in der niederspannung swio kl ung eine Spannung indusiert· Oleiohaeitlg Offnet bei* liedergehtη des Stotcls dis Schaltbüoheβ die Soheltkontakte. Daduroh wird die liederepannungswioklmng unterbrochen,und das sueejusenbreohende leid indusiert In der Hoehepannungswloklung eine hohe Spannung, die an der funkenstrecke als Oberschlag den funken erscugt·

Duroh diese Ausbildung Bit Hilfe der feder 18 wird eine plötsliohe Öffnung die aagnetlsehen Kreises unabhängig τοη der Oesohwindlgkelt des Betätigungshebels ersielt.

Bei dea in fig»4 dargestellten AusfUhrungsbeispiel unterscheiden sich der Aufbau des magnetischen Kreises und die Wirkungswelse τοη de· in den figuren 1-3 dargestellten AuefUhrungsbeisplel des Stoflgenerators nur daduroh, dafi der Vnterbreehersohalter an der Stirnseite angebracht ist, die des Betätigungshebel gegenüberliegt und in der abweichenden Ausbildung dss Ankers·

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Der inner· ferromagnetische Körper irfc via dor äußere ferroaagnetisohe Körper topffürmig ausgebildet, wobei die beiden Körper alt dazwischen liegenden Dauermagneten konzentrisch ineinander gesteckt Bind. Der innere ferromagnetische Körper weist an se^inea Topfboden eine zylindrische ytihrung 25 auf, in der der Anker, der ale Zylinderetück 26 ausgebildet ist, geführt ist. Per Anker greift •oweit in den Hohlraum des Spulenkörper» ein, daß die Abrißatelle etwa in der Mitte de· Spulenkörper· liegt. Der Stößel 9 besitzt an seinea unteren Ende ein Gewinde und iat in die Bohrung 27 dee Ankers« die Innengewinde trägt» eingeschraubt.

Der Unterbrecheraohalter besteht au· dem feststehenden Kontakt and dem an der Kontaktfeder 29 angebrachten Gegenkontakt 50· Bei Betätigung dea Betätigungshebel· wird der Stöflel alt des Zylinderstuek 26 nach unten gedrückt, wobei er τοη dea ferroaagnetisehen Kern 7 abreißt und hierbei auf den Hlet 31 auftrifft» so daß die KontaktÖffnung erfolgt.

Bit in Jig.5 dargestellte Ausführung de· aagnetelektrlachen Stoßgeneratore unterscheidet eich la wesentlichen von den vorhergehenden Ausführungen dadurch, daü der ferroaagnetisehe Kern selbst als beweglicher Anker ausgebildet ist. Per Stoßgenerator besteht wiederum aus dea topfföraig ausgebildeten ferronagnetfaoheB KOrper 1· Innerhalb desselben ist der die Spulenwicklangen 5,6 tragende Spulenkörper A angeordnet· Pie offene Seite des topffOraigen Körpers ist alt deia Terschlufideckel 12 rerschloesen,

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an dessen Innenseite der Dauermagnet 33 mit einer fläch· anliegt· An der gegenüberliegenden Fläche des Dauermagneten liegt der inner· ferromagnetische Körper 34 an· Zwischen dem inneren ferromagnetisch·) Körper 34 und dem äußeren ferromagnetische Körper 1 ist wiederum ein Luftspalt 35 vorgesehen, Über den beim Offnen des magnetischen Kreises die Kraftlinien umgeleitet werden· Dadurch wird ein plöte-Iiehes Zusammenbrechen des Flusses an der Abrißstelle zwischen ferromagne ti schein Kern 7 und dem inneren fei romagne tischen Körper 34 gewährleistet.

Der ferromagnetische Kern 7, der innerhalb des Spulenkörperβ beweglich gelagert iet_v ateht auf der einen Seite mit dem äußeren ferromagnetischen Körper 1 und auf der anderen Seite mit dem inneren ferroniagneti sehen Körper 34 in magnetisch leitender Terbindung. Der Verschlußdeckel 12, der Dauermagnet 33 und der innere ferromagnetische Körper 34 weisen eine zentrale Bohrung auf, duroh die der Stößel 9 hindurchragt, der mit dem ferromagnetisehen Kern feat verbunden ist,

tber dem aus dem äußeren, topfföruiigen, ferromagne ti sehen Körper 1 herausragenden SxÖßelende 1st - wie bei den anderen Figuren - der Betätigungshebel 10 anßebracht, der zur Vereinfachung in Fig. 5 nicht dargestellt ist.

Der tJnterbrecherevxialter Icann entweder au der einen Stirnseite, an der der Betätigungshebel befestigt ist, oder an der gegenüberliegenden Stirnseite angeordnet sein«

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Bti Betätigung dee Betätigungshebels wird der Stößel in axialer Richtung bewegt, wobei der ferromagnetische Kern 7 von dem inneren ferromagnetische!? Körper 34 abreißt, so dafi der magnetische Kreis geöffnet wird und eine entsprechende Spannung indusiert baw· der ZUndlunke erzeugt wird.

Sie Druckfeder 11 führt nach der Betätigung den Stößel wieder in die Ausgangsstellung «urüok.

Sie Erfindung iat nicht auf die vorliegenden Aueführungebeispiele beschränkt, z.B. können der Anker und Unterbrechersohalter auch eine andere Ausbildung und eine andere Anordnung aufweisen.

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Claims (11)

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   I a t ι nt mi p r U oh·

   Magnetelektrisaher Stodgenerator, insbesondere «or Zündung τοπ alt (tee betriebenen Oerftten, alt einer oder mehreren ZÜmdwioklungen und tin·« wenigstens ·1η·η Baueraagneten aufweisenden magnetisation Kreis« d«r ·1η·η beweglieh angeordneten Anker besltat, ait dem eine plötellohe Öffnung des magnetieoheη Kreises Torgenoaaen «erden kann« »e ial eine Änderung des aagnetlsehea Hasses erfolgt, die la Zttndseltpunkt «ir Brseugung eines ZUndfankens aasgenutst wird, gekenn*βtonnet duroh einen äußeren topf- oder httlsenfuraig ausgebildeten ferroaagnetisohea Körper, einen an einea Cell der Inneawandung desselben anliegenden Dauermagneten und einen inneren ferroaagnetissAoa Körper, dar an der gegenüberliegenden Seit· dea Dauermagneten anliegt und einen Innerhalb dieses Syeteae angeordneten, dl· Spulenwioklungen tragenden Spulenkörper« €·ν einen sentralen ferromagnetiaehen Kern aufweist, dsr alt dem Äußeren aad dea inneren ferroaagnetisohen Körper in aagnetieoh leitender Terbindung steht, wobei der sentrale Kern an einea bewegliehea Anker anliegt oder selbst ale beweglicher Anker ausgebildet 1st«

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2. 2. Steßgenerator naoh Anepruch 1, dadurch gekennzeichnet, dat da· Diaensionsrerhältnis das Dauermagnaten ltf mehr ala Ii200 bzw. ltd aehr ale Ii20 beträgt.
3. 3· Stoflgenerator naoh Anapruoh 1 und 2» dadurch gekennzeichnet,

   daS dar innere ferromagnetische Körper sub äußeren ferro- ) magnetischen Körper ao angeordnet ist, dafl zwischen den beiden Körpern ein Luftepalt enteteht, der dasu beatimt let, dia Kraftlinien bei« Offnen dee eagnetiechen Kreiaea uasulenkan·
4. 4· etoßgenerator naoh den AnaprUohen 1 bia 3» dadurch gekennseiohnet, dafl die ferromagnetieohen KOrper Sohlitse aufweisen.
5. 5. Stoflgenerator naoh den Ansprüchen 1 bis 4» dadurch gekennsei ohne t_f daJ dar beweglioh abgeordnete Anker acheiben- oder syllnderfurmig ausgebildet ist·
6. 6· StoBfenerator naoh dan AnaprUohen 1 bis 5, dadurch gekennseiohnatt daS der beweglich angeordnete Anker Bit Bohrungen Teraehe» ist·
7. 7· Stoflgenerator naeh den Ansprachen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daS der Anker Bit eine« Stößel rerbunden ist» dessen Betätigung duroh einen einsaitig gelagerten Betätigungehebel erfolgt.

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8. 8. Stoßgenerator naoh den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, da· der Stößel unter der Vorspannung einer innerhalb des Betätigungshebel· angeordneten Feder steht, derart, da8 eine plBtsllohe Öffnung de· magnetischen Kreises unabhängig Ton der Geschwindigkeit des Betätigungshebel· erfolgt.
9. 9. Stoßgenerator naoh den Ansprüchen 1 bi· 8, daduroh gekennzeiohnet, daß der Unterbreehersohalter unterhalb de· Betätigungshebel· angeordnet ist·
10. 10· StoBgenerator naoh den Ansprüchen 1 bis 9t dadurch gekenneeichnet, daJ der Unterbreohersehalter an der Stirnseite des äußeren topf- oder hülsenfBmigen Kttrpers angeordnet ist, die dem Betätigungshebel gegenüberliegt·
11. 11. Stoßgeneratcr naoh den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Betätigung des Betätigungshebels gleichseitig dl· öffnung dee Unterbrecherschaltere erfolgt·

    12· StoBgenerator naoh den Ansprüchen 1 bis 11, daduroh gekenn-Belohnet, dal der die Spulenwloklungen tragende Spulenkörper an einer Stirnfläche Abstandet·ile aufweist, die den Spulenkörper !»Abstand to» VereohluQdeckel halten.

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    ORiQiNAL INSPECTED