DE29519313U1 - Überspannungsableiter - Google Patents
ÜberspannungsableiterInfo
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Classifications
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
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- H01C7/12—Overvoltage protection resistors
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Description
"Überspannungsableiter"
Die Erfindung geht aus von einem Überspannungsableiter mit einem Unterteil, das mit den Zu- und Ableitungen der zu
schützenden Anlage oder des zu schützenden Gerätes elektrisch verbunden wird und erforderlichenfalls elektrische
Bauelemente aufweist, sowie mit einem einen Varistor aufweisenden Steckteil, der durch eine mechanische Steckverbindung
mit dem Unterteil lösbar und dabei elektrisch verbindbar ist, wobei am Steckteil eine thermische Auslösung für den
Fall einer unzulässigen Erwärmung des Varistors vorgesehen ist (Oberbegriff des Anspruches 1). Ein solcher Überspannungsableiter
ist aus DE-OS 40 00 717 bekannt. Der Unterteil besteht aus einem Grundabschnitt und zwei Seitenabschnitten,
die miteinander etwa die Form eines 11U" bilden. Diese Gestaltung
des Grundteils ist bevorzugt auch bei der Erfindung vorgesehen. Innerhalb des im wesentlichen nach außen geschlossenen
Steckteiles befindet sich in einem gesonderten Raum der Varistor und in einem weiteren gesonderten Raum
sind die Schaltmittel vorgesehen. EJeide vorgenannten Räume sind durch eine Zwischenwand voneinander getrennt, wobei
sich der Varistor im Abstand von dieser Zwischenwand befindet. Die beiden o.g. Räume erstrecken sich über einen Teil
der Länge des Steckteiles. Dieser hat einen weiteren Abschnitt
oder Raum, der sich an den Raum anschließt, in dem der Varistor untergebracht ist. In diesem weiteren Raum
befinden sich die Ableitung des Varistors und ferner, in entsprechendem Abstand vom Varistor, die thermische Auslösung.
Die Anschlußkontakte des Varistors sind in dessen Längsrichtung aus dem Steckteil herausgeführt. Nachteilig
ist bei dieser Anordnung, daß ein relativ großer Raum benötigt wird und daß sich die thermische Auslösung in einem
Abstand vom Varistor befindet, so daß die vom Varistor entwickelte Wärme ungenügend und mit einer relativ großen
Ungenauigkeit (Streuung) auf die thermische Auslösung übertragen wird.
Aus der DE-OS 42 41 311 ist ein auswechselbares Modul für
einen Überspannungsableiter bekannt, dessen Aufbau etwa dem Oberbegriff des Anspruches 1 entspricht. Hierin sind an
einem sich u. U. erwärmenden Funktionsbauteil in Form eines Varistors Anschlußelemente in Form von störanfälligen Kupferseilen
vorgesehen, die zu Anschlußkontakten des Steckteiles geführt sind. Disse Anschlußkontakte befinden sich etwa
in der Mitte der betreffenden schmalen Stirnseite des Steckteiles. Die zu den Anschlußkontakten führenden Kupferseile
verlaufen bogenförmig. Die hiermit bei höheren Stoßströmen auftretenden mechanischen Stromkräfte sind erheblich und
können zur Beschädigung oder sogar Zerstörung dieser Anschlüsse führen. Dieer Defektfall wird am Gerät nicht angezeigt.
Die Schaltmittel, einschl. sie betätigenden Federn sind neben dem Varistor vorgesehen. Dies bedingt einen
zusätzlichen Platzbedarf neben der gegenüberliegenden Seitenkante des Varistors. Somit wird die vom Varistor und den
Schaltmitteln insgesamt benötigte Grundfläche relativ groß. Dies ist in manchen Einsatzfällen störend oder wegen Platzmangel
nicht zu verwirklichen.
Demgegenüber besteht die Aufgaben- bzw. die Problemstellung der Erfindung darin, ausgehend von einem zweiteiligen Über-
-3-
spannungsschutzableiter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1 für eine möglichst direkte Übertragung der am Varistor im Schadensfall entstehenden unzulässigen Wärme auf die Thermoauslösung
und zugleich für eine bauliche Vereinfachung und Verbesserung des Steckteiles zu sorgen.
Zur Lösung dieser Aufgaben- bzw. Problemstellung ist mit der Erfindung, ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 1,
zunächst gemäß dessen Kennzeichen vorgesehen, daß der Steckteil mit einer Tragwand versehen ist, daß der Varistor an
einer Seitenfläche der Tragwand und die thermische Auslösung sowie dazugehörige Schaltmittel an der anderen Seitenfläche
der Tragwand angebracht sind, wobei die thermische Auslösung dem Varistor gegenüber liegt. Das Vorsehen nur eines einzigen
Haltemittels, nämlich der Tragwand, für das Anbringen sowohl des Varistors als auch der thermischen Auslösung und
der dazugehörigen Schaltmittel ergibt zunächst eine konstruktive und damit auch fertigungstechnische Vereinfachung.
Es wird an Raum gespart, da die Bauteile raumsparend aneinandergefügt sind im Vergleich zum Gegenstand der vorstehend
erläuterten OS-40 OO 717. Gegenüber dem Gegenstand von DE-OS
42 41 311 wird der Bedarf eines zusätzlichen Raumes an einer der schmalen Seitenkanten des Varistors vermieden und hierdurch
die von dem Überspannungsableiter benötigte Grundfläche entsprechend klein gehalten. Zugleich wird mit der
Erfindung der weitere Vorteil erreicht, daß beim sich Gegenüberliegen des Varistors und der thermischen Auslösung die
vom Varistor erzeugte Wärme direkt durch die Tragwand hindurch an die auf der anderen Seite der Tragwand befindliche
thermische Auslösung übertragen wird. Die thermische Auslösung kann also sehr rasch auf eine unzulässige Erwärmung des
Varistors reagieren und im Fall einer unzulässigen Erwärmung auslösen. Diese Auslösung kann mit der erfindungsgemäßen
Anordnung sehr genau erfolgen, da im Gegensatz zum Gegen-
QQ stand von DE-OS 40 00 717 unkontrollierbare Wärmeverluste
auf dem Wege der Wärme vom Varistor zur thermischen Auslösung praktisch nicht auftreten können.
■4-
^ Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist Gegenstand
des Anspruches 2. Diese "wannenförmige" Ausbildung erlaubt
die Unterbringung und zugleich Halterung eines Varistors innerhalb dieser Wanne. Hierzu wird auch auf die weiteren
c Ausführungen, insbesondere die Erläuterung der Erfindung
anhand der Ausführungsbeispiele und der zugehörigen Zeichnungen
verwiesen.
Eine weitere, bevorzugte Ausführung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 6 und zwar insbesondere in Verbindung
mit der vorstehend erläuterten wannenförmigen Ausbildung der
Tragwand. Somit befindet sich die Tragwand wie ein "Schubkasten" innerhalb der Hülle. Hieraus ergibt sich die fertigungstechnische
Erleichterung, daß zunächst die Tragwand
bzw. "Wanne" mit den erläuterten Bauteilen versehen wird. 15
Danach kann man die Hülle über diesen "Schubkasten" überschieben, wodurch sämtliche vorgenannten elektrischen Bauteile
und Schaltmittel gegen Beschädigung oder Berührung geschützt sind.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den weiteren
Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Beschreibung
und der zugehörigen Zeichnung von erfindungsgemäßen Ausführungsmöglichkeiten
zu entnehmen. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1: schematisch eine Seitenansicht des aus
Steckteil und Unterteil zusammengesetzten Überspannungsabieiters,
Fig. 2: in der Fig. 2 zeigen die Zeichnungen a-e in
30
perspektivischer Ansicht und die Zeichnungen
f und g Einzelheiten der Erfindung, nämlich:
a eine Hülle
b Steckteil in einer Seitenansicht
35
35
c Steckteil in der anderen Seitenansicht
&Igr; d den Unterteil, z.T. aufgeschnitten
e eine im Unterteil unterbringbare
Fernanzeige
f + g weitere Ausführungsmöglichkeiten der
Erfindung
Erfindung
Fig. 3: einen Schnitt durch den Steckteil gemäß der
Linie HI-III in Fig. 2c
Linie HI-III in Fig. 2c
Fig. 4: einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV durch
Fig. 2c
Fig. 5, 6: Überspannungsableiter in einer Ansicht gemäß
Fig. 1, wobei verschiedene Schaltungsmöglichkeiten prinzipiell mit dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines solchen Überspannungsableiters
mit dem Steckteil 1 und dem Unterteil 2. Das Unterteil 2 besteht aus einem unteren Abschnitt 3 und
zwei sich daran im rechten Winkel anschließenden Seitenteilen 4, die zusammen in dieser Ansicht etwa ein "U" bilden.
Das Steckteil 1 kann in der Pfeilrichtung 5 in das Unterteil eingesteckt bzw. aus diesem herausgezogen werden. Der Aufbau
des Steckteiles ist im einzelnen den Fig. 2a, b und c, sowie Fig. 3 und 4 zu entnehmen. Unter Bezugnahme auf diese Figuren
wird der Aufbau des Steckteiles einschließlich mehrerer Ausführungsmöglichkeiten, nachstehend erläutert:
Das Steckteil besitzt eine Tragwand 6 (siehe insbesondere
QQ Fig. 3 und 4). An der einen in Fig. 2b sichtbaren Fläche 6'
(siehe auch Fig. 3, 4) ist ein Varistor 7 befestigt. An der anderen in Fig. 2c sichtbaren Fläche 6" (siehe ebenfalls
Fig. 3 und 4) ist die Thermoauslösung 8, einschließlich der zugehörigen, allgemein mit 9 bezifferten Schaltmittel angebracht.
Das Prinzip solcher Schaltmittel ist dem DE-GM 93 05 796 zu entnehmen, auf dessen Offenbarungsinhalt hiermit
Bezug genommen wird. Insbesondere die Fig. 3 und 4 zeigen,
daß die Thermoauslösung , dabei ist insbesondere an eine
eutektische Auslösung mit einer entsprechenden Lötmasse gedacht, und der Varistor 7 sich nur durch die Tragwand 6
getrennt einander gegenüberliegen. Die Position der Thermoauslösung
liegt also im Bereich des Varistors 7 und damit im Bereich der Entstehung einer unzulässigen Erwärmung. Hiermit
ergeben sich die eingangs geschilderten Vorteile.
Die Tragwand 6 ist mit einem umlaufenden Rand 10 versehen, wobei bevorzugt Tragwand 6 und Rand 10 einstückig aus einem
Kunststoff hergestellt sind. Sie bilden somit miteinander eine "Wanne", in die der Varistor 7 eingelegt ist. Die
Abmessungen dieser Wanne (Grundfläche und auch Höhe des Randes 10) sind so bemessen, daß die für unterschiedliche
Spannungen vorgesehenen Varistoren in sie passen. Der "Boden" dieser "Wanne" ist die Tragwand 6, durch den ein
Anschluß 11 des Varistors zu den Schaltmitteln oder zur thermischen Auslösung hindurchgeführt ist. Diese Durchführung
ist bevorzugt mit Paßsitz gehalten, so daß die später zu erläuternde Vergußmasse nicht aus dem "Wannen"-Bereich
auf die Seite der Schaltmittel hindurchtreten kann.
Der Innenraum 12 der Wanne, der sich im wesentlichen zwischen
dem Rand 10 und dem Varistor 7 befindet, sowie auch der oberhalb des Varistors 7 befindliche Raum 12' (siehe
Fig. 3) können mit einer Vergußmasse ausgefüllt sein, die sowohl den Varistor in dieser Lage festhält als auch ihn
überzieht und damit berührungssicher macht. Stattdessen könnte zum Halt des Varistors 7 auch eine Masse aus Kunststoffschaum
oder auch ein Deckel 13 dienen, der in Fig. 4 strichpunktiert angedeutet ist und sich am Innern des Randes
10 abstützen kann.
Die Anschlußkontakte 14 des Steckteiles 1 befinden sich an gg der in Fig. 5, 6 unteren schmalen Stirnseite 15 und zwar
nahe der in der Fig. 5 senkrecht gelegenen schmalen Längsseiten 16 des Steckteiles 1. Die zu den Anschlußkontakten 14
-7-
passenden Gegensteckteile 17 des Unterteiles 2 sind nicht
nur in den Fig. 5, 6, sondern auch der Fig. 2d zu entnehmen.
Zur Schaffung der Anschlüsse 14 sind entsprechende Kontaktbleche
14' vom Varistor 7 her durch den Rand 10 nach außen und an der betreffenden schmalen Längsseite 16 des Steckteiles
1 nach unten geführt, bis sie in den Kontaktzungen 14 enden. Wenn vorstehend die Begriffe "oben" und "unten"
genannt sind, so ist dies stets auf die Darstellung in der
Zeichnung bezogen. Die vorstehend beschriebene Ausbildung der Anschlußkontakte 14, 14' ist konstruktiv und fertigungstechnisch
einfacher, sowie auch im Eietrieb sicherer als die Seilverbindungen beim Stand der Technik gemäß DE-OS 42 41
311. Durch den geraden Verlauf der Anschlußkontakte 14' treten im Fall größerer Stoßströme geringere mechanische
Stromkräfte auf als bei dem Stand der Technik. Darüber hinaus werden die noch auftretenden mechanischen Stromkräfte
von dem Rand 10 abgefangen, an dem die jeweiligen Anschlußkontakte 14' anliegen. Die Steckkontakte 14 des Steckteiles
1 sind schlaufenförmig abgebogen, so daß beide Teile der
Schlaufe so entgegengesetzt von einem Stoßstrom durchflossen werden, daß die daraus resultierende Kraftwirkung beide
Teile dieser bügelartigen Steckkontakte auseinander drückt und somit deren Kontaktdruck in der Gegenstecköffnung 17 im
Unterteil 2 erhöht. Hinzu kommen als weitere Vorteile, daß ein Schweißen der Kontakte 14/17 vermieden wird. Ein etwaiger
Kontaktabbrand ist sehr gering.
Fig. 2a zeigt eine Hülle 18, welche in der Pfeilrichtung 5
über das Steckteil 1 geschoben werden kann, so daß in dieser Ausführung der Erfindung der Steckteil 1 gewissermaßen eine
"Schublade" bildet, welche mit der Hülle 18 eine Einheit bildet, wobei die Hülle 18 das Steckteil 1 berührungssicher
abdeckt und mit ihm zusammen in die Position der Fig. 1, 5 oder &dgr; gebracht wird. Die Hülle 18 ist dazu an der in Fig.
2a unten gelegenen schmalen Stirnseite 19 offen und liegt damit bei in den Unterteil 2 eingestecktem Steckteil mit
ihren unteren Kanten 20 auf dem Unterteil 2 auf.
-8-
Die Zeichnungen zeigen, daß der Grundriß der Wanne, d.h. der
Tragwand bevorzugt rechteckig, ggfls. quadratisch ist, so daß der Steckteil 1 etwa einen Quader bildet, dessen Dicke
von der Höhe des Randes 10 bestimmt ist.
5
5
Die aus der Tragwand 6 und dem Rand 10 gebildete "Wanne"
oder "Schublade" kann so gestaltet bzw. bemessen werden, daß man Varistoren für verschiedene Bemessungsspannungen ohne
zusätzliche Hilfsmittel darin unterbringen und vergießen kann. Es ist also eine Vorfertigung der Unterbringung der
Varistoreinheit in der "Wanne" möglich und damit Schaffung eines Steckermoduls bei einem optimalen Fertigungsdurchlauf.
In Ergänzung zu Fig. 2 wird noch darauf hingewiesen, daß
Fig. a, Fig. c und Fig. d miteinander eine sogenannte Explosionszeichnung eines Überspannungsabieiters nach der Erfindung
bestehend aus Hülle 18, Steckteil 1 und Unterteil 2 darstellen.
Fig. 2f zeigt für den mit Pfeil angegebenen Bereich des Unterteiles 2 den Einbau eines zusätzlichen Gasabieiters 21.
Fig. 2g und der hierzu mit einem Pfeil gekennzeichnete Bereich des Unterteiles 2 zeigen eine Ausführungsform der
Erfindung, bei der im Unterteil kein weiterer Ableiter vorgesehen ist.
Fig. 2e zeigt eine Vorrichtung 22 mit Kontaktanschlußmöglichkeiten
für eine Fernanzeige. Diese wird wie mit Pfeil angedeutet im Unterteil 2 montiert. Die Fernanzeige weist
einen Mikroschalter 23 (siehe Fig. 5) auf, der von der Thermoauslösung 8 her mit betätigt wird. Die Anschlüsse 24
der Fernanzeige sind ebenfalls in Fig. 5 dargestellt. In der Lage des Mikroschalters in Fig. 5 hat die Thermoauslösung 8
noch nicht ausgelöst. Nach erfolgter Auslösung nimmt dann der Mikroschalter die gestrichelte Position 23' ein.
-9-
1 Die Fig. 5 und 6 zeigen im übrigen prinzipielle Ansichten
eines Überspannungsabieiters entsprechend Fig. 1. Zusätzlich sind noch die Überspannungsableiter, hier ein Varistor 7
eingetragen und dessen Wärmekontakt '-<7>
Thermoelement 8.
° Fig. 5 zeigt zusätzlich noch drei Anschlüsse 24 für eine
Fernanzeige.
Alle beschriebenen und dargestellten Merkmale, sowie ihre
Kombinationen miteinander, sind erfindungswesentlich.
IO
- Ansprüche -
Claims (12)
1. Überspannungsableiter mit einem Unterteil, das mit den
Zu- und Ableitungen der zu schützenden Anlage oder des zu schützenden Gerätes elektrisch verbunden wird und erforderlichenfalls elektrische Bauelemente aufweist, sowie mit einem einen Varistor aufweisenden Steckteil, der durch eine mechanische Steckverbindung mit dem Unterteil lösbar und dabei elektrisch verbindbar ist, wobei am Steckteil eine thermische Auslösung für den Fall einer unzulässigen Erwärmung des Varistors vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckteil mit einer Tragwand versehen ist, daß der Varistor an einer Seitenfläche der Tragwand und die thermische Auslösung sowie dazugehörige Schaltmittel an der anderen Seitenfläche der Tragwand angebracht sind, wobei die thermische Auslösung dem Varistor gegenüber liegt.
Zu- und Ableitungen der zu schützenden Anlage oder des zu schützenden Gerätes elektrisch verbunden wird und erforderlichenfalls elektrische Bauelemente aufweist, sowie mit einem einen Varistor aufweisenden Steckteil, der durch eine mechanische Steckverbindung mit dem Unterteil lösbar und dabei elektrisch verbindbar ist, wobei am Steckteil eine thermische Auslösung für den Fall einer unzulässigen Erwärmung des Varistors vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckteil mit einer Tragwand versehen ist, daß der Varistor an einer Seitenfläche der Tragwand und die thermische Auslösung sowie dazugehörige Schaltmittel an der anderen Seitenfläche der Tragwand angebracht sind, wobei die thermische Auslösung dem Varistor gegenüber liegt.
2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Steckteil (1) wannenförmig ausgebildet ist, wobei der Boden der "Wanne" die Tragwand (6) bildet und daß der Rand (10) der "Wanne" den Bereich neben der Tragwand (6) umgibt, in dem sich der an der Tragwand angebrachte Varistor (7) befindet.
daß der Steckteil (1) wannenförmig ausgebildet ist, wobei der Boden der "Wanne" die Tragwand (6) bildet und daß der Rand (10) der "Wanne" den Bereich neben der Tragwand (6) umgibt, in dem sich der an der Tragwand angebrachte Varistor (7) befindet.
3. Überspannungsableiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Anschlußfahnen
gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Anschlußfahnen
-11-
(11) des Varistors durch die Tragwand (6) hindurch zu dem Bereich geführt ist, in dem sich die thermische
Auslösung (8) und die Schaltmittel (9) befinden.
4. Überspannungsableiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchtrittsstellen oder Schlitze der Anschlußfahne oder der Anschlußfahnen (11) durch die Tragwand (6) abgedichtet sind.
daß die Durchtrittsstellen oder Schlitze der Anschlußfahne oder der Anschlußfahnen (11) durch die Tragwand (6) abgedichtet sind.
5. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere der "Wanne" (6,
10) mit einer Vergußmasse oder einem geschäumten Schaumstoff ausgefüllt ist, wobei diese Ausfüllung den Varistor
(7) überdeckt.
6. Überspannungsableiter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der in der Wanne befindliche Varistor von einem Deckel (13) nach außen abgedeckt ist.
gekennzeichnet, daß der in der Wanne befindliche Varistor von einem Deckel (13) nach außen abgedeckt ist.
7. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tragwand (&dgr;) oder die "Wanne" (6, 10) mit Varistor (7), Schaltmittel (9) und
thermischer Auslösung (8) in eine Hülle (18) eingeschoben sind, die an einer ihrer schmalen Stirnseiten (19)
offen ist.
8. Überspannungsableiter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß bei über die Steckeinheit (1) übergeschobener Hülle (18) deren offene schmale Stirnseite (19) mit ihren Kanten (20) entweder auf dem unteren Abschnitt (3) des Unterteiles (2) aufliegt oder im geringen Abstand davon sich befindet.
daß bei über die Steckeinheit (1) übergeschobener Hülle (18) deren offene schmale Stirnseite (19) mit ihren Kanten (20) entweder auf dem unteren Abschnitt (3) des Unterteiles (2) aufliegt oder im geringen Abstand davon sich befindet.
9. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
gc dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Randes (10)
und/oder die Größe der Grundfläche (6) der "Wanne" so
* ff
-12-
bemessen sind, daß Varistoren für verschiedene Bemessungsspannungen
unterbringbar und bevorzugt auch zu vergießen sind.
10. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (14) des
Steckteiles (1) im Bereich der schmalen Seitenflächen liegen und in entsprechend positionierte Gegenanschluß-Öffnungen
(17) des Unterteiles passen.
10
10
11. Überspannungsableiter nach einem der Anspüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einsteckteil mit einer
zusätzlichen Funkenstrecke, bevorzugt einem Gasabieiter (20) zur Einbringung in einer Öffnung des Unterteils
vorgsehen ist.
12. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bauteil mit Anschlußöffnungen
für eine Fernanzeige vorgesehen und in eine Öffnung oder Ausnehmung des Unterteils einbringbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29519313U DE29519313U1 (de) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | Überspannungsableiter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29519313U DE29519313U1 (de) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | Überspannungsableiter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE29519313U1 true DE29519313U1 (de) | 1996-01-25 |
Family
ID=8016334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE29519313U Expired - Lifetime DE29519313U1 (de) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | Überspannungsableiter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE29519313U1 (de) |
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