DE3038613A1 - Tasteneingabevorrichtung fuer einen elektronischen uhrenrechner - Google Patents

Tasteneingabevorrichtung fuer einen elektronischen uhrenrechner

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Description

Die Erfindung betrifft eine Tastenein gabevor richtung für einen elektronischen Uhrenrechner.
Es sind in den letzten Jahren elektronische Armbanduhren in den Handel gekommen, die mit Stoppuhr-^ieck- und Rechenfunktionen ausgerüstet sind- Bei diesen Arten von elektrischen Armbanduhren xvird jedoch die Anzahl der verschiedenen Betätigungsschalter so groß, daß der Aufbau sehr kompliziert und teuer wird, wenn jeder einzelne Schalter oder jede Taste wasserdicht gemacht wird.
Es wurde deshalb bei derartigen elektronischen Armbanduhren als Wasserabdichtung eingeführt, die verschiedenen Betätigungsschalter über eine elastische Hülle zu setzen, wobei bewegliche Kontaktteile ihre Bewegung über die elastische Schicht übertragen, um Wasserabdichtung der Schalter, beispielsweise für das Tastenfeld eines elektronischen Kompaktrechneis oder dergleichen sicherzustellen.
Ein bekanntes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 gezeigt; dabei ist das Armband uhr gehäuse 1 wasserdicht mit dem Uhrglas 2 verbunden und es ist eine Zierabdeckung 3 mit dadurch herausragenden Tasten 4 vorgesehen, um die verschiedenen Funktionen eingeben zu können» Die Oberteile der Tasten 4 stehen durch Durchgangsbohrungen in dem Uhrengehäuse und damit ausgerichtete Durchgangsbohrungen in dem Zierdeckel 3 nach außen vor und sitzen auf der Unterseite auf einer wasserdichten elastischen Schicht 5 auf, die beispielsweise aus einem elektrisch leitfähigen Gummi oder dergleichen besteht. Diese Schicht 5 ist an ihrem Umfang 5b zwischen die Innenfläche des Uhrengehäuses 1 und den Uhrenmodul eingeklemmt. Unter den Tasten 4 sind verstärkte, etwas in Tastenrichtung erhabene Teile der Schicht 5 vorgesehen, und an der den Tasten abgewandten
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Seite stehen integral mit der Schicht 5 ausgeführte bewegliche Kontaktteile 5a ins Innere der Uhr vor. Eine Schaltplatine 6 mit (nicht gezeigten) stationären Kontaktbereichen an den den beweglichen Kontakten 5a entsprechenden Stellen sind an einem aus synthetischem Harz bestehenden Rahmenkörper befestigt. Es ist noch ein Anzeigeteil 8, beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige, ein Unterlagteil oder Verbindungsteil 9 und ein Halteteil 10 dargestellt.
Wie bereits erwähnt, ist die elastische Schicht an ihrem Umfang 5b zwischen die Innenfläche des Uhrengehäuses 1 und des Uhrenmodul bzw. den Rahmenkörper 7 eingeklemmt. Der Schaltmechanismus istso aufgebaut, daß beim Drücken einer Taste 4 das vorstehende Teil der elastischen Schicht 5 unter Druck gesetzt wird, so daß der bewegliche Kontakt 5a in Verbindung mit den stationären Kontaktbereichen kommt. Auf diese Weise wird an den Tasten-Durchgangsbohrungen eintretendes Wasser daran gehindert, weiter zum Inneren der Uhr vorzudringen. Damit ist eine Gesamtabdichtung des Uhreninneren gegen Außeneinflüsse, d.h. gegen eindringende Feuchtigkeit erreicht.
Als nachteilig wird bei dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau empfunden, daß trotz des Einklemmens des Randes 5b der elastischen Schicht 5 zwischen dem Uhrengehäuse 1 und dem Rahmenkörper 7 des Uhrenmoduls und der Druckanlage des Uhrengehäuses an der Oberseite dieser Schicht 5 immer noch Wasser durch die einander berührenden Teile hindurch gelangen kann. Dazu wird bei der Montage ein Aufbringen einer großen Druckkraft auf den Umfang 5b der elastischen Schicht 5 in gleichmäßiger Weise nötig, so daß der Zusammenbau nicht gerade einfach ist. Infolge der Alterung und der unterschiedlichen Temperatureinflüsse vermindert sich die Druckkraft auf die elastische Schicht 5, so daß eine
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zunehmende Verschlechterung der Wasserdichtheit eintritt. In gleicher Weise wirkt sich auch das Niederdrücken der Tasten 4 meist so aus, daß am nahegelegenen Abschnitt des ümfanges 5b der Anpreßdruck vermindert wird.
Durch die vorliegende Erfindung sollen diese Probleme überwunden werden, so daß sich als Ziel der Erfindung ergibt, einen elektronischen Uhrenrechner mit einem Tasteneingabefeld oder einer Tasteneingabeeinrichtung zu schaffen, deren Aufbau einfach ist, die leicht zu betreiben ist und die trotzdem eine ausgezeichnete Wasserdichtheit dauernd gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß ein Tasteneingabegerät für einen elektronischen Uhrenrechner ein Uhrengehäuse umfaßt mit einer Vielzahl koplanarer Durchgangsöffnungen, mit übereinstimmend mit den jeweiligen Durchgangsöffnungen angeordneten Schaltanschlüssen und mit einer wasserdichten elastischen Schicht in Form einer flachen Platte, die an der Außenfläche des Uhrengehäuses angebracht, die Vielzahl von Durchgangsöffnungen überdeckt, wobei in jede Durchgangsöffnung ein beweglicher Kontakt eingesetzt ist.
Bei einem auf diese Weise erfindungsgemäß aufgebauten Tasteneingabegerät für einen elektronischen Uhrenrechner wird die elastische Schicht nicht so gedrückt, daß eine Entlastung des Anpreßdruckes eintritt. Damit sind die bei den bekannten Geräten auftretenden Probleme beseitigt, d.h. der komplizierte Aufbau oder Zusammenbau des Uhrenmoduls mit dem Gehäuse und die Verschlechterung des wasserdichten Zustands beim Betätigen der Tasten fällt weg. Die Anordnung der elastischen Schicht auf der Außenfläche des Uhrengehäuses ergibt eine Verbesserung der Wasserabdichtung und erlaubt einen einfacheres Anbringen dieser Schicht.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Darstellung
eines Tasteneingabegeräts einer herkömmlichen Rechner-Armbanduhr,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß
gestaltete elektronische Rechner-Armbanduhr,
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der.Fig. 2,
Fig. 4 eine auseinandergezogene? teilweise
aufgeschnittene Darstellung der in Fig. und 3 gezeigten Tastenanordnung,
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine elektronische
Rechnerarmbanduhr nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI der Fig. 5, -
Fig. 7 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung
eines Teils des Tasteneingabegeräts aus Fig. 6, und
Fig. 8 eine Darstellung entsprechend Fig. 7 mit
gedrückter Taste.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 2 bis 8 die Erfindung erläutert.
Der elektronische Uhrenrechner nach Fig. 2 besitzt ein aus Metall bestehendes Uhrengehäuse 11, eine Anzeigeeinheit 12, ein die Anzeigeeinheit überdeckendes Uhrglas 13 und ein neben dem Uhrglas 13 angeordnetes Tasteneingabegerät
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15 oder Tastenfeld 14. Dieses ist"mit einem Zierdeckel mit aufgedruckten Zahlen und Symbolen bedeckt. Die Tastenoberteile 16 für die Ziffern und sonstigen Funktionen gehören zum Tastenfeld 14. An der Außenseite des Uhrengehäuses 11 sind Additions-, Multiplikations- und Subtraktionstasten 17a und eine Schalttaste 17b zum Umschalten zwischen Rechner- und Uhrenfunktion angeordnet. Symbole f /X,-/ W/fc usw. zeigen die Funktionen der jeweiligen Taste und sind in der Nähe der zugehörigen Taste 17a bzw. 17b am Uhrengehäuse 11 angebracht.
Wie Fig. 3 zeigt, besitzt das Uhrengehäuse in dem Gebiet des Tastenfeldes 14 eine Vertiefung oder einen vertieften Bereich 18. Den Umfang der Vertiefung 18 umgibt eine umlaufende Nut 20. In dem vertieften Bereich 18 sind DurchgangsÖffnungen 19 vorgesehen, die im oberen Teil Ansenkungen 19a enthalten, so daß die Durchgangsöffnungen zur Außenseite des Uhrengehäuses hin sich erweitern. Eine elastische Schicht 21 aus einem wasserdichten Material, beispielsweise einen elektrisch leitfähig gemachten Gummi, ist so geformt, daß sie in den vertieften Bereich 18 eingelegt werden kann. Bewegliche Kontaktteile 21a sind einstückig mit der elastischen Schicht 21 ausgeformt und stehen so von dieser ab, daß sie durch die Durchgangsöffnungen 19 ins Innere des Uhrengehäuses 11 ragen. Eine umlaufende Ringlippe 21b ist integral am Umfang der unteren Fläche der elastischen Schicht 21 ausgebildet zum Einpassen in die umlaufende Nut 20. Den beweglichen Kontaktteilen 21a jeweils gegenüber liegen an der beim Gebrauch oberen Seite der elastischen Schicht 21 Fortsätze oder Erhöhungen 21c, die integral mit der elastischen Schicht 21 ausgeführt sind und von der elastischen Schicht 21 nach oben abstehen. Tasten oder Tastenoberteile 16 sind sicher an die Oberseiten der Erhöhungen 21c angeklebt.
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Eine Druckplatte 22 drückt die elastische Schicht 21 an die Grundfläche 18a des vertieften Bereichs 18 an, wenn der Uhrenrechner zusammengebaut ist. Ein Zierdeckel 15 ist fest mit der Oberfläche der Druckplatte 22 verbunden. In der Druckplatte 22 und dem Zierdeckel 16 sind Durchgangsöffnungen 2 3 für die Tastenoberteile 16 ausgebildet. Ein Fortsatz 22a der Druckplatte steht in Richtung auf die elastische Schicht 21 vor und ist so bemessen, daß sie kraftschlüssig in eine öffnung 21d dieser Schicht 21 einpaßbar ist. Die elastische Schicht 21 wird fest auf die Grundfläche 18a des vertieften Bereiches 18 dadurch gedrückt, daß vom Inneren des Uhrengehäuses 11 her eine Befestigungsschraube 2 4 in eine Schrauben-Sackbohrung 22b des jeweiligen Fortsatzes 22a eingeschraubt wird.
Das Uhrenmodul 25 ist in dem Uhrengehäuse 11 angebracht und seine untere Fläche wird durch einen Bodenverschlußdeckel 26 gehalten. Das Uhrenmodul 2 5 ist so aufgebaut, daß an der unteren Fläche des Modulrahmens 2 7 eine Schaltplatine 28 befestigt ist und daß ein Anzeigefeld und ein Quarzoszillator (nicht dargestellt) mit der Schaltplatine 2 8 verbunden ist. Stationäre Kontaktbereiche 28a sind jeweils an den Stellen vorgesehen, an denen die beweglichen Kontaktteile 21a der elastischen Schicht 21 angeordnet sind. In der oberen Platte des Modulrahmens 2 7 sind um die stationären Kontaktbereiche 2 8a Öffnungen 29 vorgesehen. Eine Knopfzelle (z.B. eine Lithiumzelle) 30 liefert die Energie für den Uhrenmodul 25 und der Verschlußdeckel 26 ist mit einer Dichtungseinlage 31 so umgeben, daß ein wasserdichter Abschluß zum Uhrengehäuse 31 gewährleistet ist.
Wenn bei der so ausgeführten elektronischen Rechner-Armbanduhr die Tastenoberteile 16 gedrückt werden, werden die ' beweglichen Kontaktteile 21a durch elastische Verformung
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der elastischen Schicht 21 nach unten gedrückt und berühren die stationären Kontaktbereiche 2 8a des Uhrenmoduls 25. Da die elastische Schicht 21 kräftig durch die Druckplatte 22 auf die Bodenfläche 18a des vertieften Bereichs 18 gedrückt wird, wird die elastische Schicht 21 nicht vom Uhrengehäuse 11 abgehoben oder an ihrer Verbindung geschwächt, so daß das Schaltteil stets wasserdicht bleibt. Da weiterhin bei diesem elektronischen Armbanduhrrechner die elastische Schicht 21 an der oberen oder äußeren Fläche des Uhrengehäuses 11 angeordnet ist und sicher durch die Druckplatte 22 und nicht durch den Uhrenmodul· 2 5 angedrückt wird, braucht bei der Montage des Uhrenmoduls 25 nicht auf die Druckverhältnisse oder das gute Andrücken geachtet werden. Demzufolge wird die Montage des Uhrenmoduls 25 erleichtert und beim Betätigen der Tasten 16 besteht nicht die Gefahr der Verschlechterung der Wasserdichtheitseigenschaften. Im Gegenteil, die Wasserdichtheit wird noch dadurch verbessert, daß die elastische Schicht 21 an der Außenfläche des Uhrengehäuses 11 angebracht und sicher durch die an dem Uhrengehäuse angeschraubte Druckplatte 22 angepreßt wird; auch das Anbringen der elastischen Schicht 21 ist dadurch vereinfacht.
Die in Fig. 5 gezeigte zweite Ausführung der Erfindung besteht wiederum aus einem Flüssigkristall-Anzeigefeld
32 zur Anzeige der Uhrzeit oder zur Rechneranzeige. Auf dem Anzeigefeld können sechs Ziffern dargestellt werden.
Eine Taste 33 erlaubt die Anzeige der evtl. vorhandenen weiteren Ziffern, wenn ein mehr als sechsstelliges Ergebnis erzielt wird. Das hier aus synthetischem Harz bestehende Uhrengehäuse 37 umschließt außer dem Anzeigefeld 32 auch noch das Tastenfeld 38. Die Flüssigkristallanzeige 32 ist elektrisch mit einer Schaltplatine 34 über einen Verbinder
33 verbunden-(Fig. 6). Eine integrierte Schaltung 35 und eine Knopfzelle 36 sind an der unteren Fläche der Schaltplatine 34 angeordnet. Das Tastenfeld 37a liegt ebenfalls
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in einem vertieften Bereich 39 des Gehäuses 37. Eine Druckplatte 40 aus synthetischem Harz ist genau in den vertieften Bereich 39 eingepaßt und eine beschichtete Platte 42 ist mittels eines doppelseitigen Klebebandes 41 an die obere Fläche der Druckplatte 40 angeklebt. In der Druckplatte 40 und der beschichteten Platte 42 sind an den Stellen, die den jeweiligen Tastenoberteilen
38 entsprechen, Durchgangsöffnungen vorhanden. Die Zahlen 0 bis 9 und die Symbole "." und "+" sind auf der oberen Fläche der beschichteten Platte 42 vermerkt. Eine rechtwinklige elastische Schicht 44 aus isolierendem Gummi ist über die Bodenwand des vertieften Bereichs 39 des Gehäuses 37 gelegt. Diese elastische Schicht 44 besitzt erhabene, integral ausgebildete Vorsprünge 45, die von der oberen Fläche der elastischen Schicht 44 abstehen. Die Tastenoberteile 38 sind jeweils an den oberen Flächen der Vorsprünge 45 befestigt. Aa der unteren Fläche der elastischen Schicht 44 ist eine Lippe 44a ausgebildet, die in eine umlaufende Nut 39a des vertieften Bereichs
39 paßt. Säulenförmige bewegliche Kontakte 46 aus einem elektrisch leitfähigen Gummi sind an der unteren Fläche der elastischen Schicht 44 befestigt. Eine Vielzahl von Einführöffnungen 47 sind in der Bodenplatte des vertieften Bereichs 39 des Uhrengehäuses 37 an den Stellen angebracht, an denen die erhabenen Fortsätze 45 und die beweglichen Kontakte 46 sitzen. Die in Fig. 6 oberen Abschnitte 47a dieser Durchgangsöffnungen sind etwa trichterförmig ausgeführt. Die Tiefe und der Schrägwinkel dieser trichterförmigen Teile 47a sind so festgelegt, daß die Bezirke der elastischen Schicht 44, die darüber liegen, sich problemlos in diese trichterförmigen öffnungen hineinbiegen, wobei das Trichterende, von dem aus die Durchgangsöffnungen zylindrisch verlaufen, die Tiefe des Eindringens bestimmt. Zwei stationäre Kontakte 48 sind an der oberen Fläche der Schaltplatine 34 an den den beweglichen Kontakten 46
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entsprechenden Stellen ausgebildet. In dem Uhrengehäuse 37 ist eine seitliche Nut 49 ausgeformt, in die ein vorstehendes StücK eines Gehäuses 50 eingreift, um eine Verschiebung des Uhrenmoduls bei der Tastenbetätigung zu verhindern.
Es wird nun die Schaltbetätigung des Tastenfeldes bei dem zusammengebauten elektronischen Uhrenrechner beschrieben. Falls keine Taste betätigt ist, nimmt die elastische Schicht 44 eine ebene Gestalt ein infolge ihrer Eigenelastizität und drückt die Tastenoberteile 38 nach oben. Damit ist der bewegliche Kontakt 46 von dem stationären Kontaktbereich 48 abgehoben, wie in Fig. 7 dargestellt. Wenn ein Tastenoberteil 38 gedrückt wird, verformt sich die elastische Schicht 44 an dieser Stelle nach unten. Bei diesem Absinken der elastischen Schicht 44 kommt der bewegliche Kontakt 46 in Berührung mit dem stationären Kontaktbereich 48 auf der Schaltplatine 34. Dieser Zustand ist in Fig. 8 dargestellt. Dabei legt sich die untere Fläche der elastischen Schicht 44 an die Wand des trichterförmigen Bereichs 47a der Durchgangsöffnung 47 an, so daß sich eine Art Anschlag ergibt. Die elastische Schicht 47 ist so verformt, daß sie von der Öffnungskante des trichterförmigen Teils 47a sich nach unten an die Öffnungswand anlegt, so daß keine große Druckkraft erforderlich ist, um die Taste 38 zu drücken. Die elastische Schicht 44 wird durch die Innenfläche des trichterförmigen Teils 47a der Durchgangsbohrung 47 geführt. Da der Durchmesser der Innenfläche sich nach unten verjüngt, wird die Durchbiegung der elastischen Schicht 44 sozusagen gesteuert und endet in einer festgelegten Stellung. Dementsprechend kann die zur Eingabe erforderliche Druckkraft während der ganzen Betätigung klein gehalten werden, und es wird eine Beschädigung der elastischen Schicht 44 infolge abrupter Verformung und irregulärer Kraftaufbringung vermieden. Der bewegliche Kontakt 46 kommt mit dem stationären Kontaktbereich 48 in Berührung mit ausreichendem Berührungs-
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druck und auf stabile Weise, so daß ein Doppelschließen und Prellen verhindert wird.
Auf diese Weise entsteht ein Tasteneingabegerät bei einem elektronischen Uhrenrechner in einem Armbanduhrgehäuse, wobei eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen matrixartig ausgebildet sind. In dem Armbanduhrgehäuse ist eine Schaltplatine angeordnet, die an den Durchgangsöffnungen entsprechenden Stellen Schaltbereiche aufweist. Eine elastische Schicht mit leitfähigen Teilen, die jeweils an der äußeren Oberflächenseite des Armbanduhrgehäuses angebracht und durch die Durchgangsöffnungen eingesetzt sind, überdeckt den mit Durchgangsöffnungen versehenen Bereich, so daß eine Schaltbetätigung durch Niederdrücken der leitfähigen Teile in Richtung zum Inneren des Armbanduhrengehäuses ausgeführt wird, so daß diese die Schaltbereiche berühren. Der Umfang der elastischen Schicht ist wasserdicht mit dem Uhrengehäuse verbunden.
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Claims (7)

  1. Patentansprüche
    Tasteneingabevorrichtung für einen elektronischen Uhrenrechner mit einem Uhrgehäuse, einer Schaltplatine, die in dem Uhrgehäuse angeordnet ist und eine Vielzahl von Schaltbereichen aufweist und mit einer wasserdichten elastischen Schicht, die bewegliche Kontakte entsprechend der Vielzahl von Schaltbereichen besitzt, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen (19; 47) entsprechend der Vielzahl von Schaltbereichen (28a) an der Schaltplatine (28; 34) vorgesehen sind, daß die wasserdichte elastische Schicht (21; 44) an der Außenfläche des Uhrengehäuses (11; 37)
    angeordnet ist und daß sich die beweglichen Kontakte (21a; 46) durch die Vielzahl von Durchgangsbohrungen (19; 47) erstrecken.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß am Umfang der wasserdichten elastischen Schicht ein umlaufender Lippenvorsprung (21b; 44a) ausgebildet ist, der so angeordnet ist, daß er die Vielzahl von Durchgangsbohrungen (19; 47) an der Außenfläche des Uhrengehäuses wasserdicht umgibt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine die Vielzahl von Durchgangsöffnungen umgebende umlaufende Nut (20; 39a) in dem Uhrengehäuse ausgebildet ist, in die der umlaufende Lippenvorsprung (21b; 44a) unter Druck eingepaßt ist zur Erzielung der Wasserabdichtung für die Vielzahl von Durchgangsöffnungen.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an der nach außen führenden Seite der Durchgangsöffnungen (19; 47) trichterförmige Erweiterungen (19a, 47a) ausgebildet sind, um die Versetzung der beweglichen Kontakte (21a; 46) in Richtung zum Inneren des Uhrengehäuses zu bestimmen.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an der Außenfläche des Uhrengehäuses (11; 37) ein vertiefter Bereich ausgebildet ist und daß die Vielzahl von Durchgangsbohrungen auf der Bodenfläche (18a) des vertieften Bereiches ausgebildet ist.
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  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 „ dadurch gekennzeichnet , daß auf die äußere Oberfläche der wasserdichten elastischen Schicht (21; 44) ein Druckteil (22; 40) aufgelegt ist, um die wasserdichte
    elastische Schicht auf das Uhrengehäuse
    (11; 37) zu drücken.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß an der Außenseite des Druckteils (22; 40) Markierungen entsprechend den Schaltfunktionen der Tasten angebracht sind»
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DE3038613A 1979-10-15 1980-10-13 Elektronischer Uhrenrechner Expired DE3038613C2 (de)

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JP14248279U JPS5659686U (de) 1979-10-15 1979-10-15

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