EP0433625B1 - Kontaktfederbuchse zum steckbaren Verbinden von Kabeladern und Schaltdrähten - Google Patents

Kontaktfederbuchse zum steckbaren Verbinden von Kabeladern und Schaltdrähten Download PDF

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EP0433625B1
EP0433625B1 EP90121012A EP90121012A EP0433625B1 EP 0433625 B1 EP0433625 B1 EP 0433625B1 EP 90121012 A EP90121012 A EP 90121012A EP 90121012 A EP90121012 A EP 90121012A EP 0433625 B1 EP0433625 B1 EP 0433625B1
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EP
European Patent Office
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contact
contact spring
socket
springs
socket body
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EP90121012A
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English (en)
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Bruno Dipl.-Ing. Widmann
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Telenorma GmbH
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Telefonbau und Normalzeit GmbH
Telenorma GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
    • H01R4/2445—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives
    • H01R4/245—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives the additional means having two or more slotted flat portions
    • H01R4/2454—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives the additional means having two or more slotted flat portions forming a U-shape with slotted branches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/15—Pins, blades or sockets having separate spring member for producing or increasing contact pressure
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/10—Sockets for co-operation with pins or blades
    • H01R13/11—Resilient sockets
    • H01R13/113—Resilient sockets co-operating with pins or blades having a rectangular transverse section
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    • H01R13/58—Means for relieving strain on wire connection, e.g. cord grip, for avoiding loosening of connections between wires and terminals within a coupling device terminating a cable
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/16—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending

Definitions

  • the invention relates to a contact spring bushing according to the preamble of patent claim 1.
  • a plug-in contact spring punched out of flat material is known from DE-OS 36 36 711.
  • This plug contact spring consists of a connecting part for electrical jumper wires and a plug part for receiving a pin-like mating connector.
  • the plug part is designed such that the bending arms, each carrying a contact spring, are bent over the high edge when plugged in.
  • the connecting part in this plug-in contact spring is designed such that the electrical jumper wires must be pretreated for contacting, at least the insulation having to be removed. It is not specified in detail how the jumper wires are attached to the connector.
  • a method for producing a clamping device for connecting electrical lines by cutting the insulation is known from DE-AS 15 90 699. These are specially shaped insulation displacement clamps which are stamped in such a way that a slot is formed into which a wire to be contacted is clamped. This creates a high pressure so that a perfect electrical connection is guaranteed.
  • the insulation displacement connection is described, which has the advantage that the insulation of wires does not have to be removed beforehand. None is said about the way in which a plug connection can be implemented.
  • An electrical contact device with a rigid auxiliary spring is known from US Pat. No. 4,583,812. It is a contact socket, the spring pressure of which is reinforced by an additional auxiliary spring.
  • This auxiliary spring is a separate part, which is shown individually in Figure 1. It is pushed onto the contacting springs and is designed so that it adapts to the shape of the body of the contact device. This requires an additional, relatively complicated assembly process, in which auxiliary springs and contact springs are mechanically connected and fixed to one another, so that a good and durable connection is created between the two parts. For this, special notches are provided on the body of the contact device and retaining tongues on the auxiliary spring.
  • the object of the invention is to present a contact spring book which can be produced from one part and does not require any pretreatment of the connecting wires to be contacted.
  • the contact spring bushing should be such that it can be produced without assembly work and can be inserted into an associated insulating housing, with no additional fastening parts being required. No additional tools should be required for contacting connecting wires.
  • the actual contact springs 4 are spoon-shaped and are enclosed by compression springs 3, which increases the contact pressure.
  • These compression springs 3 are connected by strips 10 to the socket body 1, as is clearly shown in FIG. 2. As part of the bending processes necessary for the manufacture of the contact spring bushing, these strips 10 are pressed together in a meandering shape 11, so that the compression springs 3 come to rest on the contact springs 4. In a subsequent bending process, the compression springs 3 are pressed against the contact springs 4 pressed.
  • the shaft 5 of the socket body 1 has insulation displacement clamps 6 which are bent vertically out of the plane by a bending process.
  • the connecting wire to be contacted is inserted into these insulation displacement terminals without removing the insulation. However, this only happens when the contact spring bushing has been inserted into the insulating housing 8.
  • hooks 7 are provided, which are bent obliquely out of the plane and are used for strain relief of the connecting wire.
  • FIG. 5 A perspective sectional drawing of a housing 8 for receiving the socket body 1 is shown in FIG. 5.
  • the socket body 1 is inserted from below into the housing 8, with barbs 17 located on the socket body 1 being hooked into notches 18.
  • the shaft 5 of the socket body 1 is then located in the upper part of the housing 8.
  • detents 12 are attached, which are intended for the contacting tool 9.
  • This contacting tool 9 is produced together with the housing 8 in one operation and in one piece. It is connected to the housing 8 by webs 14 designed as predetermined breaking points.
  • the contacting tool 9 has slots 16 which are arranged such that they are located above the insulation displacement contacts 6.
  • housings are predominantly made in one piece, as shown in FIG. 6.
  • cable cores can be introduced in pairs in one operation into a housing 8 of this type, which is equipped with socket bodies and consists of two chambers.
  • the manufacturing processes for producing the contact spring bushing can be carried out both for the socket body 1 and for the housing 8 by automatically controlled machines. Automatically operating machines are also provided for inserting the socket body 1 into the housing 8 and for contacting the connecting wires.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kontaktfederbuchse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Eine aus Flachmaterial gestanzte Steckkontaktfeder ist aus der DE-OS 36 36 711 bekannt. Diese Steckkontaktfeder besteht aus einem Anschlußteil für elektrische Schaltdrähte und einem Steckerteil zum Aufnehmen eines stiftartigen Gegensteckers. Um eine ausreichend große Kontaktkraft zu erreichen, ist das Steckerteil so ausgebildet, daß die je eine Kontaktfeder tragenden Biegearme beim Stecken über die hohe Kante gebogen werden. Das Anschlußteil bei dieser Steckkontaktfeder ist so ausgebildet, daß die elektrischen Schaltdrähte für die Ankontaktierung vorbehandelt werden müssen, wobei mindestens die Isolation entfernt werden muß. Es ist nicht im einzelnen angegeben, auf welche Weise die Schaltdrähte mit dem Anschlußteil befestigt werden.
  • Aus der DE-PS 8 91 827 ist eine elektrische Steckverbindung zur Aufnahme insbesondere flacher Steckerstifte bekannt. Hierbei ist eine zusätzliche U-förmig gebogene zusammenfedernde Stahlfeder eingesetzt, um einen höheren Kontaktdruck zu erreichen. Zur Befestigung eines Anschlußdrahtes ist eine Klemmschraube vorgesehen. Diese Steckverbindung besteht aus mehreren verschiedenen Teilen welche einzel hergestellt werden und dann mit Hilfe besonderer Vorrichtungen montiert werden müssen.
  • Ein Verfahren Zur Herstellung einer Klemmvorrichtung für den Anschluß elektrischer Leitungen unter Durchschneiden der Isolation ist aus der DE-AS 15 90 699 bekannt. Dabei handelt es sich um besonders geformte Schneidklemmen, welche so gestanzt sind, daß ein Schlitz entsteht, in den ein anzukontaktierender Draht eingeklemmt wird. Dabei entsteht ein hoher Druck, so daß eine einwandfreie elektrische Verbindung gewährleistet ist. In dieser Schrift ist lediglich die Schneidklemmverbindung beschrieben, welche den Vorteil hat, daß die Isolation von Drähten nicht vorher entfernt werden muß. Es ist nichts darüber ausgesagt, auf welche Weise eine Steckverbindung realisiert werden kann.
  • Aus der US-PS 4 583 812 ist eine elektrische Kontaktvorrichtung mit einer steifen Hilfsfeder bekannt. Es handelt sich um eine Kontaktbuchse, deren Federdruck durch eine zusätzliche Hilfsfeder verstärkt wird. Diese Hilfsfeder ist ein separates Teil, welches in Figur 1 einzeln dargestellt ist. Es wird auf die kontaktgebenden Federn aufgeschoben und ist so ausgebildet, daß es sich an die Form des Körpers der Kontaktvorrichtung anpaßt. Dazu ist ein zusätzlicher relativ komplizierter Montagevorgang erforderlich, wobei Hilfsfedern und Kontaktfedern mechanisch miteinander verbunden und fixiert werden, damit eine gute und haltbare Verbindung zwischen den beiden Teilen entsteht. Hierfür sind besondere Kerben am Körper der Kontaktvorrichtung und Haltezungen an der Hilfsfeder vorgesehen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kontaktfederbuches vorzustellen, welche aus einem Teil herstellbar ist und keine Vorbehandlung der anzukontaktierenden Anschlußadern verlangt. Die Kontaktfederbuchse soll so beschaffen sein, daß sie ohne Montagearbeiten herstellbar ist und in ein zugehöriges isolierendes Gehäuse eingeschoben werden kann, wobei keine zusätzlichen Befestigungsteile erforderlich sind. Für das Ankontaktieren von Anschlußdrähten sollen keine zusätzlichen Werkzeuge erforderlich sein.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Merkmalskombination vorgesehen, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist.
  • Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß eine preisgünstige Großserien-Herstellung ermöglicht wird, und daß ein einfaches Ankontaktieren von nicht vorbehandelten Anschlußadern sowohl manuell als auch automatisch geschehen kann. Durch das Einbringen der Kontaktfederbuchse in ein isolierenden Gehäuse wird vermieden, daß sich damit bestückte stromführende Anschlußdrähte berühren können.
  • Die in den Unteransprüchen angegebenen Weiterbildungen der Erfindung geben an, auf welche Weise sich die Eigenschaften der Kontaktfederbuchse bei der Herstellung und bei der Anwendung verbessern lassen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
    Es zeigt
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht der Kontaktfederbuchse
    Fig. 2
    die ebene Fläche einer ausgestanzten Kontaktfederbuchse
    Fig. 3
    mehrere ausgestanzte Kontaktfederbuchsen in einem Stanzstreifen
    Fig. 4
    die in einem Stanzstreifen befindlichen Kontaktfederbuchsen nach der Durchführung aller Biegevorgänge
    Fig. 5
    eine perspektivische Schnittzeichnung des isolierten Gehäuses
    Fig. 6
    die Vorderansicht von paarweise hergestellten Gehäusen
    Die Fig. 1 zeigt einen Buchsekörper 1 mit einem Schaft 5, welcher durch mehrere Biegeschritte automatisch aus einem Stanzteil hergestellt wird, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Die Biegeschritte können sich dabei unmittelbar an die Stanzschritte anschließen, so daß die Kontaktfederbuchse von einer automatisch gesteuerten Stanz- und Biegemaschine hergestellt wird. Die zur Herstellung der Kontaktfederbuchsen dienenden Metallteile 2 sind in bekannter Weise in einem Stanzstreifen angeordnet, wobei diese Anordnung auch bis zur Beendigung der Biegevorgänge beibehalten wird. Erst bei der Einführung der fertigen Buchsenkörper 1 in das jeweilige isolierende Gehäuse 8 werden die Kontaktfederbuchsen vereinzelt.
  • Die eigentlichen Kontaktfedern 4 sind löffelförmig ausgebildet und werden von Druckfedern 3 umschlossen, womit der Kontaktdruck erhöht wird. Diese Druckfedern 3 sind durch Bänder 10 mit dem Buchsenkörper 1 verbunden, wie dies in Fig. 2 deutlich dargestellt ist. Im Rahmen der für die Herstellung der Kontaktfederbuchse notwendigen Biegevorgänge werden diese Bänder 10 mäanderförmig 11 zusammengedrückt, so daß die Druckfedern 3 über die Kontaktfedern 4 zu liegen kommen. In einem anschließenden Biegevorgang werden die Druckfedern 3 gegen die Kontaktfedern 4 gedrückt.
  • Der Schaft 5 des Buchsenkörpers 1 weist Schneidklemmen 6 auf, die durch einen Biegevorgang senkrecht aus der Ebene heraus gebogen werden. In diese Schneidklemmen wird die anzukontaktierende Anschlußader ohne Entfernen der Isolation eingelegt. Dies geschieht jedoch erst dann, wenn die Kontaktfederbuchse in das isolierende Gehäuse 8 eingeschoben worden ist. Außerdem sind Haken 7 vorgesehen, welche schräg aus der Ebene heraus gebogen werden und zur Zugentlasung der Anschlußader dienen.
  • Bei der Herstellung der Kontaktfederbuchse werden zunächst alle Stanzschritte nacheinander durchgeführt, so daß ein Stanzstreifen entsteht wie er in Fig. 3 abgebildet ist. Die Fig. 3 enthält keine Bezugszeichen, weil diese in der entsprechend vergrößerten Fig. 2 angegeben sind. In Anschluß an die Stanzschritte finden die Biegevorgänge nacheinander statt, so daß nach deren Abschluß ein Streifen entsteht, wie er in Fig. 4 dargestellt ist. Die in Fig. 4 angegebenen Bezugszeichen entsprechen den Teilen, wie sie aus der Fig. 1 deutlicher zu erkennen sind. Der in Fig. 4 dargestellte Streifen enthält also bereits die fertigen Buchsenkörper 1. Diese Buchsenkörper bleiben solange in dem besagten Streifen, bis sie maschinell in die Gehäuse 8 eingeführt werden.
  • Eine perspektivische-Schnittzeichnung eines Gehäuses 8 zur Aufnahme des Buchsenkörpers 1 ist in der Fig. 5 dargestellt. Der Buchsenkörper 1 wird von unten in das Gehäuse 8 eingeschoben, wobei sich am Buchsenkörper 1 befindliche Widerhaken 17 in Kerben 18 verhaken. Der Schaft 5 des Buchsenkörpers 1 befindet sich dann im oberen Teil des Gehäuses 8. In diesem oberen Teil sind Rastungen 12 angebracht, welche für das Ankontaktierwerkzeug 9 bestimmt sind. Dieses Ankontaktierwerkzeug 9 wird zusammen mit dem Gehäuse 8 in einem Arbeitsgang und in einem Stück hergestellt. Es ist mit als Sollbruchstellen ausgebildeten Stegen 14 mit dem Gehäuse 8 verbunden. Das Ankontaktierwerkzeug 9 weist Schlitze 16 auf, welche so angeordnet sind, daß sie sich oberhalb der Schneidklemmen 6 befinden.
  • Die Ankontaktierung einer Anschlußader kann erst erfolgen, wenn der Buchsenkörper 1 in das Gehäuse 8 eingeschoben worden ist. Zu diesem Zweck wird die Anschlußader lediglich in den Schaft 5 des Buchsenkörpers eingeschoben, und das Ankontaktierwerkzeug 9 wird in das Gehäuse 8 hineingedrückt. Das Ankontaktierwerkzeug 9 weist 2 Dachschrägen 15 auf, wovon in der Schnittzeichnung nur eine zu sehen ist, damit die Anschlußader umfaßt und fixiert werden kann. Beim Eindrücken des Ankontaktierwerkzeuges 9 verrasten sich die Rastnasen 13 auf beiden Seiten in den Rastungen 12 des Gehäuses, so daß das Einpressen der Anschlußader in die Schneidklemmen 6 erfolgt. Dabei wird die Anschlußader außerdem gegen die Haken 7 gedrückt, so daß eine Zugentlastung gegeben ist. Somit wird also beim Eindrücken des Ankontaktierwerkzeuges 9 in einem Arbeitsgang sowohl eine elektrische als auch eine mechanische Verbindung zwischen der Anschlußader und der Kontaktfederbuchse hergestellt.
  • Da bei den meisten elektrischen Geräten, insbesondere bei Fernmelde-Endgeräten Adernpaare vorkommen, werden die Gehäuse vorwiegend paarweise in einem Stück hergestellt, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Somit können Kabeladern paarweise in einem Arbeitsgang in ein derartiges mit Buchsenkörpern bestücktes Gehäuse 8, welches aus zwei Kammern besteht, eingebracht werden. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, die Gehäuse 8 zu vereinzeln, so daß einzelne Anschlußadern ebenfalls ankontaktiert werden können.
  • Die Herstellvorgänge, zum Produzieren der Kontaktfederbuchse können sowohl für den Buchsenkörper 1 als auch für das Gehäuse 8 von automatisch taktweise gesteuerten Maschinen durchgeführt werden. Auch für das Einbringen der Buchsenkörper 1 in die Gehäuse 8 sowie für das Ankontaktieren der Anschlußadern sind selbsttätig arbeitende Maschinen vorgesehen.

Claims (5)

  1. Kontaktfederbuchse zum steckbaren Verbinden von Kabeladern und Schaltdrähten mit Kontaktmessern oder Steckerstiften, wobei den Kontaktfedern durch zusätzliche Druckfedern eine höhere Andruckskraft verliehen wird, um eine bessere elektrische Verbindung zu den Kontaktmessern oder Steckerstiften herzustellen, und der gesamte Buchsenkörper der Kontaktfederbuchse durch mehrere Stanz- und Biegeschritte aus einem einzigen Metallteil gefertigt ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß auch die zusätzlichen Druckfedern (3) zur Verstärkung des Kontaktdruckes aus diesem einzigen Metallteil (2) herausgestanzt und durch Bänder (10) mit dem übrigen Buchsenkörper (1) verbunden sind, welche sich in Vorwärtsrichtung entlang und vorbei an den Kontaktfedern (4) erstrecken und bei der Herstellung der Kontaktfederbuchse mäanderförmig (11) zusammengedrückt werden, so daß die Druckfedern (3) in die Nähe der Kontaktfedern (4) geraten und diese umschließen,
    daß am von den Kontaktfedern (4) abgewandten Schaft (5) des Buchsenkörpers (1) Schneidklemmen (6) und Haken (7) zur Ankontaktierung und Zugentlastung einer Anschlußader vorgesehen sind,
    und daß der Buchsenkörper (1) in ein isolierendes Gehäuse (8) eingebracht ist, welches ein auf die Schneidklemmen(6) und Haken (7) passend geformtes Ankontaktierwerkzeug (9) zum automatischen Ankontaktieren der Anschlußader an die Schneidklemmen (6) enthält, das über als Sollbruchstellen ausgebildete Stege (14) mit dem Gehäuse (8) verbunden ist und mit diesem zusammen in einem Stück hergestellt wird.
  2. Kontaktfederbuchse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Gehäuse (8) Rastungen (12) aufweist, worin Rastnasen (13) des Ankontaktierwerkzeuges (9) einrasten, wobei die Anschlußader in die Schneidklemmen (6) gedrückt und festgehalten wird sowie gegen die Haken (7) zur Zugentlastung gedrückt wird.
  3. Kontaktfederbuchse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Ankontaktierwerkzeug (9) eine Dachschräge (15) zur Fixierung der Anschlußader sowie Schlitze (16) zur Aufnahme der Schneidklemmen (6) aufweist.
  4. Kontaktfederbuchse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß am Buchsenkörper (1) Widerhaken (17) vorgesehen sind, welche sich beim Einschieben in das Gehäuse (8) in dort vorgesehenen Kerben (18) verhaken.
  5. Kontaktfederbuchse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Gehäuse (8) vorwiegend paarweise aus einem Stück hergestellt wird.
EP90121012A 1989-12-21 1990-11-02 Kontaktfederbuchse zum steckbaren Verbinden von Kabeladern und Schaltdrähten Expired - Lifetime EP0433625B1 (de)

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DE3942276A DE3942276A1 (de) 1989-12-21 1989-12-21 Kontaktfederbuchse zum steckbaren verbinden von kabeladern und schaltdraehten
DE3942276 1989-12-21

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EP0433625A1 EP0433625A1 (de) 1991-06-26
EP0433625B1 true EP0433625B1 (de) 1994-03-09

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