EP0773563B1 - Spulenkörper mit zwei Wickelkammern - Google Patents

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EP0773563B1
EP0773563B1 EP96117286A EP96117286A EP0773563B1 EP 0773563 B1 EP0773563 B1 EP 0773563B1 EP 96117286 A EP96117286 A EP 96117286A EP 96117286 A EP96117286 A EP 96117286A EP 0773563 B1 EP0773563 B1 EP 0773563B1
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coil former
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pin
bases
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Marlene Weiner
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils
    • H01F5/04—Arrangements of electric connections to coils, e.g. leads

Definitions

  • the invention relates to a bobbin with a continuous Recess for receiving a core, with a die Recess-containing winding body, at its two ends extending in the transverse plane to the longitudinal axis of the recess Flanges are formed, with at least one flange a terminal block is formed, the at least four side by side solder connections arranged in a row for around the Winding body has wound winding wires.
  • Such a coil former is known from DE 32 41 408 C2.
  • solder connections for wrapping the ends of the Winding wires become soldering swords with an almost rectangular shape flat cross section used, the width of which is considerable is greater than its height.
  • the wrapped ends of the winding wires are connected to the soldering swords by soldering.
  • This soldering process occurs due to the high soldering temperature and the subsequent cooling changes in length of the winding wire which increase the tension in the winding wire, which affects the soldering quality and damage or tearing of the winding wire during operation can occur under fluctuating working temperatures.
  • the known bobbin is wrapping one Automatic soldering swords with the winding wire Winding machine expensive because the winding wire is guided from the winding chamber to the soldering sword is complicated.
  • the winding wire must be bent with a small radius of curvature, so that with tight winding wire guide the winding wire can break or tear off at the edges of the solder tails.
  • Another disadvantage of the known coil body is that with a high current load of the winding wires this a relative must have a large diameter. Because of the flat Cross section can thicker the soldering swords when wrapping Winding wires can be bent slightly.
  • solder connections as essentially cylindrical pins are formed in one plane perpendicular to the longitudinal axis projecting vertically from each other spaced bases are embedded that each base itself tapers on the side facing the assigned pin, and that on the side of the terminal block facing the recess Reinforcing ribs are formed.
  • the solder connections are as essential cylindrical pins formed.
  • the cylindrical shape allows tight wrapping of the pin with the end of a winding wire, without the risk of tearing or breaking of the winding wire on sharp edges.
  • the cylindrical Pins can be made relatively solid, for example have a diameter of 1 mm. Accordingly, you can also thick winding wires under tight guidance around the pins be wound without bending them.
  • the pins are embedded in spaced-apart sockets, which face on the assigned pin Taper side.
  • the side surface tapering towards the pen the base causes the winding wire to be guided is possible without snagging.
  • the bases made of insulating material serve also for deflecting the winding wires, so that a strain relief for the respective winding wire and the occurring during soldering due to the temperature differences Tensile stresses are absorbed.
  • Reinforcement ribs are formed on the side of the terminal block. These reinforcing ribs increase the mechanical stability the terminal block. Since this is in one piece with the associated Flange is connected, its mechanical Stability and thus that of the entire bobbin improved.
  • the Base of the terminal block a predetermined distance from the opposite side wall of the flange. Because of this At a distance, a guideway is created which leads through of the winding wire or the winding wires. In addition, the winding wires are insulated from the core.
  • the flange carries at least one vertically towards the cylindrical pins protruding spacer, the end of which is the height of the am Pin of wound winding wire or the associated solder mass exceeds.
  • This spacer is used to define a Make a distance to a printed circuit board so that the end of the soldered winding wire wound on the pin sufficient distance to through holes in the printed circuit board and blind soldering due to covered through holes cannot arise.
  • connection strip has facing side wall of the flange recesses for the passage of the winding wire or the winding wires from Bobbin. Through these recesses there are separating openings created a crossing-free passage of the wires allow from the winding body to the terminal block.
  • the bobbin 10 is made from one piece of plastic, preferably made of glass fiber reinforced polyamide. He has one continuous winding body 12 with a continuous recess 14 for receiving a core (not shown). At the At its ends, winding bodies 12 run in a transverse plane Flanges 16, 18 formed. On the winding body 12 are also two central flanges in the middle in planes perpendicular arranged to the longitudinal axis of the recess 14. The flanges 16, 18, 20, 22 axially limit two winding chambers 24, 26, which Take up windings (not shown).
  • Terminal strips are on the two outer flanges 16 and 18, respectively 28 or 30 molded. Wear the terminal strips 28, 30 Pins 32, of which only one for a better overview is provided with the reference number 32.
  • the pins 32 are on two terminal strips 28, 30 aligned along a straight line and have a substantially cylindrical shape.
  • the Pins 32 are embedded in bases 34, of which only one is provided with the reference number 34.
  • Pins 32 the terminal strips 28, 30 are perpendicular in one plane vertical to the longitudinal axis of the recess 14.
  • Each base 34 has a square base and tapers towards of the pin 32.
  • the side surfaces 36 of the base 34 are trapezoidal.
  • the flanges 16, 18 have on the connection strips 28, 30 opposite side side walls 28, 40 at a distance of the bases 34. Due to the distance between the side walls 38, 40 a guideway for the winding wires.
  • the side walls 38, 40 also have recesses 42, 44, which is a defined, crossing-free passage of the Winding wire or the winding wires from the winding chambers 24 or 26 to the terminal strips 28, 30 and the pins 32.
  • Each flange 16, 18 has two in the direction parallel to the cylindrical Pins 32 vertically projecting spacers 46, the ends of which the respective height of the wound on the pins 32 Winding wires or the associated solder masses exceeds.
  • the terminal strips 28, 30 have the recess 14 on their facing sides reinforcing ribs 48, which their mechanical Increase stability.
  • the coil former 10 is made in one piece by the reinforcing ribs 48 the entire mechanical stability of the bobbin 10 improved.
  • FIG 2 shows the bobbin 10 of Figure 1 with a wound Winding wire 50.
  • the winding wire 50 is from the Winding chamber 24 via one of the separation openings 42 in the side wall 38 fed and deflected by two bases 34; then one end of the winding wire 50 is wrapped around the pin 32. Because of the sloping side surfaces 36 is hooking of the wire 50 even during automatic winding locked out. By deflecting the winding wire 50 um the two base 34, a strain relief is possible, which Catches tensile stresses due to the temperature change during soldering.
  • FIG 3 is a schematic side view (the middle flanges 20, 22 have been omitted) to recognize how the Height of the spacers 46 is dimensioned.
  • the ends 52 of the spacers 46 protrude the solder mass 54 of a wrapped Pin 32.
  • the spacers 46 thus represent a defined one Distance to a printed board arranged on the pin side (not shown).
  • the height of the respective spacer 46 is designed so that a wound on the pin 32 Sufficient winding wire 50 and the associated solder 54 Distance from the printed circuit board and the end of the winding wire 50 or the solder 54 not the through hole on the Plug the board into which the pin 32 is inserted. This prevents incorrect soldering.
  • the pins 32 of both terminal strips 28, 30 run in levels parallel to the flanges 16, 18 and point into the same Direction. This makes it possible to remove the wound ends from Winding wires 50 on all pins 32 in a single soldering process, e.g. to be soldered by dip soldering.
  • pins 28 are preferred have a pair of flattened side surfaces so that one Cylindrical shape is created, which is flattened on the side. Farther the cylindrical surface is corrugated. The in Transition area between flat side surface and cylinder surface resulting edge serves as a tear-off edge for the wound Winding wire.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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  • Insulating Of Coils (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Spulenkörper mit einer durchgehenden Ausnehmung für die Aufnahme eines Kerns, mit einem die Ausnehmung enthaltenden Wickelkörper, an dessen beiden Enden in der Querebene zur Längsachse der Ausnehmung verlaufende Flansche ausgebildet sind, wobei an mindestens einem Flansch eine Anschlußleiste angeformt ist, die mindestens vier nebeneinander in einer Reihe angeordnete Lötanschlüsse für um den Wickelkörper gewickelte Wickeldrähte hat.
Ein derartiger Spulenkörper ist aus der DE 32 41 408 C2 bekannt. Als Lötanschlüsse für die Umwicklung der Enden der Wickeldrähte werden Lötschwerter mit annähernd rechteckförmigem flachen Querschnitt verwendet, dessen Breite erheblich größer ist als seine Höhe. Die umwickelten Enden der Wickeldrähte werden mit den Lötschwertern durch Löten verbunden. Bei diesem Lötvorgang treten infolge der hohen Löttemperatur und dem nachfolgenden Abkühlen Längenänderungen am Wickeldraht auf, welche die Zugspannung im Wickeldraht erhöhen, wodurch die Lötqualität beeinträchtigt wird und eine Beschädigung oder ein Abreißen des Wickeldrahtes während des Betriebs unter schwankenden Arbeitstemperaturen auftreten kann. Außerdem ist beim bekannten Spulenkörper das Umwickeln eines Lötschwertes mit dem Wickeldraht in einer automatischen Wickelmaschine aufwendig, da die Führung des Wickeldrahtes von der Wickelkammer zum Lötschwert kompliziert ist. Aufgrund der geringen Höhe im Querschnitt des jeweiligen Lötschwertes, muß der Wickeldraht mit kleinem Krümmungsradius gebogen werden, so daß bei straffer Wickeldrahtführung der Wickeldraht an den Kanten der Lötfahnen brechen oder abreißen kann. Ein weiterer Nachteil des bekannten Spulenkörpers liegt darin, daß bei hoher Strombelastung der Wickeldrähte diese einen relativ großen Durchmesser haben müssen. Aufgrund des flachen Querschnittes können die Lötschwerter beim Umwickeln mit dikken Wickeldrähten leicht verbogen werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Spulenkörper anzugeben, der einen stabilen Aufbau hat, ein einfaches automatisches Wickeln gestattet und der betriebssicher arbeitet.
Diese Aufgabe wird für einen Spulenkörper eingangs genannter Art dadurch gelöst, daß die Lötanschlüsse als im wesentlichen zylindrische Stifte ausgebildet sind, die in einer Ebene senkrecht zur Längsachse vertikal abstehend in voneinander beabstandeten Sockeln eingebettet sind, daß jeder Sockel sich auf der dem zugeordneten Stift zugewandten Seite verjüngt, und daß auf der der Ausnehmung zugewandten Seite der Anschlußleiste Verstärkungsrippen ausgebildet sind.
Bei der Erfindung sind die Lötanschlüsse als im wesentlichen zylindrische Stifte ausgebildet. Die Zylinderform gestattet ein straffes Umwickeln des Stiftes mit dem Ende eines Wickeldrahtes, ohne daß die Gefahr eines Abreißens oder Brechens des Wickeldrahtes an scharfen Kanten entsteht. Die zylindrischen Stifte können relativ massiv ausgeführt sein und beispielsweise einen Durchmesser von 1 mm haben. Demgemäß können auch dicke Wickeldrähte unter straffer Führung um die Stifte gewickelt werden, ohne diese zu verbiegen.
Die Stifte sind in voneinander beabstandeten Sockeln eingebettet, die sich auf der dem zugeordneten Stift zugewandten Seite verjüngen. Die auf den Stift schräg zulaufende Seitenfläche der Sockel bewirkt, daß ein Führen des Wickeldrahtes ohne Verhaken möglich ist. Außerdem gewinnt man durch den Sockel Höhe von der Grundfläche der Anschlußleiste, wodurch das Verlöten der umwickelten Enden der Wickeldrähte mit den Stiften erleichtert wird. Die Sockel aus Isoliermaterial dienen ferner zur Umlenkung der Wickeldrähte, so daß eine Zugentlastung für den jeweiligen Wickeldraht entsteht und die beim Löten aufgrund der Temperaturunterschiede auftretenden Zugspannungen abgefangen werden.
Erfindungsgemäß sind weiterhin auf der der Ausnehmung zugewandten Seite der Anschlußleiste Verstärkungsrippen ausgebildet. Diese Verstärkungsrippen erhöhen die mechanische Stabilität der Anschlußleiste. Da diese einstückig mit dem zugehörigen Flansch verbunden ist, wird auch dessen mechanische Stabilität und damit die des gesamten Spulenkörpers verbessert.
Aufgrund der übersichtlichen Anordnung der Stifte und des Wickelkörpers sowie ihre rechtwinklige Lage zueinander, ist es möglich, sämtliche Wickeldrähte in einer automatischen Wickelmaschine von der Wickelkammer bis zum Stift einfach zu führen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die Sockel der Anschlußleiste einen vorbestimmten Abstand von der gegenüberliegenden Seitenwand des Flansches. Aufgrund dieses Abstandes wird eine Führungsbahn geschaffen, welche zum Hindurchführen des Wickeldrahtes oder der Wickeldrähte dient. Außerdem sind dadurch die Wickeldrähte isoliert vom Kern abgedeckt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung trägt der Flansch mindestens einen in Richtung der zylindrischen Stifte vertikal abstehenden Abstandhalter, dessen Ende die Höhe des am Stift angewickelten Wickeldrahtes bzw. der zugehörigen Lötmasse übersteigt. Dieser Abstandhalter dient dazu, einen definierten Abstand zu einer Printplatte herzustellen, so daß das Ende des am Stift angewickelten angelöteten Wickeldrahtes ausreichenden Abstand zu Durchgangslöchern in der Printplatte hat und Blindlötungen infolge abgedeckter Durchgangslöcher nicht entstehen können.
Gemäß einer anderen Weiterbildung hat die der Anschlußleiste zugewandte Seitenwand des Flansches Ausnehmungen für das Hindurchführen des Wickeldrahtes oder der Wickeldrähte vom Wickelkörper. Durch diese Ausnehmungen werden Trennöffnungen geschaffen, die ein kreuzungsfreies Hindurchtreten der Drähte vom Wickelkörper zur Anschlußleiste ermöglichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
Figur 1
eine perspektivische Ansicht des neuen Spulenkörpers mit zwei Wickelkammern,
Figur 2
eine schematische Ansicht des Spulenkörpers nach Figur 1 mit einem um einen Stift gewickelten Wickeldrahtende, und
Figur 3
eine schematische Seitenansicht des Spulenkörpers nach Figur 1.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Spulenkörpers 10 nach der Erfindung perspektivisch dargestellt. Der Spulenkörper 10 ist aus einem Stück aus Kunststoff hergestellt, vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Polyamid. Er hat einen durchgehenden Wickelkörper 12 mit einer durchgehenden Ausnehmung 14 für die Aufnahme eines Kerns (nicht dargestellt). Am Wickelkörper 12 sind an seinen Enden in einer Querebene verlaufende Flansche 16, 18 ausgebildet. Auf dem Wickelkörper 12 sind ferner mittig zwei Mittelflansche in Ebenen senkrecht zur Längsachse der Ausnehmung 14 angeordnet. Die Flansche 16, 18, 20, 22 begrenzen axial zwei Wickelkammern 24, 26, welche Wicklungen (nicht dargestellt) aufnehmen.
An den beiden äußeren Flanschen 16 bzw. 18 sind Anschlußleisten 28 bzw. 30 angeformt. Die Anschlußleisten 28, 30 tragen Stifte 32, von denen zur besseren Übersicht lediglich einer mit dem Bezugszeichen 32 versehen ist. Die Stifte 32 sind auf beiden Anschlußleisten 28, 30 längs einer Geraden ausgerichtet und haben im wesentlichen eine zylindrische Form. Die Stifte 32 sind in Sockeln 34 eingebettet, von denen lediglich einer mit dem Bezugszeichen 34 versehen ist. Die Stifte 32 der Anschlußleisten 28, 30 stehen in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Ausnehmung 14 vertikal ab. Jeder Sockel 34 hat eine quadratische Basisfläche und verjüngt sich in Richtung des Stiftes 32. Die Seitenflächen 36 der Sockel 34 sind trapezförmig.
Die Flansche 16, 18 haben auf der den Anschlußleisten 28, 30 gegenüberliegenden Seite Seitenwände 28, 40 im Abstand von den Sockeln 34. Aufgrund des Abstandes ergibt sich zwischen den Seitenwänden 38, 40 eine Führungsbahn für die Wickeldrähte. Die Seitenwände 38, 40 haben ferner Ausnehmungen 42, 44, die ein definiertes, kreuzungsfreies Hindurchführen des Wickeldrahtes oder der Wickeldrähte von den Wickelkammern 24 bzw. 26 zu den Anschlußleisten 28, 30 und den Stiften 32 ermöglicht.
Jeder Flansch 16, 18 hat zwei in Richtung parallel zu den zylindrischen Stiften 32 vertikal abstehende Abstandhalter 46, deren Enden die jeweilige Höhe der an den Stiften 32 angewickelten Wickeldrähte bzw. der zugehörigen Lötmassen übersteigt.
Die Anschlußleisten 28, 30 haben auf ihren der Ausnehmung 14 zugewandten Seiten Verstärkungsrippen 48, welche ihre mechanische Stabilität erhöhen. Da wie erwähnt der Spulenkörper 10 aus einem Stück hergestellt ist, wird durch die Verstärkungsrippen 48 die gesamte mechanische Stabilität des Spulenkörpers 10 verbessert.
Figur 2 zeigt den Spulenkörper 10 nach Figur 1 mit einem angewickelten Wickeldraht 50. Der Wickeldraht 50 wird von der Wickelkammer 24 über eine der Trennöffnungen 42 in der Seitenwand 38 zugeführt und durch zwei Sockel 34 umgelenkt; sodann ist ein Ende des Wickeldrahtes 50 um den Stift 32 umgewickelt. Aufgrund der schräg zulaufenden Seitenflächen 36 ist ein Verhaken des Drahtes 50 auch beim automatischen Wickeln ausgeschlossen. Durch die Umlenkung des Wickeldrahtes 50 um die beiden Sockel 34 wird eine Zugentlastung möglich, die die Zugspannungen infolge der Temperaturänderung beim Löten abfängt.
In Figur 3 ist in einer schematischen Seitenansicht (die Mittelflansche 20, 22 wurden weggelassen) zu erkennen, wie die Höhe der Abstandshalter 46 bemessen ist. Die Enden 52 der Abstandshalter 46 überragen die Lötmasse 54 eines umwickelten Stiftes 32. Die Abstandshalter 46 stellen also einen definierten Abstand zu einer stiftseitig angeordneten Printplatte (nicht dargestellt) her. Die Höhe des jeweiligen Abstandshalters 46 ist so ausgelegt, daß ein am Stift 32 angewickelter Wickeldraht 50 sowie das zugehörige Lötzinn 54 ausreichenden Abstand von der Printplatte hat und das Ende des Wickeldrahtes 50 oder der Lötmasse 54 nicht das Durchgangsloch auf der Printplatte verstopfen, in die der Stift 32 eingesetzt ist. Fehllötungen werden somit verhindert.
Die Stifte 32 beider Anschlußleisten 28, 30 verlaufen in Ebenen parallel zu den Flanschen 16, 18 und zeigen in dieselbe Richtung. Dadurch ist es möglich, die angewickelten Enden von Wickeldrähten 50 an allen Stiften 32 in einen einzigen Lötvorgang, z.B. durch Tauchlöten zu verlöten.
Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die Stifte 28 vorzugsweise ein Paar abgeflachter Seitenflächen haben, so daß eine Zylinderform entsteht, die seitlich abgeflacht ist. Weiterhin hat die zylinderförmige Oberfläche eine Riffelung. Die im Übergangsbereich zwischen flacher Seitenfläche und Zylinderfläche entstehende Kante dient als Abrißkante für den angewickelten Wickeldraht.

Claims (11)

  1. Spulenkörper mit einer durchgehenden Ausnehmung (14) für die Aufnahme eines Kerns,
    mit einem die Ausnehmung (14) enthaltenden Wickelkörper (12), an dessen beiden Enden in der Querebene zur Längsachse der Ausnehmung verlaufende Flansche (16, 18) ausgebildet sind, wobei an mindestens einem Flansch (16, 18) eine Anschlußleiste (28, 30) angeformt ist, die mindestens vier nebeneinander in einer Reihe angeordnete Lötanschlüsse (32) für um den Wickelkörper (12) gewickelte Wickeldrähte (50) hat,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Lötanschlüsse als im wesentlichen zylindrische Stifte (32) ausgebildet sind, die in einer Ebene senkrecht zur Längsachse vertikal abstehend in voneinander beabstandeten Sockeln (34) eingebettet sind,
    daß jeder Sockel (34) sich auf der dem zugeordneten Stift (32) zugewandten Seite verjüngt,
    und daß auf der der Ausnehmung (14) zugewandten Seite der Anschlußleiste Verstärkungsrippen (48) ausgebildet sind.
  2. Spulenkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sockel (34) der Anschlußleiste (28, 30) von der gegenüberliegenden Seitenwand (38, 40) des Flansches (16, 18) einen vorbestimmten Abstand haben, welcher zum Hindurchführen des Wickeldrahtes (50) oder der Wickeldrähte dient.
  3. Spulenkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (16, 18) mindestens einen in Richtung der zylindrischen Stifte (32) vertikal abstehenden Abstandhalter (46) trägt, dessen Ende die Höhe des am Stift (32) angewickelten Wickeldrahtes (50) bzw. der zugehörigen Lötmasse (54) übersteigt.
  4. Spulenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Anschlußleiste (28, 30) zugewandte Seitenwand (38, 40) des Flansches Ausnehmungen (42, 44) für das Hindurchführen des Wickeldrahtes (50) oder der Wickeldrähte vom Wickelkörper (12) hat.
  5. Spulenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Stifte (32) einen Durchmesser von annähernd 1 mm haben.
  6. Spulenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stift (32) zwei parallele abgeflachte Seitenflächen hat, und daß die verbleibende teilzylindermantelförmige Oberfläche geriffelt ist.
  7. Spulenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelkörper (12) zwei Mittelflansche (20, 22) hat, welche seitliche Begrenzungen für Wickelspulen bilden.
  8. Spulenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er als Spritzgußteil ausgebildet ist.
  9. Spulenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Flansche (16, 18) gleichartig aufgebaute Anschlußleisten (28, 30) haben, deren zylindrische Stifte (32) in parallelen Ebenen liegen.
  10. Spulenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wickeldraht (50) vor dem Umwickeln an mindestens zwei nebeneinanderliegende Sockel (34) umgelenkt ist.
  11. Spulenkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sockel (34) eine rechteckförmige Grundfläche mit in Richtung zum Stift (32) sich verjüngenden trapezförmigen Seitenflächen (36) hat.
EP96117286A 1995-11-07 1996-10-28 Spulenkörper mit zwei Wickelkammern Expired - Lifetime EP0773563B1 (de)

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DE19541446A DE19541446B4 (de) 1995-11-07 1995-11-07 Spulenkörper mit zwei Wickelkammern
DE19541446 1995-11-07

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EP0773563A1 EP0773563A1 (de) 1997-05-14
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