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EP0913882A2 - Verfahren zum Isolieren eines elektrischen Bauteiles - Google Patents

Verfahren zum Isolieren eines elektrischen Bauteiles Download PDF

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EP0913882A2
EP0913882A2 EP98112094A EP98112094A EP0913882A2 EP 0913882 A2 EP0913882 A2 EP 0913882A2 EP 98112094 A EP98112094 A EP 98112094A EP 98112094 A EP98112094 A EP 98112094A EP 0913882 A2 EP0913882 A2 EP 0913882A2
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EP
European Patent Office
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component
closure means
temperature
connecting wires
end region
Prior art date
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EP98112094A
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English (en)
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EP0913882A3 (de
EP0913882B1 (de
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Marcel Hofsäss
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Individual
Original Assignee
Individual
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02—Bases, casings, or covers
    • H01H9/04—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/02—Details
    • H01H37/04—Bases; Housings; Mountings

Definitions

  • a temperature-dependent Switch with an insulating cap to keep it in the usual Way to electrically isolate and additionally in front Dirt or damage caused by moisture of all kinds to protect.
  • the tubular sleeve used is a shrink tube, after inserting the temperature-dependent switch is closed by a shrinking process. If the Connection wires at opposite ends of the main body of the temperature-dependent switch go off, the envelope after the Insert the temperature-dependent switch on both of them End areas closed. Are the two connecting wires on the other hand, parallel to each other, so the tubular Envelope first formed an insulating cap by the one end region the tubular casing by pressing it flat Heat or sealed by gluing before the temperature-dependent switch is inserted.
  • this object is achieved according to the invention solved in that the envelope before closing Provide an amount of sealing agent on the inside at the end area and is pressed under heat to seal.
  • the object underlying the invention is based on this Way completely solved.
  • the inventor of the present application has recognized that even the addition of a small Amount of a suitable sealant inside the end area the tubular casing before hot pressing leads to that the gaps remaining in the prior art are certain be filled and sealed. It is surprising not required, closure material at various points to apply when hot pressing or hot stamping the end area rather, the drop introduced is distributed exactly the places that otherwise remain open.
  • the closure means can be both before and after Insert the component.
  • closure means is applied before insertion, then so can the tubular sleeves or shrink caps with the Closure means are pre-assembled, so that this Work step not during the final assembly of the temperature-dependent Switch occurs.
  • the closure means only after inserting the Applied component, this step can optionally take place, i.e. only with such temperature-dependent switches, at which have an extremely high requirement for the insulation effect of the tubular casing is to be provided.
  • the leads are essentially parallel and with Distance from each other from the base body, so it is particularly preferred if the amount of sealing agent is between the two connecting wires are attached to the inside of the casing.
  • the advantage here is that the closure means already located exactly where the greatest amount is needed to be at to close the remaining gaps after pressing.
  • the amount of sealing agent a drop of 60 mg to preferably about 20 mg is used becomes.
  • the advantage here is that only an extremely small amount of material must be used to with the usual dimensions of temperature-dependent Switches that e.g. a diameter of 10 mm and a height of 4 mm for a safe To provide isolation.
  • the advantage here is that the potting compound liquefies so far, that there are any gaps that otherwise remain free can fill.
  • Fig. 1 10 denotes an electrical component that here is a temperature-dependent switch 11.
  • the switch 11 has a basic body 12, indicated by dashed lines, of the two connecting wires 14, 15 in parallel and at a distance from each other come off.
  • the base body 12 is pushed into an insulating cap 17 in such a way that at its end portion 18 from an opening 19 protrude two connecting wires 14, 15.
  • the insulating cap 17 is made of a tubular sleeve 21 manufactured, the other end portion 22 e.g. by pressing was sealed under the influence of heat so that a Has formed crescent-shaped edge 23, the edge 24 on the Base body 12 rests.
  • FIG. 2 is a view along arrow A from FIG. 1 the electrical component 10 before pressing the end region 18 shown. It can be seen that the tubular envelope 21 has a very thin wall 25, which in the opening 19 surrounding basic body 12 tightly surrounds. Between the Lead wires 14, 15 is a drop inside the opening 19 introduced a closure material 26, which is preferably Silicone 27 is.
  • Heating pad 31 Under the component 10 is a heating pad 31 with a Heater 32, with an upper punch 33 above component 10 is arranged.
  • Heating pad 31, heating 32 and upper punch 33 are only indicated schematically in Fig. 2 and are supposed to Indicate pressing under the influence of heat, which is why the upper stamp 33 moves in the direction of an arrow 34 towards the heating pad 31 becomes.
  • the edge area 18 becomes corresponding pressed and closed, so that one in FIG. 1 at 35 Shown edge forms the edge 24 at the crescent Edge 23 corresponds.
  • the tubular sheath 21 has a width parallel in FIG. 2 to the heating pad 31 from e.g. 10 mm and a height between Heating pad 31 and upper punch 33 from e.g. 4 mm.
  • the usual dimensions include a drop of sealing material 26 a volume of 20 to 60 mg is sufficient to fill the gaps 41, 42, 43 to be completely filled and sealed.

Landscapes

  • Processing Of Terminals (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Thermally Actuated Switches (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Isolieren eines elektrischen Bauteiles (10) beschrieben, das einen Grundkörper (12) aufweist, von dem zumindest zwei Anschlußdrähte (14, 15) abgehen. Das Bauteil (10) wird derart in eine schlauchförmige Hülle (21) gesteckt, daß die beiden Anschlußdrähte (14, 15) über die Hülle (21) vorstehen. Danach wird die Hülle (21) an zumindest einem Endbereich verschlossen, über den zumindest ein Anschlußdraht (14, 15) vorsteht. Vor dem Verschließen wird die Hülle mit einer Menge an Verschlußmittel (26) versehen und zum Verschließen unter Hitzeeinwirkung verpreßt. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Isolieren eines elektrischen Bauteiles, insbesondere eines temperaturabhängigen Schalters, wobei das Bauteil einen Grundkörper aufweist, von dem zumindest zwei Anschlußdrähte abgehen, mit den Schritten:
  • Einstecken des Bauteiles in eine schlauchförmige Hülle, derart, daß die beiden Anschlußdrähte über die Hülle vorstehen, und
  • Verschließen der Hülle an zumindest einem Endbereich, über den zumindest ein Anschlußdraht vorsteht.
    • Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 196 21 830 A1 bekannt.
    Bei dem bekannten Verfahren wird ein temperaturabhängiger Schalter mit einer Isolierkappe versehen, um ihn in der üblichen Weise elektrisch zu isolieren und dabei zusätzlich vor Schmutzeintrag oder Beschädigung durch Feuchtigkeit aller Art zu schützen.
    Die verwendete schlauchförmige Hülle ist ein Schrumpfschlauch, der nach dem Einstecken des temperaturabhängigen Schalters durch einen Schrumpfprozeß verschlossen wird. Wenn die Anschlußdrähte an gegenüberliegenden Enden des Grundkörpers des temperaturabhängigen Schalters abgehen, wird die Hülle nach dem Einstecken des temperaturabhängigen Schalters an ihren beiden Endbereichen verschlossen. Liegen die beiden Anschlußdrähte dagegen parallel zueinander, so wird aus der schlauchförmigen Hülle zunächst eine Isolierkappe gebildet, indem der eine Endbereich der schlauchförmigen Hülle durch Flachpressen unter Wärmeeinwirkung oder durch Verkleben verschlossen wird, bevor der temperaturabhängige Schalter eingesteckt wird.
    Bei dem bekannten Verfahren ist von Nachteil, daß die verschlossenen Endbereiche der schlauchförmigen Hülle nicht hinreichend dicht sind, so daß Schmutz und Feuchtigkeit noch in das Innere der Hülle gelangen und den dort befindlichen, temperaturabhängigen Schalter beschädigen oder zumindest in seiner Funktion beeinträchtigen können. Die Figuren 4A und 5A der zitierten Druckschrift zeigen deutlich frei bleibende Bereiche sowohl zwischen zwei parallel verlaufenden Anschlußdrähten als auch zu beiden Seiten eines einzeln an einem Endbereich austretenden Anschlußdrahtes.
    Ein Verfahren, das nicht zum vollständigen Verschließen der schlauchförmigen Hülle und damit nur zu einer unvollkommenen Isolation des an sich zu schützenden elektrischen Bauteiles führt, weist natürlich Mängel auf, die aus Sicherheitsgründen nicht akzeptiert werden können. So ist es bekannt, daß viele temperaturabhängige Schalter einen zumindest teilweise aus Metall bestehenden Grundkörper aufweisen, bei dem Feuchtigkeitskontakt zu einem Kurzzschluß führt, so daß er seine Temperaturüberwachungsfunktion nicht mehr ausführen kann. Ferner werden die mit einer Isolierkappe versehenen temperaturabhängigen Schalter danach häufig noch mit einer Kennung bedruckt oder anderweitig lackiert oder beträufelt, wobei die dabei verwendete Flüssigkeit aus Sicherheitsgründen ebenfalls nicht in das Innere der Isolierkappe gelangen darf. Diesen Anforderungen wird das bekannte Verfahren nicht gerecht.
    Es ist weiter bekannt, temperaturabhängige Schalter dadurch zu isolieren, daß sie durch ein Tauchverfahren oder durch Vergießen mit einer Schutzschicht umgeben werden, wobei sehr häufig Epoxy-Harz verwendet wird. Dieses Verfahren ist zwar sehr zuverlässig, was die Isolation angeht, es weist jedoch eine Reihe anderer Nachteile auf. So ist der Epoxy-Harz sehr spröde, so daß er bei Verwendung des temperaturabhängigen Schalters an einem vibrierenden Gerät wie bspw. einem Elektromotor durch die mechanischen Belastungen Schaden nehmen kann. Zudem weisen viele temperaturabhängige Schalter einen Grundkörper auf, an dem außenliegend ein PTC-Bauelement vorgesehen ist, um dem Schalter eine bestimmte elektrische Funktion zu verleihen. Wegen der chemischen Reaktion zwischen dem Epoxy-Harz und dem PTC-Material kann die hier beschriebene Ummantelung bei solchen temperaturabhängigen Schaltern nicht eingesetzt werden.
    Weiter ist es bekannt, eine einseitig durch Warmverpressen verschlossene Schrumpfkappe zu verwenden, in die der temperaturabhängige Schalter eingesteckt wird, wobei das offene Ende, aus dem die beiden Anschlußdrähte herausragen, dann mit einer geeigneten Masse aufgefüllt, also verspritzt wird. Hier ist von Nachteil, daß dieses Verfahren sehr aufwendig ist und zum Teil nur von Hand durchgeführt werden kann. Darüber hinaus sind die verwendeten Auffüllmaterialien häufig sehr spröde, so daß bei Einsatz mit starken Erschütterungen die Isolation beschädigt werden kann.
    Diese Verfahren weisen ferner den gemeinsamen Nachteil auf, daß sie zu stark überdimensionierten temperaturabhängigen Schaltern führen, da die Verguß- oder Ummantelungsmassen die eigentlichen Abmaße des Schalters stark vergrößern. Diesen Nachteil weist das eingangs erwähnte, bekannte Verfahren nicht auf.
    Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs erwähnte Verfahren so weiterzubilden, daß bei geringem Aufwand eine zuverlässige Isolation des Bauteiles nach außen erreicht wird.
    Bei dem eingangs erwähnten Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hülle vor dem Verschließen innen am Endbereich mit einer Menge an Verschlußmittel versehen und zum Verschließen unter Hitzeeinwirkung verpreßt wird.
    Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat nämlich erkannt, daß schon die Zugabe einer geringen Menge eines geeigneten Verschlußmittels innen in den Endbereich der schlauchförmigen Hülle vor dem Heißverpressen dazu führt, daß die beim Stand der Technik offen bleibenden Lücken sicher verfüllt und verschlossen werden. Es ist überraschenderweise nicht erforderlich, an verschiedenen Stellen Verschlußmaterial aufzubringen, beim Heißverpressen oder Warmverprägen des Endbereiches verteilt sich der eingebrachte Tropfen vielmehr an genau die Stellen, die ansonsten offen bleiben.
    Durch einen einzigen weiteren Arbeitsschritt, der zudem automatisch durchgeführt werden kann, und mit einem sehr geringen zusätzlichen Materialaufwand ist es also möglich, die bei dem bekannten Verfahren auftretenden Nachteile auf sichere Weise zu vermeiden.
    Das Verschlußmittel kann dabei sowohl vor als auch nach dem Einstecken des Bauteiles aufgebracht werden.
    Wird das Verschlüßmittel vor dem Einstecken aufgebracht, so können die schlauchförmigen Hüllen bzw. Schrumpfkappen mit dem Verschlußmittel vorkonfektioniert werden, so daß dieser Arbeitsschritt nicht während der Endmontage des temperaturabhängigen Schalters anfällt.
    Wird das Verschlußmittel dagegen erst nach dem Einstecken des Bauteiles aufgebracht, so kann dieser Schritt wahlweise erfolgen, d.h. nur bei solchen temperaturabhängigen Schaltern, bei denen eine extrem hohe Anforderung an die Isolationswirkung der schlauchförmigen Hülle zu stellen ist.
    Dabei ist es bevorzugt, wenn als Verschlußmittel ein heißverflüssigbares Vergußmittel, vorzugsweise Silikon, verwendet wird.
    Diese Maßnahme ist besonders vorteilhaft, weil beim Verpressen des Endbereiches unter Hitzeeinwirkung das Vergußmittel fließfähig wird, so daß es genau die Bereiche ausfüllt, in die die Hülle selbst nicht hineingepreßt wird. Silikon hat sich dabei als besonders geeignetes Material erwiesen.
    Wenn die Anschlußdrähte im wesentlichen parallel und mit Abstand zueinander von dem Grundkörper abgehen, so ist es besonders bevorzugt, wenn die Menge an Verschlußmittel zwischen die beiden Anschlußdrähte innen an der Hülle angebracht wird.
    Hier ist von Vorteil, daß sich das Verschlußmittel bereits genau dort befindet, wo die größte Menge benötigt wird, um bei dem Verpressen verbleibende Lücken zu verschließen.
    Weiterhin ist es bevorzugt, wenn als Menge an Verschlußmittel ein Tropfen von 60 mg bis vorzugsweise etwa 20 mg verwendet wird.
    Hier ist von Vorteil, daß nur eine extrem geringe Materialmenge eingesetzt werden muß, um bei den üblichen Abmessungen von temperaturabhängigen Schaltern, die z.B. einen Durchmesser von 10 mm sowie eine Höhe von 4 mm haben können, für eine sichere Isolation zu sorgen.
    Abschließend ist es noch von Vorteil, wenn der Endbereich bei einer Temperatur von größer als etwa 100°C verpreßt wird.
    Hier ist von Vorteil, daß das Vergußmittel sich so weit verflüssigt, daß es sämtliche ansonsten etwa frei bleibende Lücken verfüllen kann.
    Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
    Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den jeweils angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
    Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    Fig. 1
    eine Draufsicht auf ein elektrisches Bauteil, das nach dem neuen Verfahren isoliert wurde;
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf das elektrische Bauteil aus Fig. 1 längs des Pfeils A, vor dem Verpressen des Endbereiches, aus dem die Anschlußdrähte herausragen; und
    Fig. 3
    eine Ansicht wie Fig. 2, jedoch nach dem Verpressen.
    In Fig. 1 ist mit 10 ein elektrisches Bauteil bezeichnet, das hier ein temperaturabhängiger Schalter 11 ist. Der Schalter 11 weist einen gestrichelt angedeuteten Grundkörper 12 auf, von dem zwei Anschlußdrähte 14, 15 parallel und im Abstand zueinander abgehen.
    Der Grundkörper 12 ist derart in eine Isolierkappe 17 hineingeschoben, daß an deren Endbereich 18 aus einer Öffnung 19 die beiden Anschlußdrähte 14, 15 hervorragen.
    Die Isolierkappe 17 ist aus einer schlauchförmigen Hülle 21 gefertigt, deren anderer Endbereich 22 z.B. durch Verpressen unter Hitzeeinwirkung so verschlossen wurde, daß sich eine sichelförmige Kante 23 ausgebildet hat, deren Rand 24 an dem Grundkörper 12 anliegt.
    In Fig. 2 ist in einer Ansicht längs des Pfeiles A aus Fig. 1 das elektrische Bauteil 10 vor dem Verpressen des Endbereiches 18 gezeigt. Es ist zu erkennen, daß die schlauchförmige Hülle 21 eine sehr dünne Wandung 25 aufweist, die den in der Öffnung 19 steckenden Grundkörper 12 eng anliegend umgibt. Zwischen die Anschlußdrähte 14, 15 ist innen in die Öffnung 19 ein Tropfen eines Verschlußmateriales 26 eingebracht, das vorzugsweise Silikon 27 ist.
    Unter dem Bauteil 10 befindet sich ein Heizkissen 31 mit einer Heizung 32, wobei oberhalb des Bauteiles 10 ein Oberstempel 33 angeordnet ist. Heizkissen 31, Heizung 32 sowie Oberstempel 33 sind in Fig. 2 lediglich schematisch angedeutet und sollen das Verpressen unter Hitzeeinwirkung andeuten, wozu der Oberstempel 33 in Richtung eines Pfeiles 34 auf das Heizkissen 31 zu bewegt wird.
    Bei diesem Preßvorgang wird der Randbereich 18 entsprechend verpreßt und verschlossen, so daß sich ein in Fig. 1 bei 35 gezeigter Rand bildet, der dem Rand 24 bei der sichelförmigen Kante 23 entspricht.
    Bei diesem Verpressen unter Hitzeeinwirkung verformt sich die Wandung 25 im Endbereich 18 und legt sich an die Außenkontur der Anschlußdrähte 14, 15 an, wie es in Fig. 3 zu sehen ist. Die Wandung 25 sorgt jedoch nicht für eine vollständige Umschließung der Anschlußdrähte 14, 15, lediglich in Außenbereichen 37 liegen die obere und die untere Wandung 25 eng aufeinander. Links von dem Anschlußdraht 15 sowie rechts von dem Anschlußdraht 14 und zwischen den Anschlußdrähten 14, 15 bleiben Lücken 41, 42, 43, die durch die Wandung 25 nicht verschlossen werden können. In diese Lücken fließt nun das Silikon 27 hinein, das durch die Heizung 37 so weit erhitzt wird, daß es fließfähig wird.
    Die schlauchförmige Hülle 21 weist in Fig. 2 eine Breite parallel zum Heizkissen 31 von z.B. 10 mm sowie eine Höhe zwischen Heizkissen 31 und Oberstempel 33 von z.B. 4 mm auf. Bei diesen üblichen Abmaßen ist ein Tropfen von Verschlußmaterial 26 mit einem Volumen von 20 bis 60 mg ausreichend, um die Lücken 41, 42, 43 vollständig zu verfüllen und zu verschließen.
    Es sei noch erwähnt, daß der Tropfen von Verschlußmaterial 26 sowohl vor dem Einstecken des Bauteiles 10 in die schlauchförmige Hülle 21 als auch danach aufgebracht werden kann.

    Claims (8)

    1. Verfahren zum Isolieren eines elektrischen Bauteiles (10), insbesondere eines temperaturabhängigen Schalters (11), wobei das Bauteil (10) einen Grundkörper (12) aufweist, von dem zumindest zwei Anschlußdrähte (14, 15) abgehen, mit den Schritten:
      Einstecken des Bauteiles (10) in eine schlauchförmige Hülle (21), derart, daß die beiden Anschlußdrähte (14, 15) über die Hülle (21) vorstehen, und
      Verschließen der Hülle (21) an zumindest einem Endbereich (18), über den zumindest ein Anschlußdraht (14, 15) vorsteht,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (21) vor dem Verschließen innen am Endbereich (18) mit einer Menge an Verschlußmittel (26) versehen und zum Verschließen unter Hitzeeinwirkung verpreßt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußmittel (26) vor dem Einstecken des Bauteiles (10) aufgebracht wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußmittel (26) nach dem Einstecken des Bauteiles (10) aufgebracht wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschlußmittel (26) ein heißverflüssigbares Vergußmittel verwendet wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschlußmittel (26) Silikon (27) verwendet wird.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Anschlußdrähte (14, 15) im wesentlichen parallel und mit Abstand zueinander von dem Grundkörper (12) abstehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Verschlußmittel (26) zwischen den beiden Anschlußdrähten (14, 15) innen an der Hülle (21) angebracht wird.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Menge an Verschlußmittel (26) ein Tropfen von etwa 60 mg bis vorzugsweise etwa 20 mg verwendet wird.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich (18) bei einer Temperatur von größer als etwa 100°C verpreßt wird.
    EP98112094A 1997-10-28 1998-07-01 Verfahren zum Isolieren eines elektrischen Bauteiles Expired - Lifetime EP0913882B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19754158A DE19754158A1 (de) 1997-10-28 1997-10-28 Verfahren zum Isolieren eines elektrischen Bauteiles
    DE19754158 1997-10-28

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    Family

    ID=7850960

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    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP98112094A Expired - Lifetime EP0913882B1 (de) 1997-10-28 1998-07-01 Verfahren zum Isolieren eines elektrischen Bauteiles

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    EP (1) EP0913882B1 (de)
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