EP0308880B1 - Autonome Funkuhr - Google Patents

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EP0308880B1
EP0308880B1 EP88115450A EP88115450A EP0308880B1 EP 0308880 B1 EP0308880 B1 EP 0308880B1 EP 88115450 A EP88115450 A EP 88115450A EP 88115450 A EP88115450 A EP 88115450A EP 0308880 B1 EP0308880 B1 EP 0308880B1
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EP
European Patent Office
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radio
interruption
time
radio clock
inhibit
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EP88115450A
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EP0308880A2 (de
EP0308880A3 (de
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Jürgen Allgaier
Wolfgang Ganter
Wolfram Hodapp
Arthur Kopf
Roland Maurer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Junghans Uhren GmbH
Original Assignee
Junghans Uhren GmbH
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
    • G04R20/00—Setting the time according to the time information carried or implied by the radio signal

Definitions

  • the invention relates to a radio clock according to the preamble of claim 1.
  • Such an autonomous radio clock is known from US Pat. No. 4,650,344 - and in particular with regard to the pointer position query for comparing the display with the current time information received via radio from US Pat. No. 4,645,357.
  • the energy supply from a dry battery
  • mains switch is connected via a mains switch.
  • the object of the invention is to enable the radio clock to be interrupted for the reasons mentioned or motivated for other reasons, without thereby causing longer start-up intervals or malfunctions.
  • the time alignment processor is given incorrect information about the current time and / or about the current time display; which can be achieved most simply by triggering the normal processor reset and thus triggering a time comparison from an initial position.
  • the inhibitor circuit can be used to temporarily electrically block the electrical control of the step-by-step switching device in order to cause a divergence between the actual time and the displayed time. As soon as this blockage is removed, the mode of operation of the time adjustment processor leads again to the correction of the time display.
  • the radio-controlled clock 11 outlined in the block diagram contains in its factory housing 12 a receiver demodulator 14, which is supplied with radio-frequency energy via an antenna 13, in order to obtain coded current time information 15.
  • An autonomous, preferably quartz-stabilized, time-keeping circuit 16 supplies the incremental pulses 17 for a time display device 18 which preferably as a pointer display with hour hand 19 and minute hand 20 (and possibly second hand, not included in the drawing) in front of a minute track 21 and operated via a step-up device 22 - preferably in the form of a stepping motor with gear reduction of the pointer movement.
  • a display interrogator 23 (for example an angle decoder for determining the current position of the pointers 19, 20 or an end position encoder for providing information about the passage of the pointer through a predetermined position) provides current display information 24.
  • decoder converters 25, 26 the information 15, 24 is shown in such a way that it can be evaluated in relation to one another in a time comparison comparator 27; to provide correction pulses 28 to the advancing device 22 in the event of a momentary false display (compared to the actual, current time information 15) until the actual time display again matches the current time information 15.
  • the converters 25, 26 and the comparator 27 are implemented in a time alignment processor 29, which in practice can also perform decoding tasks of the interrogation device 23 (which is not taken into account in the drawing for a better overview).
  • the functional parts of the radio clock 11 are fed from an energy supply 30, for example a secondary battery or the memory of a primary energy generator (solar cell, thermal cell or the like).
  • an energy supply 30 for example a secondary battery or the memory of a primary energy generator (solar cell, thermal cell or the like).
  • an interruption connection 31.1 is provided, via which the reset input 33 of the processor 29 can be controlled, for example by means of a manually operated pushbutton switch 32.
  • This places the processor 29 in its initial function position, which corresponds to the start-up of the radio clock 11 and in which, consequently, it cannot be assumed that the random momentary position of the hands 19, 20 of the correct time display in relation to the time information which can actually be received by radio 15 corresponds to. Therefore, the processor 29 first controls the entry of the hands 19, 20 into a defined starting position, preferably the zero o'clock position 34 (which is indicated in the drawing on the minute track 21 by a double mark). While moving into this position or when this position 34 is reached, the desired display position is determined in the comparator 27 in accordance with the actual, current time information 15 and the time display is then set up accordingly by supplying the indexing device 22 with the correction pulses 28.
  • the display interrogation device 23 does not detect the position of the pointers 19, 20 directly, but only indirectly, namely via certain wheel positions in the gear connection to the indexing device 22, then care must be taken when mounting the pointer that the current pointer setting position with the assigned gear position corresponds. In watchmaking, it is common to set the hands in the zero or start position 34.
  • this is the position into which the transmission is turned by the indexing device 22 as the starting position for the function of the time adjustment processor 29.
  • the radio-controlled clock 11 is started up (or after activating its breaker contact 31.1)
  • the gear train 35 is first moved into the position which corresponds to the time display start position 34;
  • the display interrogation device 23 coupled to the gear train 35 signals that this initial position 34 has been reached
  • the drive of the gear train 35 is stopped briefly in order to then be moved into the display position corresponding to the actual instantaneous time information 15 by means of the correction pulses 28.
  • this brief stopping of the gear train 35 in the defined initial position 34 is not sufficient for the assembly time required for manual or semi-automatic setting of the hands 19, 20.
  • a (further) interruption connection 31.2 is provided on the movement housing 12. This is preferably mounted in such a way that it can be reached from a contact rail 36 when the work housing 12 is moved over the assembly line in the course of its assembly.
  • the gear train 35 is first activated via the processor 29 (as described above) drove his initial position 34. So that there is now time to set the pointer, ie the gear train 35 is not immediately rotated further in the position corresponding to the current time information 15, the movement housing 12 is now moved onto the contact rail 36.
  • an inhibit input 37 is activated in the course of the activation of the switching device 22 (shown in the drawing to simplify the overview, but also in the processor 29 feasible) controlled in order to leave the gear train 35 initially in the initial position 34 that has just been reached and to be able to mount the pointers 19, 20 to this initial position 34 (zero o'clock).
  • the movement housing 12 is pushed or lifted off the contact rail 36 again, so that the control blockage via the inhibit input 37 is removed again, and the gear train 35 with the pointers 19, 20 is corrected by means of the correction pulses 28 into that of the actual ones Time information 15 corresponding angular position turned.
  • the interruption connection 31.2 can also be controlled by means of an additional switch mounted on the work housing 12, or by means of a line bridge that can be produced and then removed again during assembly (not taken into account in the drawing).
  • the inhibit input 37 can also be provided to be controlled via a memory circuit 38 (which, contrary to the simplified circuit diagram representation, can also preferably be implemented within the processor 29).
  • This memory circuit 38 is (only) prepared when the power supply 30 is switched on and set via the display information 24 when the gear train 35 has then reached the initial position 34 for the first time.
  • the indexing device 22 is now electrically blocked and an arbitrarily long period of time is available for setting the pointer.
  • the movement housing 12 is moved further, for example, via the contact rail 36 and the control of the interruption connection 31.2 now finally interrupts the function of the storage circuit 38 until the next time the power supply 30 fails and reappears; so that in the normal Operation of the radio clock 11, reaching the initial position 34 or a random activation of the interruption connection 31.2 without influencing the inhibit input 37 for the function of the switching device 22.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Funkuhr gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Eine derartige autonome Funkuhr ist aus der US-PS 4 650 344 - und insbesondere hinsichtlich der Zeigerstellungs-Abfrage zum Anzeige-Abgleich mit der über Funk empfangenen aktuellen Zeitinformation aus der US-PS 4 645 357 - bekannt. Bei einer am Markt vetriebenen gattungsgemäßen Funkuhr der Anmelderin ist die Energieversorgung (aus einer Trockenbatterie) über einen Netzschalter angeschlossen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß beim Konsumenten ein starkes Bedürfnis besteht, während des Betriebes der Funkuhr diesen Netzschalter zu betätigen, um durch kurzzeitige Betriebsunterbrechung eine Divergenz zwischen momentaner Zeitanzeige und tatsächlicher Zeitinformation herbeizuführen und daraufhin mit Wieder-Einschaltung der Versorgung den intern automatisch gesteuerten Anzeige-Abgleichvorgang auszulösen - sei es zur persönlichen Vergewisserung, daß die aus der zurückliegenden autonomen Betriebsphase resultierende Zeitanzeige tatsächlich der über Funk empfangenen aktuellen Zeitinformation entsprach, sei es auch nur zur Demonstration des Betriebsverhaltens einer solchen Funkuhr. Eine Betriebsunterbrechung über die Energieversorgung ist allerdings nachteilig, weil mit Wieder-Inbetriebnahme zunächst die Regelschaltung des Funkempfängers und die interne Prozessorsteuerung in ihre stationären Betriebszustände einlaufen müssen, wobei kurzzeitige Versorgungsunterbrechungen durchaus zur Selbstblockage des Prozessors wegen nicht- regulären Ablaufes des Initiierprogrammes führen können.
  • In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, aus den genannten oder aus anderen Gründen motovierte Betriebsunterbrechungen der Funkuhr zu ermöglichen, ohne dadurch längere Anlauf-Intervalle oder Funktionsstörungen hervorzurufen.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst daß die Funkuhr gattungsgemäßer Art gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 ausgestattet ist.
  • Nach dieser Lösung wird unter Beibehaltung des Betriebs der Funktionsteile der Funkuhr im übrigen nur die Weiterschaltung der Zeitanzeige unterbunden und dadurch Divergenz zwischen der tatsächlichen Zeit und der (festgehaltenen) Zeitanzeige hervorgerufen, die dann in gewohnter Weise (nach Beendigung des Eingriffes) vom Zeitabgleich-Prozessor wieder ausgeglichen wird. Diese Anzeigeunterbrechung kann indirekt oder direkt erfolgen. Eine indirekte Anzeigeunterbrechung wird bevorzugt dadurch realisiert, daß dem Zeitabgleich-Prozessor eine Fehlinformation über den momentanen Zeitpunkt und/oder über die momentane Zeitanzeige vorgegeben wird; was am einfachsten dadurch realisierbar ist, daß der normale Prozessor-Reset angesteuert und damit ein Zeitabgleich aus einer Anfangsstellung heraus ausgelöst wird. Bei direkter Unterbrechung kann über eine Inhibit-Schaltung die elektrische Ansteuerung der Fortschalteinrichtung für die Zeitanzeige vorübergehend elektrisch blockiert werden, um dadurch eine Divergenz zwischen tatsächlicher Zeit und angezeigter Zeit hervorzurufen. Sobald diese Blockage aufgehoben ist, führt die Arbeitsweise des Zeitabgleich-Prozessors wieder zur Korrektur der Zeitanzeige.
  • Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch unter Berücksichtigung der Darlegungen in der Zusammenfassung, aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche nach Art eines Blockschaltbildes stark vereinfacht skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine autonome Funkuhr mit zwei unabhängig voneinander ansteuerbaren Unterbrechungsanschlüssen zum Aussetzen der fortlaufenden Zeitanzeige.
  • Die im Blockschaltbild skizzierte Funkuhr 11 enthält in ihrem Werkgehäuse 12 einen über eine Antenne 13 mit Hochfrequenzenergie gespeisten Empfänger-Demodulator 14 zum Gewinnen einer kodierten aktuellen Zeitinformation 15. Eine autonome, vorzugsweise quarzstabilisierte, zeithaltende Schaltung 16 liefert die Fortschaltimpulse 17 für eine Zeitanzeigeeinrichtung 18, die bevorzugt als Zeigeranzeige mit Stundenzeiger 19 und Minutenzeiger 20 (sowie gegebenenfalls Sekundenzeiger, in der Zeichnung nicht berücksichtigt) vor einer Minuterie 21 ausgestattet ist und über eine Fortschalteinrichtung 22 - bevorzugt in Form eines Schrittmotors mit getrieblicher Untersetzung der Zeigerbewegung - betrieben wird. Eine Anzeige-Abfrageeinrichtung 23 (z.B. ein Winkel-Dekodierer zur Ermittlung der momentanen Stellung der Zeiger 19, 20 oder ein Endstellungskodierer zur Lieferung einer Information über den Zeigerdurchgang durch eine vorgegebene Stellung) liefert eine momentane Anzeigeinformation 24. In Dekodier-Umsetzern 25, 26 werden die Informationen 15, 24 so dargestellt, daß sie in einem Zeitabgleich-Vergleicher 27 in Relation zueinander ausgewertet werden können; um bei einer momentanen Fehlanzeige (verglichen mit der tatsächlichen, aktuellen Zeitinformation 15) so lange Korrekturimpulse 28 an die Fortschalteinrichtung 22 zu liefern, bis die tatsächliche Zeitanzeige wieder mit der aktuellen Zeitinformation 15 übereinstimmt.
  • Jedenfalls die Umsetzer 25, 26 und der Vergleicher 27 sind in einem Zeitabgleich-Prozessor 29 realisiert, der in der Praxis aber auch Dekodieraufgaben der Abfrageeinrichtung 23 übernehmen kann (was zur besseren Übersicht in der Zeichnung nicht mit berücksichtigt ist).
  • Gespeist werden die Funktionsteile der Funkuhr 11 aus einer Energieversorgung 30, etwa einer Sekundärbatterie oder dem Speicher eines Primärenergiegenerators (Sonnenzelle, Thermalzelle oder dergleichen).
  • Um überprüfen zu können, ob der Zeitabgleich regulär arbeitet, bzw. um die Zeitabgleichfunktion demonstrieren zu können, ist ein Unterbrechungsanschluß 31.1 vorgesehen, über den - beispielsweise mittels eines manuell betätigbaren Tastschalters 32 - der Reset-Eingang 33 des Prozessors 29 ansteuerbar ist. Dadurch wird der Prozessor 29 in seine Funktions-Anfangsstellung gesetzt, die der Inbetriebnahme der Funkuhr 11 entspricht und in der demzufolge nicht davon ausgegangen werden kann, daß die zufällige Momentanstellung der Zeiger 19, 20 der korrekten Zeitanzeige in Bezug auf die tatsächlich über Funk empfangbare Zeitinformation 15 entspricht. Deshalb steuert der Prozessor 29 zunächst einmal den Einlauf der Zeiger 19, 20 in eine definierte Anfangsstellung, vorzugsweise die Null-Uhr-Stellung 34 (die in der Zeichnung auf der Minuterie 21 durch eine Doppelmarke angegeben ist). Während Einfahrens in diese Stellung oder bei Erreichen dieser Stellung 34 wird im Vergleicher 27 die Anzeige-Sollstellung nach Maßgabe der tatsächlichen, aktuellen Zeitinformation 15 ermittelt und daraufhin die Zeitanzeige über Speisung der Fortschalteinrichtung 22 mit den Korrekturimpulsen 28 entsprechend eingerichtet.
  • Wenn die Anzeige-Abfrageeinrichtung 23 die Stellung der Zeiger 19, 20 nicht unmittelbar, sondern nur mittelbar erfaßt, nämlich über bestimmte Räderstellungen in der getrieblichen Verbindung zur Fortschalteinrichtung 22, dann muß bei der Zeiger-Montage darauf geachtet werden, daß die momentane Zeigersetzstellung mit der zugeordneten Getriebestellung übereinstimmt. In der Uhrenfabrikation ist es üblich, die Zeiger in der Nulluhr- oder Anfangsstellung 34 zu setzen.
  • Das ist bei der Funkuhr 11 die Stellung, in die das Getriebe von der Fortschalteinrichtung 22 als Ausgangsstellung für die Funktion des Zeitabgleich-Prozessors 29 eingedreht wird. Bei Inbetriebnahme der Funkuhr 11 (bzw. nach Ansteuerung ihres Unterbrecherkontaktes 31.1) wird also zunächst das Räderwerk 35 in die Stellung gefahren, die der Zeitanzeige-Anfangsstellung 34 entspricht; ung wenn die ans Räderwerk 35 gekoppelte Anzeige-Abfrageeinrichtung 23 das Erreichen dieser Anfangsstellung 34 signalisiert, wird der Antrieb des Räderwerks 35 kurz angehalten, um danach mittels der Korrekturimpulse 28 in die der tatsächlichen momentanen Zeitinformation 15 entsprechende Anzeigestellung eingefahren zu werden. Dieses kurze Anhalten des Räderwerks 35 in der definierten Anfangsstellung 34 ist aber nicht ausreichend für die erforderliche Montage-Zeitspanne zum manuellen oder halbautomatischen Setzen der Zeiger 19, 20. Um diese Halte-Zeitspanne auf den notwendigen Betrag für das Zeigersetzen verlängern zu können, ist deshalb am Werkgehäuse 12 ein (weiterer) Unterbrechungsanschluß 31.2 vorgesehen. Dieser ist vorzugsweise so montiert, daß er von einer Kontaktschiene 36 erreichbar ist, wenn das Werkgehäuse 12 im Zuge seiner Bestückung über das Montageband verschoben wird.
  • Wenn also das noch nicht mit Zeigern 19, 20 ausgestattete, im übrigen aber funktionstüchtig komplettierte Werkgehäuse 12 am Montageband mit seiner Energieversorgung 30 ausgestattet wird, also erstmals in Betrieb genommen wird, wird über den Prozessor 29 (wie oben beschrieben) zunächst das Räderwerk 35 in seine Anfangsstellung 34 gefahren. Damit nun Zeit zum Zeigersetzen bleibt, das Räderwerk 35 also nicht daraufhin sofort in der aktuellen Zeitinformation 15 entsprechende Stellung weitergedreht wird, wird nun das Werkgehäuse 12 auf die Kontaktschiene 36 bewegt. Dadurch wird, über den Unterbrechungsanschluß 31.2, ein Inhibit-Eingang 37 im Zuge der Ansteuerung der Fortschalteinrichtung 22 ( in der Zeichnung zur Vereinfachung der Übersicht bei dieser dargestellt, aber auch im Prozessor 29 realisierbar) angesteuert, um das Räderwerk 35 fortan zunächst in der nun gerade erreichten Anfangsstellung 34 stehen zu lassen und die Zeiger 19, 20 auf diese Anfangsstellung 34 (Null Uhr) montieren zu können. Nach dem Zeigersetzen wird das Werkgehäuse 12 wieder von der Kontaktschiene 36 heruntergeschoben bzw. abgehoben, die Ansteuerungs-Blockage über den Inhibit-Eingang 37 also wieder aufgehoben, und das Räderwerk 35 mit den Zeigern 19, 20 wird mittels der Korrekturimpulse 28 in die der tatsächlichen Zeitinformtion 15 entsprechende Winkelstellung eingedreht.
  • Anstelle über eine Kontaktschiene 36 kann die Ansteuerung des Unterbrechungsanschlusses 31.2 auch mittels eines zusätzlichen, am Werkgehäuse 12 montierten Schalters vorgenommen werden, oder über eine im Zuge der Montage manuell herstellbare und dann wieder entfernbare Leitungsbrücke (in der Zeichung nicht berücksichtigt).
  • Um den Zeitpunkt des erstmaligen Einlaufens des Räderwerks 35 in die Anfangsstellung 34 beim Verschieben des Werkgehäuses 12 im Zuge der Montagelinie nicht zu verpassen (und dann erst wieder einen vollständigen Zwölfstunden-Umlauf abwarten zu müssen), kann zusätzlich vorgesehen sein, den Inhibit-Eingang 37 über eine Speicherschaltung 38 anzusteuern (die entgegen der vereinfachten Schaltbild-Darstellung vorzugsweise ebenfalls innerhalb des Prozessors 29 realisierbar ist). Diese Speicherschaltung 38 wird (nur) beim Einschalten der Energieversorgung 30 vorbereitet und über die Anzeigeinformation 24 gesetzt, wenn das Räderwerk 35 danach erstmalig die Anfangsstellung 34 erreicht hat. Jetzt ist die Fortschalteinrichtung 22 elektrisch blockiert, und eine beliebig lange Zeitspanne steht zum Zeigersetzen zur Verfügung. Wenn das erfolgt ist, wird das Werkgehäuse 12 beispielsweise über die Kontaktschiene 36 weiterbewegt und nun durch Ansteuerung des Unterbrechungsanschlusses 31.2 die Funktion der Speicherschaltung 38 endgültig- bis zum nächstmaligen Ausfall und Wieder-Erscheinen der Energieversorgung 30 - unterbrochen; so daß künfitg, beim normalen Betrieb der Funkuhr 11, das Erreichen der Anfangsstellung 34 oder eine zufällige Ansteuerung des Unterbrechungsanschlusses 31.2 ohne Einfluß auf den Inhibit-Eingang 37 für die Funktion der Fortschalteinrichtung 22 ist.

Claims (8)

  1. Autonome Funkuhr (11) mit einem Empfänger-Demodulator (14), mit einem Zeitabgleich-Prozessor (29) für Korrektur der aktuellen Zeitanzeige bei Abweichung von der über Funk empfangenen Zeitinformation (15), mit einem Unterbrechungsanschluß (31) für Initiieren des Zeitabgleiches nach einer Betriebsunterbrechung der Zeitanzeige, mit einer zeithaltenden Schaltung (16) und mit einer Fortschalteinrichtung (22) für die Zeitanzeige,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Unterbrechungsanschluß (31; 31.1, 31.2) für elektrische Blockage der Abfrage bzw. Ansteuerung der Zeitanzeige ohne Unterbrechung der Funktion der Funkuhr (11) im übrigen ausgelegt ist.
  2. Funkuhr nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Unterbrechungsanschluß (31.1) auf den Reset-Eingang (33) des Prozessors (29) geführt ist.
  3. Funkuhr nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Unterbrechungsanschluß (31.2) auf einen Inhibit-Eingang (37) der Fortschalteinrichtung (22) geführt ist.
  4. Funkuhr nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Inhibit-Unterbrechungsanschluß (31.2) einen Pol der Energieversorgung (30) an den Inhibit-Eingang(37) legt.
  5. Funkuhr nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Inhibit-Unterbrechungsanschluß (31.2) als am Werkgehäuse (12) extern für eine Kontaktschiene (36) zugänglich ausgebildet ist.
  6. Funkuhr nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Inhibit-Unterbrechungsanschluß (31.2) als Gegenkontakt zu einer Montage-Kontaktschiene (36) zugänglich am Werkgehäuse (12) ausgebildet ist.
  7. Funkuhr nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Inhibit-Unterbrechungsanschluß (31.2) über eine Speicherschaltung (38) auf die Fortschalteinrichtung (22) geführt ist.
  8. Funkuhr nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Speicherschaltung (38) bei Funkuhr-Inbetriebnahme über die Energieversorgung (30) vorbereitet und über den Inhibit-Unterbrechungsanschluß (31.2) abgeschaltet ist.
EP88115450A 1987-09-23 1988-09-21 Autonome Funkuhr Expired - Lifetime EP0308880B1 (de)

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EP0308880A3 EP0308880A3 (de) 1991-02-06
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