JPH06237560A - 回転電気機械に用いる成形絶縁コイルを作成する方法 - Google Patents
回転電気機械に用いる成形絶縁コイルを作成する方法Info
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- JPH06237560A JPH06237560A JP5309606A JP30960693A JPH06237560A JP H06237560 A JPH06237560 A JP H06237560A JP 5309606 A JP5309606 A JP 5309606A JP 30960693 A JP30960693 A JP 30960693A JP H06237560 A JPH06237560 A JP H06237560A
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- H02K3/00—Details of windings
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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
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- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 型巻きコイルの密度を一層一様にすると共に
表面の品質を改善することのできる、回転電気機械に用
いる成形絶縁コイルを作成する方法を提供する。 【構成】 回転電気機械、特に高圧用途に用いる成形コ
イルを作成する改良された方法であって、適当な離型ラ
イナを用いる他に、プレスのプラテンを内張りするか又
はコイルを包み込むためにプレス・パッド・シート材料
３３を用いることにより、精密な寸法の事実上空所のな
いコイル構造を形成するように、スロット部をホット・
プレスして、型巻きコイルが巻装され、結合され、成形
されると共に寸法決めされ、こうしてコイルの表面にか
かる圧力の一様性を改善し、一様な密度を有する絶縁と
共に、正確な寸法のコイル断面が得られるようにする。
表面の品質を改善することのできる、回転電気機械に用
いる成形絶縁コイルを作成する方法を提供する。 【構成】 回転電気機械、特に高圧用途に用いる成形コ
イルを作成する改良された方法であって、適当な離型ラ
イナを用いる他に、プレスのプラテンを内張りするか又
はコイルを包み込むためにプレス・パッド・シート材料
３３を用いることにより、精密な寸法の事実上空所のな
いコイル構造を形成するように、スロット部をホット・
プレスして、型巻きコイルが巻装され、結合され、成形
されると共に寸法決めされ、こうしてコイルの表面にか
かる圧力の一様性を改善し、一様な密度を有する絶縁と
共に、正確な寸法のコイル断面が得られるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コイル表面にかかる圧
力の一様性を改善し、こうして完成された型巻きコイル
の密度を一層一様にすると共に表面の品質を改善するた
めに、圧力等化材料を用いて高電圧型巻き電気コイルを
作成する方法に関する。
力の一様性を改善し、こうして完成された型巻きコイル
の密度を一層一様にすると共に表面の品質を改善するた
めに、圧力等化材料を用いて高電圧型巻き電気コイルを
作成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】製品が平坦であるか又は弓形の平行な面
を含んでいる複合積層体を作成する過程では、圧成過程
の間、成形圧力を均等にするためにプレス・パッドを用
い、こうして圧力板に対する疲労を低減させると共に、
比較的欠陥のない仕上げ面を得られるようにするのが常
套手段である。平坦な又は弓形の平行な面を有するよう
に仕上げられた積層体を形成するために用いられている
従来のプレス・パッド材料は、とりわけ、クラフト紙、
アラミド紙、カンバス、チップボード、織布、合成シー
ト及び種々の特別な設計の複合又はゴム状材料を含んで
いる。１９８６年９月１６日にカスパ等に付与された米
国特許番号第４６１２０８１号では、木材チップ板のよ
うな積層体が圧成作業の間に加熱されるが、この米国特
許に記載されているように、このような材料を用いる
と、プレス板と圧成しようとする材料との間の熱伝導度
が比較的低いために、問題がある。そこで、上述の米国
特許では、その特許に記載されるような平坦な積層製品
を作成するために、薄い浮動鋼板を含んでいる油充填静
圧パッドを用いることが述べられている。
を含んでいる複合積層体を作成する過程では、圧成過程
の間、成形圧力を均等にするためにプレス・パッドを用
い、こうして圧力板に対する疲労を低減させると共に、
比較的欠陥のない仕上げ面を得られるようにするのが常
套手段である。平坦な又は弓形の平行な面を有するよう
に仕上げられた積層体を形成するために用いられている
従来のプレス・パッド材料は、とりわけ、クラフト紙、
アラミド紙、カンバス、チップボード、織布、合成シー
ト及び種々の特別な設計の複合又はゴム状材料を含んで
いる。１９８６年９月１６日にカスパ等に付与された米
国特許番号第４６１２０８１号では、木材チップ板のよ
うな積層体が圧成作業の間に加熱されるが、この米国特
許に記載されているように、このような材料を用いる
と、プレス板と圧成しようとする材料との間の熱伝導度
が比較的低いために、問題がある。そこで、上述の米国
特許では、その特許に記載されるような平坦な積層製品
を作成するために、薄い浮動鋼板を含んでいる油充填静
圧パッドを用いることが述べられている。
【０００３】例えば１９８８年６月２８日にウィルハイ
ム等に付与された米国特許番号第４７５３８４７号に
は、ある生地を有しているパターン及び生地を有してい
ないパターンの両方の種々の離型シートが提案されてい
る。このような離型シート構造は、プリント配線板及び
その他の平面状の物品のような多層積層体を作成するの
に有益であることが判っている。
ム等に付与された米国特許番号第４７５３８４７号に
は、ある生地を有しているパターン及び生地を有してい
ないパターンの両方の種々の離型シートが提案されてい
る。このような離型シート構造は、プリント配線板及び
その他の平面状の物品のような多層積層体を作成するの
に有益であることが判っている。
【０００４】電気機械に対する型巻きコイルのようなあ
る形状の物品を製造するとき、通常の方法は、適当な離
型ライナを用いてプレスを内張りするか又は圧成しよう
とする物品を包み込み、圧成しようとする物品がプレス
のプラテンに結合しないようにしている。例えば、現在
の方法では、絶縁されたコイルには離型ライナとして、
１層又は２層のフィルム材料がテープ状に巻き付けられ
る。場合によっては、コイル上の絶縁体を固める助けと
して、１つのフィルムは収縮性フィルム又は処理済みの
幅の狭い織布に置き換えられる。このような現在の方法
は、幾分いろいろなやり方があるが、それでも成形用の
型からの成形された製品の離型を容易にするために、離
型材料を含んでいるものに限られている。
る形状の物品を製造するとき、通常の方法は、適当な離
型ライナを用いてプレスを内張りするか又は圧成しよう
とする物品を包み込み、圧成しようとする物品がプレス
のプラテンに結合しないようにしている。例えば、現在
の方法では、絶縁されたコイルには離型ライナとして、
１層又は２層のフィルム材料がテープ状に巻き付けられ
る。場合によっては、コイル上の絶縁体を固める助けと
して、１つのフィルムは収縮性フィルム又は処理済みの
幅の狭い織布に置き換えられる。このような現在の方法
は、幾分いろいろなやり方があるが、それでも成形用の
型からの成形された製品の離型を容易にするために、離
型材料を含んでいるものに限られている。
【０００５】このようなコイル又は半コイルを形成する
とき、完成されたコイル積層体における密度を一層一様
にすると共にその表面の品質を改善するために、コイル
表面にかかる圧力の一様性を改善することが望ましい。
５２００ボルト又はそれ以上の高電圧用に用いられる型
巻きコイルでは、上に述べた基準の他に、このようなコ
イルの高圧絶縁体が、特定の絶縁及び用途にとって最適
の密度であることが極めて重要である。即ち、縁部及び
角部が、このような部分に電気ストレスの集中を招くほ
ど尖っていないことが絶対条件である。更に、このよう
な位置でコイルが過度に丸くなっていることは、密度が
不十分である徴候であって、特に高圧回転電気機械の場
合には、長期的な電圧ストレスに耐える能力を失うこと
に通ずる。
とき、完成されたコイル積層体における密度を一層一様
にすると共にその表面の品質を改善するために、コイル
表面にかかる圧力の一様性を改善することが望ましい。
５２００ボルト又はそれ以上の高電圧用に用いられる型
巻きコイルでは、上に述べた基準の他に、このようなコ
イルの高圧絶縁体が、特定の絶縁及び用途にとって最適
の密度であることが極めて重要である。即ち、縁部及び
角部が、このような部分に電気ストレスの集中を招くほ
ど尖っていないことが絶対条件である。更に、このよう
な位置でコイルが過度に丸くなっていることは、密度が
不十分である徴候であって、特に高圧回転電気機械の場
合には、長期的な電圧ストレスに耐える能力を失うこと
に通ずる。
【０００６】本発明では、配線板のような平坦な複合積
層体を製造するために通常用いられているプレス・パッ
ドを成形絶縁コイルの製造過程に適用することができる
こと、そしてプレス・パッドの使用は、個々のストラン
ド、ターン及び成形コイルにおける絶縁の方法及び形状
が幾分複雑である場合の高圧回転電気機械の成形コイル
を形成するときに特に役立つことが判った。このような
プレス・パッドは、圧成作業の前に、プレスのダイスを
内張りするために又はコイルを包み込むために用いて、
形成されるコイルの表面における圧力の一様性を改善す
ることができ、こうすることによって、圧成作業後に得
られるコイルは、密度が一層一様になると共に、完成さ
れたコイルの表面の品質が改善される。更に、このよう
な用い方により、高電圧の用途に用いられる場合の決め
手であるが、特に縁部及び角部におけるコイル絶縁の最
適の密度が得られる。
層体を製造するために通常用いられているプレス・パッ
ドを成形絶縁コイルの製造過程に適用することができる
こと、そしてプレス・パッドの使用は、個々のストラン
ド、ターン及び成形コイルにおける絶縁の方法及び形状
が幾分複雑である場合の高圧回転電気機械の成形コイル
を形成するときに特に役立つことが判った。このような
プレス・パッドは、圧成作業の前に、プレスのダイスを
内張りするために又はコイルを包み込むために用いて、
形成されるコイルの表面における圧力の一様性を改善す
ることができ、こうすることによって、圧成作業後に得
られるコイルは、密度が一層一様になると共に、完成さ
れたコイルの表面の品質が改善される。更に、このよう
な用い方により、高電圧の用途に用いられる場合の決め
手であるが、特に縁部及び角部におけるコイル絶縁の最
適の密度が得られる。
【０００７】上述及びその他の目的及び利点は、以下図
面について詳しく説明するところから、更によく理解さ
れよう。
面について詳しく説明するところから、更によく理解さ
れよう。
【０００８】
【実施例】図１及び図３を見れば判るように、高圧電動
機及び発電機に用いられているホット・プレスで成形さ
れたコイルは、複雑な絶縁システムを含んでいる。例え
ば、図３に示すように、ワイヤ・ストランド３１が溶融
ポリエステル及び硝子、雲母テープ又はその他の絶縁材
料で個別に絶縁されている。巻線ターンの定格及び設計
に応じて、エポキシ結合の雲母テープと、硝子織布テー
プとから構成されているターン絶縁体３２が適用され
る。その後、雲母テープと、硝子テープとから構成され
ているコイル絶縁体３３が、空所を埋めるための各層の
間のエポキシ樹脂と共に適用され、こうして、内部コロ
ナを減少させている。更に、コロナによる損傷を防止す
るために、及び環境に対する保護作用を強めるために、
コロナ均し（グレイディング）テープ若しくは塗料、導
電テープ若しくは塗料３４、及び耐薬性樹脂３５が追加
されることがある。
機及び発電機に用いられているホット・プレスで成形さ
れたコイルは、複雑な絶縁システムを含んでいる。例え
ば、図３に示すように、ワイヤ・ストランド３１が溶融
ポリエステル及び硝子、雲母テープ又はその他の絶縁材
料で個別に絶縁されている。巻線ターンの定格及び設計
に応じて、エポキシ結合の雲母テープと、硝子織布テー
プとから構成されているターン絶縁体３２が適用され
る。その後、雲母テープと、硝子テープとから構成され
ているコイル絶縁体３３が、空所を埋めるための各層の
間のエポキシ樹脂と共に適用され、こうして、内部コロ
ナを減少させている。更に、コロナによる損傷を防止す
るために、及び環境に対する保護作用を強めるために、
コロナ均し（グレイディング）テープ若しくは塗料、導
電テープ若しくは塗料３４、及び耐薬性樹脂３５が追加
されることがある。
【０００９】図１は高圧コイルの他の断面図であって、
例えば回転電気機械の固定子スロットに挿入される典型
的なコイルの大掛かりな層状絶縁体を断面図で示してい
る。このような絶縁体は、個別に絶縁されたストランド
の他に、ターン絶縁体１と、エポキシ結合樹脂の被覆２
と、絶縁接地壁テープ層３と、収縮ダクロン４又は硝子
織テープのような機械的な保護体と、コロナ及び均しテ
ープ保護層５とを含んでいる。
例えば回転電気機械の固定子スロットに挿入される典型
的なコイルの大掛かりな層状絶縁体を断面図で示してい
る。このような絶縁体は、個別に絶縁されたストランド
の他に、ターン絶縁体１と、エポキシ結合樹脂の被覆２
と、絶縁接地壁テープ層３と、収縮ダクロン４又は硝子
織テープのような機械的な保護体と、コロナ及び均しテ
ープ保護層５とを含んでいる。
【００１０】固定子スロットは寸法が限られていると共
に、絶縁コイルはスロットの充填係数を最適にするよう
に設計されているので、コイル、特に真直ぐなスロット
部は所定の寸法であって、寸法が安定していることが決
め手である。断面の外側寸法について言うと、特に縁部
及び角部では、これらの位置における過大な電気ストレ
スを回避するために、かなり複雑な高圧絶縁体構造に空
所がなく、且つ最適の密度であることも更に決め手であ
る。
に、絶縁コイルはスロットの充填係数を最適にするよう
に設計されているので、コイル、特に真直ぐなスロット
部は所定の寸法であって、寸法が安定していることが決
め手である。断面の外側寸法について言うと、特に縁部
及び角部では、これらの位置における過大な電気ストレ
スを回避するために、かなり複雑な高圧絶縁体構造に空
所がなく、且つ最適の密度であることも更に決め手であ
る。
【００１１】型巻き高圧コイルは成形装置で組み立てる
のが普通であり、この場合、何段かの絶縁を加えて、例
えば図１又は図３に示すような断面形状を有している平
坦なコイルを形成する。その後、コイルは、図２に例と
して示すような形状のコイルにするために、一般的には
スプレッダ装置で成形される。この図２に示すような形
状のコイルは、比較的真直ぐなスロット部２１と、端コ
イル部２２及び２３とを含んでいる。
のが普通であり、この場合、何段かの絶縁を加えて、例
えば図１又は図３に示すような断面形状を有している平
坦なコイルを形成する。その後、コイルは、図２に例と
して示すような形状のコイルにするために、一般的には
スプレッダ装置で成形される。この図２に示すような形
状のコイルは、比較的真直ぐなスロット部２１と、端コ
イル部２２及び２３とを含んでいる。
【００１２】コイル・スプレッダが、上に述べたように
コイルを比較的精密な寸法に成形するが、特にコイルの
スロット部２１は、固定子スロットの寸法によって要求
される所定の寸法に達するように更に処理しなければな
らない。その上、完成されたコイルは、特にスロット部
では、比較的一様な密度を有すると共に取り付け易さの
ために良好な表面の品質を有するような、寸法の安定し
た構造となっていなければならない。
コイルを比較的精密な寸法に成形するが、特にコイルの
スロット部２１は、固定子スロットの寸法によって要求
される所定の寸法に達するように更に処理しなければな
らない。その上、完成されたコイルは、特にスロット部
では、比較的一様な密度を有すると共に取り付け易さの
ために良好な表面の品質を有するような、寸法の安定し
た構造となっていなければならない。
【００１３】いくつかの絶縁層のこのような寸法決め及
び結合は、加熱されたプレスのプラテンを用いて、スロ
ット部を所定の寸法にホット・プレスすることにより得
られる。このようなホット・プレス作業は、コイルの表
面がプレスのプラテンにくっつかないように、プレスを
内張りするために、又は圧成しようとする物品を包み込
むために、離型ライナを用いるのみであることが普通で
ある。しかしながら、このような従来の処理では、高圧
の用途で最も重要である絶縁体によってもたらされる適
切な保護を維持するために、特に隅部及び曲り目で、い
くつかの絶縁層の密度の一様性を達成するために決め手
となるコイルの表面における圧力の一様性が得られな
い。
び結合は、加熱されたプレスのプラテンを用いて、スロ
ット部を所定の寸法にホット・プレスすることにより得
られる。このようなホット・プレス作業は、コイルの表
面がプレスのプラテンにくっつかないように、プレスを
内張りするために、又は圧成しようとする物品を包み込
むために、離型ライナを用いるのみであることが普通で
ある。しかしながら、このような従来の処理では、高圧
の用途で最も重要である絶縁体によってもたらされる適
切な保護を維持するために、特に隅部及び曲り目で、い
くつかの絶縁層の密度の一様性を達成するために決め手
となるコイルの表面における圧力の一様性が得られな
い。
【００１４】コイルと、普通に用いられるプレスのダイ
スの離型ライナとの間に、プレス・パッド材料を追加す
ることにより、一層一様な絶縁密度及び改良された表面
の品質を有するコイルが得られることが判った。即ち、
加熱されたプレスのダイスは、「テフロン」又はその他
の普通の離型材料のような離型ライナで内張りされる他
に、プレス・パッド材料でも内張りされる。このプレス
・パッド材料は、これらに限らないが、クラフト紙、ア
ラミド紙、織布又は特別に設計された複合合成シート若
しくはゴム状材料を含んでいてもよい。この代わりに、
このような材料を用いて、プレスのプラテンを内張りす
るのとは対照的に、コイルを包み込むことができる。
スの離型ライナとの間に、プレス・パッド材料を追加す
ることにより、一層一様な絶縁密度及び改良された表面
の品質を有するコイルが得られることが判った。即ち、
加熱されたプレスのダイスは、「テフロン」又はその他
の普通の離型材料のような離型ライナで内張りされる他
に、プレス・パッド材料でも内張りされる。このプレス
・パッド材料は、これらに限らないが、クラフト紙、ア
ラミド紙、織布又は特別に設計された複合合成シート若
しくはゴム状材料を含んでいてもよい。この代わりに、
このような材料を用いて、プレスのプラテンを内張りす
るのとは対照的に、コイルを包み込むことができる。
【００１５】このようなプレス・パッド材料を用いるこ
とにより、コイルの表面にわたって圧力の一様性を改善
するという所望の結果を達成すると共に、いくつかの絶
縁層の結合を通じて、寸法の安定性を有している精密な
所定の寸法を有するコイルのスロット部が得られる。更
に、こうして得られた積層絶縁層は、事実上空所がない
ばかりでなく、導体の縁部及び角部の上を含めて、実質
的に一様な密度であるが、これは高電圧の状況では、絶
縁体に対する過大な電気ストレスを除くために決定的な
ことである。こうして、成形コイルが、長期的な高電圧
ストレスに耐えるように、機械的にも電気的にも安定で
ある高圧コイルを形成するように、精密な形状及び寸法
に巻装され、結合され、寸法決めされると共に成形され
る。
とにより、コイルの表面にわたって圧力の一様性を改善
するという所望の結果を達成すると共に、いくつかの絶
縁層の結合を通じて、寸法の安定性を有している精密な
所定の寸法を有するコイルのスロット部が得られる。更
に、こうして得られた積層絶縁層は、事実上空所がない
ばかりでなく、導体の縁部及び角部の上を含めて、実質
的に一様な密度であるが、これは高電圧の状況では、絶
縁体に対する過大な電気ストレスを除くために決定的な
ことである。こうして、成形コイルが、長期的な高電圧
ストレスに耐えるように、機械的にも電気的にも安定で
ある高圧コイルを形成するように、精密な形状及び寸法
に巻装され、結合され、寸法決めされると共に成形され
る。
【００１６】本発明を最も実用的な実施例と現在考えら
れるものについて説明したが、当業者であれば、特許請
求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の
変更及び改変を加えることができることを承知された
い。
れるものについて説明したが、当業者であれば、特許請
求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の
変更及び改変を加えることができることを承知された
い。
【図１】導体ターン及びコイル絶縁体の多数の層を含ん
でいる１５０００ボルトのコイルの典型的な断面図であ
る。
でいる１５０００ボルトのコイルの典型的な断面図であ
る。
【図２】ここで説明する製造工程によって形成された典
型的な成形固定子コイルの形状を例示する一部を断面で
示す斜視図である。
型的な成形固定子コイルの形状を例示する一部を断面で
示す斜視図である。
【図３】高圧交流型巻き電動機及び発電機に用いられる
図２に示すような種類の固定子コイルの一部の詳細図で
ある。
図２に示すような種類の固定子コイルの一部の詳細図で
ある。
１、３２ ターン絶縁体 ２ 被覆 ３ 絶縁接地壁テープ層 ４ 収縮ダクロン ５ コロナ及び均しテープ保護層 ２１ スロット部 ２２、２３ 端コイル部 ３１ ワイヤ・ストランド ３３ コイル絶縁体 ３４ 導電テープ ３５ 耐薬性樹脂
Claims (5)
- 【請求項１】 回転電気機械に用いる成形絶縁コイルを
作成する方法であって、前記コイルは、前記機械のスロ
ットに配置するための直線的に伸びているスロット部を
含んでいると共に、該コイルのスロット部を接続する端
コイル部を含んでおり、 実質的に平坦な細長いコイル構造であって、該コイル構
造の断面が多数の積層導体層を含んでおり、該導体の周
りに１つ又は更に多くの絶縁層が設けられている、コイ
ル構造を得るように、前記コイルを巻装する工程と、 前記回転電気機械に取り付けるのに適合するような曲線
形状の前記コイルのスロット部及び端コイル部を形成す
るように、前記コイル構造を型で広げる工程と、 前記スロット部の外側寸法を精密に寸法決めするよう
に、前記コイルのスロット部を圧成する工程とを備えて
おり、 該圧成する工程は、圧成された前記コイルのスロット部
が該コイルのスロット部の断面にわたって実質的に一様
な絶縁密度を有するように、 プレスのプラテンと前記コイルのスロット部との間に離
型ライナを配置する工程と、 前記離型ライナと前記コイルのスロット部との間にプレ
ス・パッド・シート材料を配置する工程と、 前記コイルのスロット部を精密な寸法に圧成するよう
に、前記プレスのプラテンを締める工程とを含んでい
る、回転電気機械に用いる成形絶縁コイルを作成する方
法。 - 【請求項２】 前記コイルは、高圧回転電気機械に用い
られる固定子コイルである請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記プラテンは、加熱され、前記絶縁層
は、熱硬化樹脂を含んでおり、前記圧成する工程は、前
記コイル構造の内部のコロナ効果を減少させるように、
前記絶縁層内の空所を実質的に除いている請求項１に記
載の方法。 - 【請求項４】 前記プレス・パッド・シート材料は、ク
ラフト紙、アラミド紙、織製又は複合シート材料である
請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記プレス・パッド・シート材料は、前
記プレスのプラテンを内張りすることにより、又は該材
料で前記コイルのスロット部を包み込むことにより配置
されている請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US99019392A | 1992-12-14 | 1992-12-14 | |
| US990193 | 1992-12-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06237560A true JPH06237560A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=25535882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5309606A Withdrawn JPH06237560A (ja) | 1992-12-14 | 1993-12-10 | 回転電気機械に用いる成形絶縁コイルを作成する方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0602907A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06237560A (ja) |
| KR (1) | KR940017048A (ja) |
| AU (1) | AU5202793A (ja) |
| BR (1) | BR9305048A (ja) |
| CA (1) | CA2103419A1 (ja) |
| MX (1) | MX9307873A (ja) |
| TW (1) | TW234792B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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