AT512432B1 - Rotorflügel für eine turbine - Google Patents

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AT512432B1 ATA62/2012A AT622012A AT512432B1 AT 512432 B1 AT512432 B1 AT 512432B1 AT 622012 A AT622012 A AT 622012A AT 512432 B1 AT512432 B1 AT 512432B1
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotorflügel (1) für eine Turbine. Dieser Rotorflügel (1) weist erfindungsgemäß einen Hohlraum (10) und an seinem unteren Ende mindestens zwei Rippen (32, 32', 42, 42', 52, 52', 62, 62', 72, 72') auf. Die Erfindung betrifft weiters eine Turbine, insbesondere Gezeitenströmungsturbine, die mindestens zwei, vorzugsweise drei erfindungsgemäße Rotorflügen (1) aufweist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist der Rotorflügel ausreichend stabil auch bei kleineren Durchmessern des unteren Endes, wobei der Anteil der Gesamtlänge des Rotorflügels zur Energiegewinnung wesentlich erhöht werden kann.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Rotorflügel für eine Turbine, wobei der Rotorflügel einen Hohlraum und an seinem unteren Ende mindestens zwei Rippen aufweist. Derartige Turbinen können u.a. Windturbinen, Meerwasserströmungsturbinen, Gezeitenströmungsturbinen sein.
[0002] Die Rotorflügel werden im Fußbereich, d.h. bei der Verbindung zur Turbinennabe, sehr großen Biegemomenten ausgesetzt, wodurch sehr große und teure Flanschverbindungen erforderlich sind auch um die nötige Steifheit zu gewährleisten. Derartige Flanschverbindungen sind z.B. aus der WO2010/084320 A2 oder der WO 2011/077454 A1 bekannt. Auch muss daher die Kontur des Flügels an diese geometrischen Abmessungen angepasst werden und kann nicht für den Energiegewinn optimiert werden. Auch gibt es an die Nabe angegossene bzw. angeschweißte Schaufeln bzw. Flügel, wie z.B. der Schiffspropeller der US 3,310,116 A. Eine weiter Verbindung von Zapfen und Flügel ist z.B. in der US 5,660,527 A beschrieben, wobei am unteren Ende eine Hülse vorgesehen ist, die mit Scheiben (vergleichbar den Rippen) befestigt ist. Die Verbindung mit dem Zapfen erfolgt mittels „pitch bearings 612 a, b, c, d“ in denen der Zapfen rotierbar gelagert ist. Die Erfindung hat es sich als Ziel gesetzt einen Rotorflügel zu schaffen, der einfach an der Nabe zu befestigen ist und dessen Profil auf den Energiegewinn abgestimmt werden kann.
[0003] Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass ein Zapfen zur Verbindung mit der Nabe eines Turbinenrotors vorgesehen ist, der mit den Rippen form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist.
[0004] E ine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel aus Stahl ist. Dadurch kann der Flügel wesentlich kleiner gestaltet werden. Er kann dabei aus Stahlblech geschweißt sein, wobei der Flügelfuß gegebenenfalls auch aus Guss sein kann. Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen mittels mindestens einer in axialer Richtung angeordneten Schraube mit zumindest einer Rippe verbunden ist, wobei er auch mittels mindestens einer in radialer Richtung angeordneten Schraube bzw. eines Stiftes mit zumindest einer Rippe verbunden sein kann. Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen mindestens einen Konus oder Absatz aufweist und mit diesem mit einer Rippe kraftschlüssig verbunden ist, wobei der Zapfen einen weiteren Konus oder Absatz aufweisen kann, der eine gegenläufige Steigung zum ersten Konus oder Absatz aufweist. Dadurch können die auf den Flügel wirkenden Kräfte günstig auf den Zapfen und in weiterer Folge auf die Nabe übertragen werden.
[0005] Wird vorzugsweise ein Haltering vorgesehen, der mit dem weiteren Konus oder Absatz formschlüssig verbindbar ist, kann in einfacher Weise der Flügel fixiert und die Kräfte übertragen werden.
[0006] Eine erfindungsgemäße Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass mit zumindest einer Rippe verbundene Zuganker vorgesehen sind. So können in einfacher Weise die Befestigungseinrichtungen vormontiert werden, was zu kürzeren Montagezeiten vor Ort führt. Besonders günstig ist es, wenn der Zapfen durch Vorspannen der Zuganker mit den zumindest zwei Rippen kraftschlüssig verbunden ist.
[0007] Alternativ kann der Zapfen mit den zumindest zwei Rippen formschlüssig abschließen und mittels eines Klemmrings form- und kraftschlüssig festgehalten werden.
[0008] Die Erfindung betrifft auch eine Turbine, insbesondere Gezeitenströmungsturbine mit mindestens zwei, vorzugsweise drei Rotorflügen die den obigen Aufbau haben. Besonders für Gezeitenströmungsturbinen ist ein stabiler Rotorflügel erforderlich, wobei der erfindungsgemäße Rotorflügel den Vorteil einer guten Energieumsetzung auf kleinstem Raum hat. Es können auch mehrere Flügel vorgesehen sein.
[0009] Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei [0010] Fig. 1 eine Anordnung für eine Turbine gemäß der Erfindung, [0011] Fig. 2 den Anschluss eines Flügels an die Welle [0012] Fig. 3 eine erste Variante für die Verbindung Zapfen - Flügel [0013] Fig. 4 eine weitere Variante für die Verbindung Zapfen - Flügel [0014] Fig. 5 eine weitere erfindungsgemäße Variante für die Verbindung Zapfen - Flügel [0015] Fig. 6 a, b, c die Montage des Zapfens gemäß der Variante in Fig. 5 [0016] Fig. 6d eine Variante der Ausführung gemäß den Fig. 6a,b,c, [0017] Fig. 7 eine weitere erfindungsgemäße Variante für die Verbindung Zapfen - Flügel darstellt.
[0018] Fig. 1 zeigt eine Anordnung für eine Turbine, wie sie z.B. zur Nutzung der Energie aus Gezeitenströmungen eingesetzt wird. Diese Turbine hat beispieihaft drei Rotorfiügei 1, die über eine Nabe 4 mit der Weiie 5 verbunden sind. Es können aber auch zwei, vier oder mehr Flügel eingesetzt werden.
[0019] Fig. 2 zeigt die Anbindung eines Rotorfiügeis 1 an die Weiie 5. Der Zapfen 2 des Rotorflü-geis 1 ist dabei über eine Lagerung oder sonstige Befestigung 3 in der Nabe 4, die mit der Welle fest verbunden ist, befestigt. Es können dabei Einrichtungen vorgesehen sein, mittels derer der Rotorflügel 1 zur optimalen Energiegewinnung in die Strömung gedreht werden kann.
[0020] in Fig. 3 ist nun eine erfindungsgemäße Variante der Verbindung von Zapfen 2 mit dem Rotorfiügei 1 dargesteiit. im unteren Ende 31 des Rotorfiügeis 1 befinden sich im Hohlraum 10 Kraftübertragungselemente, die ais Rippen 32, 32’ ausgebiidet sind. Der Zapfen 2 wird durch eine passgenaue Öffnung 33 in der untersten Rippe 32 in das untere Ende 31 des Rotorflügels 1 eingeführt und reicht bis zur obersten Rippe 32’, wo er in eine Ausnehmung 34 eingeführt wird. Zwischen unterster Rippe 32 und oberster Rippe 32’ können weitere Rippen angeordnet sein, die jeweiis Öffnungen anaiog Öffnung 33 aufweisen. Der Zapfen 2 weist weiters einen Anschlag 35 auf, der an der Außenseite mit der untersten Rippe 32 abschließt sobald der Zapfen 2 vollständig in der Ausnehmung 34 eingebracht ist. Durch eine Öffnung 36 im unteren Ende 31 des Rotorflügels 1 wird eine Schraube 37 eingeführt und in der Achse des Zapfens 2 befestigt. Es können auch mehrere in axialer Richtung angeordnete Schrauben, die z.B. in Art eines Lochkreises angeordnet sind eingesetzt werden. Dadurch werden die unterste Rippe 32 und die oberste Rippe 32’ gegeneinander verspannt und können so die auftretenden Kräfte gut übertragen.
[0021] Fig. 4 zeigt eine zu Fig. 3 analoge Anordnung eines Rotorflügels 1 wobei hier im unteren Ende 41 des Rotorflügels 1 im Hohlraum 10 Kraftübertragungselemente befinden, die als Rippen 42, 42’ ausgebildet sind. Der Zapfen 2 wird durch eine passgenaue Öffnung 43 in der untersten Rippe 42 in das untere Ende 41 des Rotorflügels 1 eingeführt und reicht bis zur obersten Rippe 42’, wo er in durch eine Öffnung 44 eingeführt wird. Zwischen unterster Rippe 42 und oberster Rippe 42’ können auch hier weitere Rippen angeordnet sein, die jeweils Öffnungen analog Öffnung 43 aufweisen. Der Zapfen 2 weist weiters einen Anschlag 45 auf, der an der Außenseite mit der untersten Rippe 42 abschließt sobald der Zapfen 2 durch die Öffnung 44 in der obersten Rippe 42’ hinausreicht. Durch eine oder mehrere am Umfang verteilte Bohrungen 46 im unteren Ende 41 des Rotorflügels 1 wird eine Stiftschraube 47 eingeführt und im Zapfens 2 festgeschraubt. Es können natürlich auch mehrere Stiftschrauben 47 um den Umfang verteilt eingesetzt werden.
[0022] Fig. 5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Variante der Verbindung von Zapfen 2 mit Rotorfiügei 1. Auch hier befinden sich im unteren Ende 51 im Hohiraum 10 des Rotorfiügeis 1 Kraftübertragungseiemente, die ais Rippen 52, 52’ ausgebiidet sind, wobei auch weitere Rippen eingesetzt werden können. Der Zapfen 2 weist hier zwei konusförmige Bereiche 56 und 58 auf.
Der obere Bereich 56 des Zapfens 2 passt hierbei genau in die ebenfaiis konisch ausgeführte Öffnung 54 der obersten Rippe 52’. Der untere konusförmige Bereich 58 des Zapfens 2 ist hier an den ebenfaiis konisch ausgeführten Haitering 55 angepasst, der in die Öffnung 53 der unteren Rippe 52 eingepasst ist, wobei hier eine zwischen Haitering 55 und Öffnung 53 eine Trennfuge vorgesehen sein kann, um die Montage zu erieichtern. Über Zuganker 57 wird nun der Haitering 55 gegen die obere Rippe 52’ verspannt. Vorzugsweise weist der obere konusförmige Bereich 56 des Zapfens 2 einen fiachen Winkel auf, so dass er selbsthemmend ist und die auftretenden Torsi- onsmomente und Axialkräfte aufnehmen kann. Der untere konusförmige Bereich 58 des Zapfens 2 weist vorteilhafterweise einen steilen Winkel auf, wodurch die Demontage erleichtert wird. Bei dieser Variante der Befestigung ist eine kostengünstige Fertigung des Zapfens möglich und es gibt auch keinerlei schwächende Kerben durch z.B. Passfedernuten oder Querbohrungen. Die Krafteinleitung in den Rotorflügel 1 kann günstig durch die zumindest zwei Rippen 52, 52’ erfolgen und es wird dadurch eine schlankere Schaufel(Flügel-) Konstruktion möglich.
[0023] Die Fig. 6a, 6b und 6c zeigen nun den Montagevorgang für eine erfindungsgemäße Verbindung von Zapfen 2 und Rotorflügel 1 gemäß Fig. 5. Auf einem Zapfen 2 mit einem oberen konusförmigen Bereich 66 und einem unteren konusförmigen Bereich 68 wird erst ein einteiliger Haltering 65 aufgeschoben und anschließend das Zapfenlager 3 montiert. (Fig. 6a). Auf der anderen Seite werden Zuganker 67 in der obersten Rippe 62’ des Rotorflügels 1 vormontiert. Anschließend wird der mit dem Haltering 65 vormontierte Zapfen 2 durch die Öffnung 63 in der untersten Rippe 62 eingeführt, bis er mit seinem oberen konusförmigen Bereich 66 in die Öffnung 64 der obersten Rippe 62’ zum Hohlraum 10 hin einrastet. (Fig. 6b) [0024] In weiterer Folge wird der Haltering 65 über die Zuganker 67 soweit geschoben, bis er in der Öffnung 63 der untersten Rippe 62 einrastet und am unteren konischen Bereich 68 des Zapfens 2 anliegt. Anschließend wird der Haltering 65 über Muttern 69 mit den Zugankern 67 verschraubt und dadurch die beiden konusförmigen Bereiche 66, 68 des Zapfens 2 mit der untersten Rippe 62 und der obersten Rippe 62’ derart verspannt, dass eine spielfreie Kraftübertragung erzielt wird. (Fig. 6c) [0025] Fig. 6d zeigt nun eine Variante der Ausführung gemäß den Figuren 6a, 6b, 6c. Statt eines oberen bzw. unteren konusförmigen Bereichs ist hier jeweils ein Absatz 66’ bzw. 68’, d.h. eine Stufe vorgesehen sein, wobei der Zapfen 2 zwischen den beiden Absätzen 66’ und 68’ einen größeren Durchmesser als die übrige Zapfenwelle aufweist und durch dass Zusammenspannen mittels der Zuganker 67 kraftschlüssig mit den Rippen 62, 62’ des Flügels 1 verbunden ist.
[0026] Fig. 7 zeigt nun eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Verbindung von Zapfen 2 mit dem Rotorflügel 1, wobei hier am unteren Ende 71 des Rotorflügels wiederum zwei Rippen 72, 72’ dargestellt sind, wobei auch mehrere Rippen vorgesehen sein können. Hier weist die unterste Rippe 72 einen Flansch 76 auf, der für den Zapfen 2 eine Öffnung 73 bildet. Weiters weist auch der Anschlag 75 des Zapfens 2 einen flanschartigen Rand auf. Um die beiden Flansche herum wird nun ein Klemmring 77 angebracht, der einteilig, aber auch zweiteilig ausgeführt sein kann. Damit wird ebenfalls der Zapfen 2 mit dem Rotorflügel 1 derart verbunden, dass er die anfallenden Torsions- und Axialkräfte gut aufnehmen kann.

Claims (9)

  1. Patentansprüche
    1. Rotorflügel für eine Turbine, wobei der Rotorflügel (1) einen Hohlraum (10) und an seinem unteren Ende mindestens zwei Rippen (32, 32’, 42, 42’, 52, 52’, 62, 62’, 72, 72’) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zapfen (2) zur Verbindung mit der Nabe (4) eines Turbinenrotors vorgesehen ist, der mit den Rippen (32, 32’, 42, 42’, 52, 52’, 62, 62’, 72, 72’) form-und/oder kraftschlüssig verbunden ist.
  2. 2. Rotorflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorflügel (1) aus Stahl ist.
  3. 3. Rotorflügel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (2) mittels mindestens einer in axialer Richtung angeordneten Schraube (37) mit zumindest einer Rippe (32’) verbunden ist.
  4. 4. Rotorflügel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (2) mittels mindestens einer in radialer Richtung angeordneten Schraube bzw. eines Stiftes (47) mit zumindest einer Rippe (42’) verbunden ist.
  5. 5. Rotorflügel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (2) mindestens einen Konus (56, 66) oder einen Absatz (66’) aufweist und mit diesem mit einer Rippe (52’, 62’) kraftschlüssig verbunden ist, wobei der Zapfen (2) einen weiteren Konus (58, 68) oder Absatz (68’) aufweisen kann, wobei der weitere Konus (58, 68) eine gegenläufige Steigung zum ersten Konus (56, 66) aufweist und vorzugsweise ein Haltering (55, 65) vorgesehen ist, der mit dem weiteren Konus (58, 68) formschlüssig verbindbar ist.
  6. 6. Rotorflügel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit zumindest einer Rippe (52’, 62’) verbundene Zuganker (57, 67) vorgesehen sind.
  7. 7. Rotorflügel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (2) durch Vorspannen der Zuganker (57, 67) mit den zumindest zwei Rippen (52, 52’, 62, 62’) kraftschlüssig verbunden ist.
  8. 8. Rotorflügel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (2) mit den zumindest zwei Rippen (72, 72’) formschlüssig abschließt und mittels eines Klemmrings (77) form- und kraftschlüssig festgehalten wird.
  9. 9. Turbine, insbesondere Gezeitenströmungsturbine, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei, vorzugsweise drei Rotorflügel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.
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Priority Applications (13)

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ATA62/2012A AT512432B1 (de) 2012-01-20 2012-01-20 Rotorflügel für eine turbine
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PCT/EP2013/000125 WO2013107639A1 (de) 2012-01-20 2013-01-17 Rotorflügel für eine turbine
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KR1020197033201A KR102053892B1 (ko) 2012-01-20 2013-01-17 터빈용 로터 블레이드
NZ627844A NZ627844A (en) 2012-01-20 2013-01-17 Rotor blade for a turbine
US14/373,607 US9797371B2 (en) 2012-01-20 2013-01-17 Rotor blade for a turbine
JP2014552567A JP6085313B2 (ja) 2012-01-20 2013-01-17 タービン用のロータ羽根
AU2013211248A AU2013211248B2 (en) 2012-01-20 2013-01-17 Rotor blade for a turbine
BR112014017741-4A BR112014017741B1 (pt) 2012-01-20 2013-01-17 Pá de rotor para uma turbina
ZA2014/04960A ZA201404960B (en) 2012-01-20 2014-07-07 Rotor blade for a turbine
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013001212A1 (de) * 2013-01-24 2014-07-24 Voith Patent Gmbh Strömungskraftwerk
ES2664420T3 (es) * 2015-01-05 2018-04-19 Siemens Aktiengesellschaft Disposición de acoplamiento en el campo de las turbinas eólicas
DE102016214428A1 (de) * 2016-08-04 2017-09-14 Thyssenkrupp Ag Lageranordnung zur Lagerung eines Rotorblatts an einer Rotornabe einer Windenergieanlage
CN110514378B (zh) * 2019-08-30 2021-11-30 中国航发动力股份有限公司 一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT384082B (de) * 1985-05-29 1987-09-25 Jank Siegfried Laufrad fuer eine kaplanturbine
US5660527A (en) * 1995-10-05 1997-08-26 The Wind Turbine Company Wind turbine rotor blade root end
JPH1175274A (ja) * 1997-06-19 1999-03-16 Toshiba Corp デジタル交換機
EP1798412A2 (de) * 2005-12-15 2007-06-20 General Electric Company Verbindung des Rotorblatts einer Windenergieanlage an eine Rotornarbe
WO2010149806A1 (es) * 2009-06-23 2010-12-29 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Rigidización de la raíz de pala de un aerogenerador
DE102011013546A1 (de) * 2011-03-10 2012-09-13 Voith Patent Gmbh Axialturbine für ein Gezeitenkraftwerk und Verfahren für deren Montage

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3310116A (en) 1966-02-16 1967-03-21 Mitsui Shipbuilding Eng Marine propeller
IT1091214B (it) * 1977-12-05 1985-07-06 Fiat Spa Pala per motori eolici
US4260332A (en) 1979-03-22 1981-04-07 Structural Composite Industries, Inc. Composite spar structure having integral fitting for rotational hub mounting
CH666728A5 (de) * 1985-01-18 1988-08-15 Escher Wyss Gmbh Rotor einer windkraftanlage.
JPS61175274A (ja) * 1985-01-29 1986-08-06 Yamaha Motor Co Ltd 風車のロ−タブレ−ド構造
JPH0335883Y2 (de) * 1985-04-23 1991-07-30
JPS6239024U (de) * 1985-08-27 1987-03-09
JPH066282Y2 (ja) * 1987-09-16 1994-02-16 株式会社安川電機 テーパー軸連結装置
US5173023A (en) * 1991-08-12 1992-12-22 Cannon Energy Corporation Wind turbine generator blade and retention system
FR2817283B1 (fr) 2000-11-27 2003-06-13 Alstom Power Nv Composant hydraulique et procede de fabrication d'un tel composant
US7993103B2 (en) 2006-01-05 2011-08-09 General Electric Company Wind turbine blades and methods of attaching such blades to a hub
US20070264121A1 (en) * 2006-05-10 2007-11-15 Miller James W Torsion blade pivot windmill
GB0822681D0 (en) * 2008-12-12 2009-01-21 Aviat Entpr Ltd Rotor blades
GB0900945D0 (en) 2009-01-21 2009-03-04 Aquamarine Power Ltd Composite blade
US8066490B2 (en) 2009-12-21 2011-11-29 General Electric Company Wind turbine rotor blade
CN201963466U (zh) * 2010-12-30 2011-09-07 珠海宏锋风能科技有限责任公司 具有叶根增强装置的风力发电机叶片

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT384082B (de) * 1985-05-29 1987-09-25 Jank Siegfried Laufrad fuer eine kaplanturbine
US5660527A (en) * 1995-10-05 1997-08-26 The Wind Turbine Company Wind turbine rotor blade root end
JPH1175274A (ja) * 1997-06-19 1999-03-16 Toshiba Corp デジタル交換機
EP1798412A2 (de) * 2005-12-15 2007-06-20 General Electric Company Verbindung des Rotorblatts einer Windenergieanlage an eine Rotornarbe
WO2010149806A1 (es) * 2009-06-23 2010-12-29 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Rigidización de la raíz de pala de un aerogenerador
DE102011013546A1 (de) * 2011-03-10 2012-09-13 Voith Patent Gmbh Axialturbine für ein Gezeitenkraftwerk und Verfahren für deren Montage

Also Published As

Publication number Publication date
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US9797371B2 (en) 2017-10-24
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WO2013107639A1 (de) 2013-07-25
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US20150071784A1 (en) 2015-03-12
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KR102053892B1 (ko) 2019-12-09
AU2013211248A1 (en) 2014-08-14
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BR112014017741A8 (pt) 2017-07-11
JP6085313B2 (ja) 2017-02-22
NZ627844A (en) 2016-09-30
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PH12014501568B1 (en) 2014-10-08
BR112014017741B1 (pt) 2021-09-21
CA2861499A1 (en) 2013-07-25

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