CH662617A5 - FAN ASSEMBLY, IN PARTICULAR FOR AIR CONDITIONING. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gebläseanordnung, insbesondere für Klimaanlagen, die ein Aussengehäuse mit einem zu einer Saugleitung gehörenden Sauganschluss und mit mindestens zwei zu Druckleitungen führenden Druckanschlüssen besitzt, in dem ein motorisch angetriebenes Gebläselaufrad drehbar gelagert ist und dem eine zwischen verschiedenen Stellungen verstellbare Regulierungseinrichtung zugeordnet ist, mit deren Hilfe der aus dem Gebläselaufrad austretende Volumenstrom je nach Wunsch und Einstellung auf die Druckanschlüsse verteilt wird. The invention relates to a blower arrangement, in particular for air conditioning systems, which has an outer housing with a suction connection belonging to a suction line and with at least two pressure connections leading to pressure lines, in which a motor-driven blower impeller is rotatably mounted and to which a regulating device adjustable between different positions is assigned. with the help of which the volume flow emerging from the fan impeller is distributed to the pressure connections as desired and setting.
Anordnungen mit den oben aufgeführten Merkmalen sind z.B. mit der DE-PS 30 02 210 vorgeschlagen worden, sie sollen dem Zweck dienen, den Installationsaufwand und den Verbrauch von Antriebsenergie insbesondere bei Heizungsund Klimaanlagen sowie artverwandten Anlagen möglichst weit zu verringern. Bei den vorgenannten bekannten Anordnungen müssen die Gebläselaufräder in axialer Richtung gegenüber dem Gehäuse verstellt werden, um auf diese Weise die Verteilung des Volumenstroms je nach Wunsch und Einstellung auf die Druckanschlüsse zu bewirken. Hierfür sind jedoch komplizierte Verschiebemechanismen für die Gebläselaufräder notwendig, ausserdem ergibt sich bei den bekannten vorgenannten Anordnungen für jede Einstellung des Gebläselaufrades ein neues Verhältnis zwischen der Laufradbreite und der Gehäusebreite, was sich insofern auf die Leistungscharakteristik auswirkt, als nunmehr erhebliche Änderungen dieser Leistungscharakteristik zu erwarten sind. Ausserdem ist die bekannte Anordnung nur auf einseitig saugende Radiallaufräder mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln beschränkt, zweiseitig saugende Radialventilatoren sowie Trommelläufer sind aus strömungstechnischen Gründen nicht anwendbar, da in solchen Fällen ein unveränderliches Gehäuse benötigt wird, wenn strömungstechnisch befriedigende Ergebnisse erzielt werden sollen. Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die obigen Nachteile zu vermeiden. Arrangements with the features listed above are e.g. Proposed with DE-PS 30 02 210, they should serve the purpose of reducing the installation effort and the consumption of drive energy as much as possible, especially in heating and air conditioning systems and related systems. In the known arrangements mentioned above, the fan impellers have to be adjusted in the axial direction with respect to the housing, in order in this way to effect the distribution of the volume flow as desired and adjusted to the pressure connections. For this, however, complicated displacement mechanisms for the fan impellers are necessary; moreover, in the known arrangements mentioned above, there is a new ratio between the impeller width and the housing width for each setting of the fan impeller, which affects the performance characteristics insofar as significant changes in this performance characteristic are now to be expected . In addition, the known arrangement is only limited to radial impellers with one-sided suction with backward-curved blades, radial fans with double-sided suction and drum rotors cannot be used for fluidic reasons, since in such cases an unchangeable housing is required if the aim is to achieve satisfactory results in terms of flow technology. The aim of the present invention is to avoid the above disadvantages.
Zu dem obengenannten Zweck hat sich die vorliegende For the above purpose, the present
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Erfindung die Aufgabe gestellt, die Gebläseanordnungen der hier in Frage stehenden Art unter Beibehaltung der oben erwähnten Vorteile dieser bekannten Anordnungen so zu verbessern, dass sie einfacher herzustellen und im Aufbau ebenfalls einfacher sind, dass sie funktionstüchtiger sind und der Verlauf der Leistungscharakteristik übersichtlicher ist, dass sie leichter bedient werden können und dass das Anwendungsgebiet grösser ist. The object of the invention is to improve the blower arrangements of the type in question while maintaining the above-mentioned advantages of these known arrangements in such a way that they are simpler to manufacture and are also simpler in construction, that they are more functional and the course of the performance characteristics is clearer they can be operated more easily and that the area of application is larger.
Zu dem obengenannten Zweck ist gemäss der Erfindung bei der neuen Anordnung vorgesehen, dass die Reguliereinrichtung aus einem zwischen Aussengehäuse und Gebläselaufrad angeordneten Innengehäuse mit einer der Innenkontur des Aussengehäuses entsprechenden Aussenkontur besteht, das zwischen mehreren Endstellungen, entsprechend der Zahl der Druckanschlüsse, in denen jeweils einer der Druckanschlüsse freiliegt und die anderen Druckanschlüsse durch das Innengehäuse gegenüber dem Gebläselaufrad abgedeckt sind, und durch beliebige Zwischenstellungen hindurch feststellbar verstellbar ist. For the above-mentioned purpose, according to the invention it is provided in the new arrangement that the regulating device consists of an inner housing arranged between the outer housing and the blower impeller with an outer contour corresponding to the inner contour of the outer housing, which between several end positions, corresponding to the number of pressure connections, in each of which one the pressure connections are exposed and the other pressure connections are covered by the inner housing in relation to the blower impeller, and can be locked by any intermediate positions.
Insgesamt ergibt sich also eine Anordnung einfachen Aufbaus, die leicht und kostengünstig herzustellen ist und leicht von aussen bedient werden kann, ausserdem zeichnet sich die neue Anordnung durch besondere Funktionstüchtigkeit aus. Bei Anwendung des vielseitiger als die bekannten Anordnungen einsetzbaren Erfindungsgegenstandes ergeben sich klare Strömungsverhältnisse, die Ausführung ist kompakt, es ergibt sich die Möglichkeit, schalldämmende Einlagen zu verwenden, die Baulänge ist kürzer, weil komplizierte Übergangs-Stücke, wie sie bei bekannten vergleichbaren Anordnungen u.U. erforderlich sind, entfallen können, ausserdem ergibt sich noch die Möglichkeit, die Strömungsrichtung der beiden Teilluftströme freier wählen zu können. Bei alledem sind auch die Vorteile der bekannten vergleichbaren Anordnungen beibehalten worden, nämlich dass insbesondere in Verbindung mit Heizungs- und Klimaanlagen für grössere Gebäudekomplexe der Installationsaufwand und der Verbrauch von Antriebsenergie geringer werden. Overall, this results in an arrangement of simple construction, which is easy and inexpensive to manufacture and can be operated easily from the outside, and the new arrangement is also distinguished by its particular functionality. When using the object of the invention, which is more versatile than the known arrangements, there are clear flow conditions, the design is compact, there is the possibility of using sound-absorbing inserts, the overall length is shorter because complicated transition pieces, as may be the case with known comparable arrangements. are necessary, can be omitted, and there is also the possibility of being able to choose the flow direction of the two partial air flows more freely. In all of this, the advantages of the known comparable arrangements have also been retained, namely that, in particular in connection with heating and air conditioning systems for larger building complexes, the installation effort and the consumption of drive energy are reduced.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing. Show it:
Figur 1 eine erste Ausführungsform einer Gebläseanordnung gemäss der Erfindung in einer Seitenansicht in schema-tischer Darstellung im Schnitt. Figure 1 shows a first embodiment of a blower arrangement according to the invention in a side view in a schematic representation in section.
Figur 2 eine Variante zu der Anordnung nach Figur 1 in derselben Darstellungsweise, FIG. 2 shows a variant of the arrangement according to FIG. 1 in the same representation,
Figur 3 eine weitere Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung, wiederum in einer Seitenansicht in schemati-scher Darstellung und im Schnitt, FIG. 3 shows a further embodiment of the subject of the invention, again in a side view in a schematic representation and in section,
Figur 4 die Anordnung nach Figur 1 in einer Draufsicht im Schnitt und schliesslich Figure 4 shows the arrangement of Figure 1 in a plan view in section and finally
Figur 5 eine mit Gebläseanordnungen nach Figur 1 bzw. 2 bzw. 3 ausgerüstete Klimaanlage, wiederum in schematischer Darstellung. 5 shows an air conditioning system equipped with blower arrangements according to FIG. 1 or 2 or 3, again in a schematic illustration.
Die Erfindungsgemässe Gebläseanordnung gemäss Figur 1 besitzt ein Aussengehäuse 1 mit einem zu einer Saugleitung gehörenden Sauganschluss 2 und mit zwei Druckanschlüssen 3,4, die zu Druckleitungen führen. In diesem Aussengehäuse 1 ist ein motorisch angetriebenes Gebläselaufrad 5 drehbar gelagert. Dem Aussengehäuse ist eine weiter unten noch näher zu beschreibende Regulierungseinrichtung zugeordnet, mit deren Hilfe der aus dem Gebläselaufrad austretende Volumenstrom je nach Wunsch und Einstellung auf die Druckanschlüsse verteilt wird. The blower arrangement according to the invention according to FIG. 1 has an outer housing 1 with a suction connection 2 belonging to a suction line and with two pressure connections 3, 4 which lead to pressure lines. A motor-driven fan impeller 5 is rotatably mounted in this outer housing 1. A regulating device to be described in more detail below is assigned to the outer housing, with the aid of which the volume flow emerging from the blower impeller is distributed to the pressure connections as desired and setting.
Die oben erwähnte Regulierungseinrichtung besteht aus einem Innengehäuse 6, das zwischen dem Aussengehäuse 1 und dem Gebläselaufrad 5 angeordnet ist, es ist zu erkennen, dass die Aussenkontur 6a des Innengehäuses 6 der Innenkontur des Aussengehäuses zumindest teilweise entspricht, wie bei 7a bzw. 7b zu erkennen ist. Dieses Innengehäuse 6 ist erfindungsgemäss zwischen mehreren Endstellungen verstellbar und in der jeweiligen Lage feststellbar, wobei die Zahl dieser Endstellungen der Zahl der Druckanschlüsse entspricht und die Anordnung so getroffen ist, dass in den Endstellungen jeweils einer der Druckanschlüsse freiliegt und die anderen Druckanschlüsse durch das Innengehäuse gegenüber dem Gebläselaufrad abgedeckt sind. Es sind darüber hinaus noch beliebige Zwischenstellungen möglich, in denen jeweils nur ein Teil des einen oder anderen Druckanschlusses bzw. beider Druckanschlüsse abgedeckt bzw. freigegeben ist. Es handelt sich hier also um eine Gebläseanordnung mit verstellbarem, doppelwandigem Innengehäuse mit kreisförmigem Aussenmantel (Aussenkontur 6a), bei dem die beiden Teilströme Vi und V2 im Bereich der Austrittsöffnungen 8 bzw. 9 entgegengesetzt gerichtet sind. Das Innengehäuse kann so eingestellt werden, dass der vom Laufrad geförderte Volumenstrom auf die beiden Austrittsöffnungen 8, 9 verteilt wird, wobei Vi + V2= 100 Prozent und Vi bzw. V2 zwischen 0 und 100 Prozent verändert werden können. The above-mentioned regulating device consists of an inner housing 6, which is arranged between the outer housing 1 and the fan impeller 5. It can be seen that the outer contour 6a of the inner housing 6 corresponds at least partially to the inner contour of the outer housing, as can be seen in FIGS. 7a and 7b is. According to the invention, this inner housing 6 is adjustable between several end positions and can be locked in the respective position, the number of these end positions corresponding to the number of pressure connections and the arrangement being such that one of the pressure connections is exposed in the end positions and the other pressure connections are exposed through the inner housing the fan impeller are covered. In addition, any intermediate positions are possible in which only a part of one or the other pressure connection or both pressure connections is covered or released. It is therefore a blower arrangement with an adjustable, double-walled inner housing with a circular outer jacket (outer contour 6a), in which the two partial flows Vi and V2 are directed in opposite directions in the area of the outlet openings 8 and 9, respectively. The inner housing can be set so that the volume flow conveyed by the impeller is distributed to the two outlet openings 8, 9, wherein Vi + V2 = 100 percent and Vi or V2 can be changed between 0 and 100 percent.
Es ist zu erkennen, dass das Gebläselaufrad mit dem Innengehäuse nach Art eines Radialgebläses zusammenwirkt, wobei die Innenkontur 6b deslnnengehäuses dem Verlauf eines Spiralgehäuses für die Radialgebläselaufräder entspricht. Die Aussenkontur des Innengehäuses entspricht, wie bereits gesagt, dem Verlauf eines Kreisbogens. Insgesamt ergibt sich also eine Anordnung, bei der das Innengehäuse im Querschnitt die Gestalt einer Sichel mit vom einen Ende 6c zum anderen Ende 6d abnehmender Dicke hat. It can be seen that the blower impeller interacts with the inner housing in the manner of a radial blower, the inner contour 6b of the inner housing corresponding to the course of a spiral housing for the radial blower impellers. As already mentioned, the outer contour of the inner housing corresponds to the course of a circular arc. Overall, this results in an arrangement in which the cross section of the inner housing has the shape of a sickle with a thickness decreasing from one end 6c to the other end 6d.
Es ist weiterhin aus der Zeichnung zu erkennen, dass das Aussengehäuse Partien 7a, 7b mit jeweils der Kontur eines Kreisbogens enthält, wobei der gemeinsame Radius aller Kreisbögen etwa dem Radius entspricht, mit dem die Aussenkontur des Innengehäuses beschrieben ist, die Partien 7a, 7b sind also jeweils mit einem gleichen Radius beschrieben, der Radius der Aussenkontur des Innengehäuses entspricht etwa diesem Radius, wobei nur Vorsorge getroffen ist, dass das Innengehäuse, dessen Aussenkontur dem Verlauf eines Kreisbogens entspricht, der einem Zentriwinkel von etwa 180° zugeordnet ist, um die Achse 10 des Aussengehäuses bzw. des Gebläselaufrades herum verdrehbar ist, gemäss Pfeil 11. Das Innengehäuse kann als Hohlkörper ausgebildet sein, der z.B. wie bei der Variante nach Figur 1 mit schalldämmendem Material gefüllt ist, das Innengehäuse könnte jedoch z.B. It can also be seen from the drawing that the outer housing contains parts 7a, 7b each with the contour of an arc, the common radius of all arcs corresponding approximately to the radius with which the outer contour of the inner housing is described, the parts 7a, 7b So each described with the same radius, the radius of the outer contour of the inner housing corresponds approximately to this radius, with only precautions being taken that the inner housing, the outer contour of which corresponds to the course of a circular arc which is assigned a central angle of approximately 180 °, about the axis 10 of the outer housing or the fan impeller can be rotated around, according to arrow 11. The inner housing can be designed as a hollow body, for example as in the variant according to FIG. 1, is filled with sound-absorbing material, but the inner housing could e.g.
auch aus Kunststoff geschäumt sein. Man kann jedoch zweckmässigerweise auch versuchen, mindestens die Innenwand schalldurchlässig zu machen, z.B. indem man sie ganz oder teilweise locht und z.B. aus einem Lochblech erstellt. Zum weitgehenden Vermeiden von Leckverlusten liegen die Aussenfläche des Innengehäuses und die Innenfläche des Aussengehäuses zumindest an den Stellen, von denen die Druckanschlüsse ausgehen, dicht aneinander an, zweckmässig unter Verwendung von an sich bekannten schleifenden oder berührungslosen Dichtungsarten. can also be foamed from plastic. However, one can also expediently try to make at least the inner wall sound-permeable, e.g. by punching them in whole or in part and e.g. created from a perforated sheet. To largely avoid leakage losses, the outer surface of the inner housing and the inner surface of the outer housing lie closely against one another, at least at the points from which the pressure connections originate, expediently using known types of grinding or non-contact seals.
Während bei der Variante nach Figur 1 das Aussengehäuse zwei Druckanschlüsse besitzt, die, wie bei 3 und 4 bzw. 8 und 9 gezeigt ist, parallel zueinander verlaufen, jedoch entgegengesetzt gerichtet sind, ist bei der Variante nach Figur 2 das Aussengehäuse mit zwei Druckanschlüssen 12, 13 versehen, die parallel zueinander verlaufen und gleichgerichtet sind. Die beiden Teilströme Vi, V2 treten hierbei parallel zueinander in gleicher Richtung aus. Im übrigen entspricht die Variante bei der Anordnung nach Figur 2 zum grossen Teil derjenigen nach Figur 1, nur dass das Innengehäuse 14 sich über einen Kreisbogen erstreckt, der einem grösseren Zentriwinkel als bei der Anordnung nach Figur 2 entspricht. While in the variant according to FIG. 1 the outer housing has two pressure connections, which, as shown at 3 and 4 or 8 and 9, run parallel to one another, but are directed in opposite directions, in the variant according to FIG. 2 the outer housing has two pressure connections 12 , 13, which run parallel to one another and are rectified. The two partial flows Vi, V2 emerge parallel to one another in the same direction. For the rest, the variant in the arrangement according to FIG. 2 largely corresponds to that according to FIG. 1, only that the inner housing 14 extends over a circular arc which corresponds to a larger central angle than in the arrangement according to FIG. 2.
Das Aussengehäuse kann auch z.B. zwei unter einem Winkel von 90° zueinander verlaufende Druckanschlüsse besitzen, eine solche Anordnung ist nicht gezeigt. The outer housing can also e.g. have two pressure connections running at an angle of 90 ° to each other, such an arrangement is not shown.
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Bei der Anordnung nach Figur 3 sind am Aussengehäuse 15 vier Druckanschlüsse 16,17,18,19 für vier Teilströme Vi, V2, V3, Vt vorgesehen, diese Druckverhältnisse sind annähernd gleichmässig im Kreis herum verteilt und verlaufen z.B. jeweils unter einem Winkel von 90° zueinander. In diesem Falle befinden sich die Druckanschlüsse 16, 17,18,19 im wesentlichen auf einem Kreisbogen, dessen Radius etwa demjenigen entspricht, mit dem die Aussenkontur des Innengehäuses 20 beschrieben ist, dessen Aussenkontur dem Verlauf eines Kreisbogens entspricht, der einem Zentriwinkel von etwa 270° zugeordnet ist. Bei dieser in Figur 3 gezeigten Variante, bei der das Aussengehäuse vier Austrittsöffnungen besitzt, ist also das Innengehäuse so ausgebildet, dass maximal zwei benachbarte Austrittsöffnungen in Eingriff sein können, also von Volumenströmen durchflössen werden können, z.B. Teilstrom Vi und V2, Teilstrom V2 und V3, Teilstrom V3 und V4, Teilstrom V4 und Vi. Das Innengehäuse muss also über 270° verstellbar sein. In the arrangement according to FIG. 3, four pressure connections 16, 17, 18, 19 are provided on the outer housing 15 for four partial flows Vi, V2, V3, Vt, these pressure conditions are distributed approximately evenly in a circle and run e.g. each at an angle of 90 ° to each other. In this case, the pressure connections 16, 17, 18, 19 are located essentially on a circular arc, the radius of which corresponds approximately to that with which the outer contour of the inner housing 20 is described, the outer contour of which corresponds to the course of a circular arc which has a central angle of approximately 270 ° is assigned. In this variant shown in FIG. 3, in which the outer housing has four outlet openings, the inner housing is designed in such a way that a maximum of two adjacent outlet openings can be engaged, i.e. volume flows can flow through them, e.g. Partial stream Vi and V2, partial stream V2 and V3, partial stream V3 and V4, partial stream V4 and Vi. The inner housing must therefore be adjustable over 270 °.
In Figur 4 ist eine Draufsicht auf die Anordnung nach Figur 2 im Schnitt gezeigt, es ist hier das Laufrad 5 mit seiner Einlassdüse 21 dargestellt, es ergibt sich hierbei, dass die an den Sauganschluss angeschlossene Saugleitung axial zum Laufrad eintritt, der Volumenstrom wie bei Radialgebläsen radial aus dem Laufrad austritt, um in das durch das Innengehäuse 6 dargestellte Spiralgehäuse zu gelangen. 22 ist der Antriebsmotor. FIG. 4 shows a top view of the arrangement according to FIG. 2 in section, here the impeller 5 is shown with its inlet nozzle 21. It results in the fact that the suction line connected to the suction connection enters axially to the impeller, the volume flow as with radial blowers radially emerges from the impeller in order to get into the spiral housing represented by the inner housing 6. 22 is the drive motor.
Das Gebläselaufrad kann wie bei den gezeigten Ausführungsbeispielen als Radiallaufrad mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln ausgebildet sein, es kann jedoch auch als viel-schaufeliger Trommelläufer ausgebildet sein. Das Gebläselaufrad kann als einseitig saugendes Ventilatorlaufrad oder auch als zweiseitig saugendes Ventilatorlaufrad ausgebildet sein. Es sind auch andere Varianten möglich, z.B. zweistufige Ausführungen oder eine Ausführung, bei der der Motor ein s zweites Wellenende besitzt und einen zweiten Regelungsventilator antreibt. Im übrigen kann man das Innengehäuse über bekannte Stellsysteme verstellen, die Auswahl kann von Fall zu Fall je nach den Gegebenheiten getroffen werden. As in the exemplary embodiments shown, the blower impeller can be designed as a radial impeller with backward-curved blades, but it can also be designed as a multi-bladed drum rotor. The fan impeller can be designed as a fan impeller sucking on one side or also as a fan impeller sucking on two sides. Other variants are also possible, e.g. two-stage versions or a version in which the motor has a second shaft end and drives a second control fan. In addition, the inner housing can be adjusted using known control systems; the selection can be made on a case-by-case basis depending on the circumstances.
Eine Klimaanlage, die mit Gebläseanordnungen nach der 10 Erfindung ausgerüstet ist, ist in Figur 5 der Zeichnung dargestellt. Es sind in diesem Falle zwei Gebläseanordnungen vorgesehen, die schematisch bei 25 angedeutet sind, diesen ist in Strömungsrichtung gemäss Pfeil 26 ein z.B. ventilatorloses Klimagerät 27 vorgeschaltet, dessen Auslass 28 mit dem 15 Sauganschluss 29 der ersten der beiden Gebläseanordnungen in Verbindung steht und das zwei Einlässe 30, 31 besitzt, von denen der eine mit einem der Druckstutzen 32 der ersten Gebläseanordnung und der andere mit der Aussenatmo-sphäre in Verbindung steht. Der zu klimatisierende Raum 34 20 ist den beiden Gebläseanordnungen nachgeschaltet, wobei einer der Auslässe der zweiten Gebläseanordnung, der Auslass 35, mit der freien Atmosphäre und der Einlass dieser zweiten Gebläseanordnung 36 mit dem zu klimatisierenden Raum in Verbindung steht. Die anderen Auslässe 37,38 der 25 beiden Gebläseanordnungen stehen ebenfalls mit dem zu klimatisierenden Raum in Verbindung. Die beiden Gebläseanordnungen können als Zwillingsventilator ausgebildet sein, die Ventilatoren der beiden Gebläseanordnungen können jedoch auch separat angetrieben werden. An air conditioning system, which is equipped with blower arrangements according to the invention, is shown in FIG. 5 of the drawing. In this case, two fan arrangements are provided, which are indicated schematically at 25; in the flow direction according to arrow 26, this is e.g. Upstream fanless air conditioner 27, the outlet 28 of which is connected to the suction port 29 of the first of the two blower arrangements and which has two inlets 30, 31, one of which connects to one of the pressure ports 32 of the first blower arrangement and the other to the outside atmosphere communicates. The space 34 20 to be air-conditioned is connected downstream of the two blower arrangements, one of the outlets of the second blower arrangement, the outlet 35, being connected to the free atmosphere and the inlet of this second blower arrangement 36 being connected to the space to be air-conditioned. The other outlets 37, 38 of the 25 two fan arrangements are also connected to the room to be air-conditioned. The two fan arrangements can be designed as a twin fan, but the fans of the two fan arrangements can also be driven separately.
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3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings
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Owner name: MASCO GMBH |
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PL | Patent ceased |