CN114728302A - 一种涂布模头及涂布设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种涂布模头及涂布设备，涂布模头包括：上模和下模，所述上模和所述下模之间形成涂布狭缝，所述涂布狭缝适于浆料流通；在所述上模和所述下模中，形成所述涂布狭缝的狭缝成型面的材料为陶瓷材料。本申请提供的涂布模头，通过保证涂布狭缝的狭缝成型面的材料采用陶瓷材料，使得浆料在涂布过程中，涂布狭缝的狭缝成型面的耐磨性能以及耐腐蚀性能均有较大的提高；即使有较少的陶瓷材料磨损进入浆料，也不会影响电池极片的性能，从而保证了成品电池极片的良品率。
Description
技术领域
本申请涉及涂布设备技术领域，具体涉及一种涂布模头及涂布设备。
背景技术
狭缝挤压涂布作为一种精密的湿式涂布技术，其工作原理为，浆料在一定压力一定流量下沿着涂布模头的缝隙挤压喷出而转移到基材上。相比其它涂布方式，具有很多优点，如涂布速度快、精度高、湿厚均匀。但是，现有涂布设备在涂布过程中，涂布后的得到的正极片或负极片厚度不均，无法满足使用要求，导致良品率下降。
发明内容
因此，本申请所要解决的技术问题在于采用现有技术中的涂布设备进行涂布，涂布后的得到的正极片或负极片厚度不均，无法满足使用要求，导致良品率下降的缺陷。
经大量实验发现，涂布得到的电池极片之所以会出现厚度不均的问题，是因为正负极浆料是由一定硬度、大小，且不规则形状的固体颗粒、有机溶剂以及聚合物粘结剂等组成的悬浮液。在涂布过程中浆料在腔体压力作用下不断从涂布狭缝及唇口挤出，且与辊的共同作用下，浆料中固体颗粒会对涂布狭缝的流道面及唇口形成冲刷磨损，会影响涂布模头流道面及唇口的性能指标，从而影响到涂布效果；此外，模唇以及涂布狭缝流道面上的金属会混入浆料，对浆料产生影响，影响电池极片的性能。
为此，本申请提供一种涂布模头，包括：
上模和下模，所述上模和所述下模之间形成涂布狭缝，所述涂布狭缝适于浆料流通；
在所述上模和所述下模中，形成所述涂布狭缝的狭缝成型面的材料为陶瓷材料。
可选地，上述的涂布模头，所述陶瓷材料为金属陶瓷材料或非金属陶瓷材料。
可选地，上述的涂布模头，所述金属陶瓷材料为氧化物基金属陶瓷、碳化物基金属陶瓷、氮化物基金属陶瓷、硼化物基金属陶瓷、硅化物基金属陶瓷中的一种。
可选地，上述的涂布模头，所述非金属材料为氧化硅或碳化硅。
可选地，上述的涂布模头，所述上模和所述下模均为陶瓷材料的一体结构。
可选地，上述的涂布模头，在所述上模和所述下模中，二者中至少一个包括：
陶瓷构件和支撑壳体，所述陶瓷构件和支撑壳体固定连接，所述陶瓷构件远离所述支撑壳体的一侧为形成狭缝成型面。
可选地，上述的涂布模头，所述支撑壳体上设有支撑槽，所述陶瓷构件安装在所述支撑槽内；或
所述支撑壳体和所述陶瓷构件均为平板结构，所述陶瓷构件的板面与所述支撑壳体的板面相互连接。
可选地，上述的涂布模头，还包括支撑件，所述支撑件限位设置在所述陶瓷构件的安装部内，所述支撑件与所述支撑壳体通过连接件连接。
可选地，上述的涂布模头，所述下模上还包括缓冲腔，所述下模上具有与所述缓冲腔连通的流通通道，所述流通通道与外界料源连通。
可选地，上述的涂布模头，还包括点胶阀，所述点胶阀设置在上模上，所述点胶阀一端适于连接供胶系统，所述点胶阀的输出端通过上模的点胶通道与所述涂布狭缝连通。
可选地，上述的涂布模头，还包括调节机构，所述调节机构包括驱动件和调节件，所述驱动件的安装端安装在所述上模上，所述调节件与所述驱动件的输出端连接，所述调节件的调节部伸入所述涂布狭缝中，所述驱动件驱动调节件伸缩以调节所述涂布狭缝内的浆料流量。
可选地，上述的涂布模头，所述驱动件沿第一方向运动，所述调节件沿第二方向运动，所述第一方向与所述第二方向呈夹角设置；
所述调节机构还包括换向组件，所述换向组件设置在所述驱动件和所述调节件之间，所述换向组件用以改变所述驱动件作用于所述调节件上的作用力的方向。
可选地，上述的涂布模头，所述涂布模头还包括至少一个中模，所述中模设置在所述上模和所述下模之间。
可选地，上述的涂布模头，所述中模的材料为陶瓷材料。
一种涂布设备，包括：上述的涂布模头。
本申请提供的技术方案，具有如下优点：
本申请提供的涂布模头，通过保证涂布狭缝的狭缝成型面的材料采用陶瓷材料，使得浆料在涂布过程中，涂布狭缝的狭缝成型面的耐磨性能以及耐腐蚀性能均有较大的提高；即使有较少的陶瓷材料磨损进入浆料，对浆料的影响亦是微乎其微的，从而不会影响电池极片的性能，仍能实现涂布后得到的电池极片的厚度均匀，从而保证了成品电池极片的良品率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请的实施例2中所提供的涂布模头的结构示意图；
图2为图1中下模的爆炸图；
图3为图1的侧向剖视图；
图4为本申请的实施例3中所提供的涂布模头的结构示意图；
图5为本申请的实施例3中所提供的另一种涂布模头的结构示意图；
图6为本申请的实施例5中所提供的涂布模头中调节机构的结构示意图；
图7为本申请的实施例5中所提供的涂布模头中调节机构去除外壳后的结构示意图；
图8为本申请的实施例5中所提供的涂布模头中滑动件、凸轮体和交叉滚子导轨之间的配合的结构示意图；
图9为本申请的实施例6中所提供的涂布模头的结构示意图；
图10为图9的侧向剖视图；
图11为本申请的实施例6中所提供的另一种涂布模头的结构示意图；
图12为图11的侧向剖视图；
附图标记说明：
1-上模；11-第一陶瓷构件；12-第一支撑壳体；
2-下模；21-第二陶瓷构件；22-第二支撑壳体；23-缓冲腔；24-流通通道；
3-点胶阀；
4-调节机构；41-驱动件；411-输出轴；42-调节件；421-杆体；422-截流块；
43-换向组件；431-凸轮座；432-滑动件；433-凸轮体；434-交叉滚子导轨；
44-联轴器；
45-控制板；
5-中模。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种涂布模头，包括：上模1和下模2，上模1和下模2之间形成涂布狭缝，涂布狭缝适于浆料流通；在上模1和下模2中，形成涂布狭缝的狭缝成型面的材料为陶瓷材料。本实施例中，上模1和下模2均为一体结构。也即，上模1和下模2均为陶瓷材料制成。
本申请提供的涂布模头，通过保证涂布狭缝的狭缝成型面的材料采用陶瓷材料，使得浆料在涂布过程中，涂布狭缝的狭缝成型面的耐磨性能以及耐腐蚀性能均有较大的提高；即使有较少的陶瓷材料磨损进入浆料，对浆料的影响亦是微乎其微的，不会影响电池极片的性能，从而有效保证了成品电池极片的良品率。此外，采用整体结构设置上模以及下模，进一步提高了整体结构的一体型，同时，本实施例中上模均采用陶瓷材料设置的整体结构，此时，即使上模和下模的表面发生磨损，但由于上模和下模整体材料均为陶瓷材料，因此避免涂布模头表面材料脱落造成金属材料外露的情况的发生，避免涂布的电池极片良品率下降等情况的出现。
本实施例中，陶瓷材料为金属陶瓷材料，具体来说，金属陶瓷材料为氧化物基金属陶瓷、碳化物基金属陶瓷、氮化物基金属陶瓷、硼化物基金属陶瓷、硅化物基金属陶瓷中的一种。
当选用氧化物基金属陶瓷时，以氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍等为基体，与金属钨、铬或钴复合而成，具有耐高温、抗化学腐蚀、导热性好、机械强度高等特点，
当选用碳化物基金属陶瓷时，以碳化钛、碳化硅、碳化钨等为基体，与金属钴、镍、铬、钨、钼等金属复合而成，具有高硬度、高耐磨性、耐高温等特点。
当选用氮化物基金属陶瓷时，以氮化钛、氮化硼、氮化硅和氮化钽为基体，具有超硬性、抗热振性和良好的高温蠕变性。
当选用硼化物基金属陶瓷时，以硼化钛、硼化钽、硼化钒、硼化铬、硼化锆、硼化钨、硼化钼、硼化铌、硼化铪等为基体，并与部分金属材料复合而成。
当选用硅化物基金属陶瓷时，以硅化锰、硅化铁、硅化钴、硅化镍、硅化钛、硅化锆、硅化铌、硅化钒、硅化铌、硅化钽、硅化钼、硅化钨、硅化钡等为基体，与部分或微量金属材料复合而成。当然，选择何种陶瓷材料制成涂布模头，仅依据具体情况进行选择。
当然，在可选的实施方式中，也可以选用非金属陶瓷材料，非金属材料为氧化硅或碳化硅。
实施例2
本实施例提供了一种涂布模头，如图1至图3所示，包括：上模1和下模2，上模1和下模2之间形成涂布狭缝，涂布狭缝适于浆料流通；在上模1和下模2中，形成涂布狭缝的狭缝成型面的材料为陶瓷材料。与实施例1存在的差别在于：
在上模1和下模2中，二者中至少一个包括：陶瓷构件和支撑壳体，陶瓷构件和支撑壳体固定连接，陶瓷构件远离支撑壳体的一侧为形成狭缝成型面。本实施例中，上模1和下模2均采用金属材料和陶瓷材料相拼装的方式。具体来说，支撑壳体采用金属材质。
具体来说，上模1具有第一支撑壳体和第一陶瓷构件11，第一支撑壳体12上设有第一支撑槽，第一陶瓷构件11安装在第一支撑槽内。具体来说，第一支撑壳体呈的截面呈L形，第一陶瓷构件11固定安装在L形的第一支撑槽内。
下模2具有第二支撑壳体和第二陶瓷构件21，第二支撑壳体22上设有第二支撑槽，第二陶瓷构件21安装在第二支撑槽内。例如，第二支撑槽为开口槽，第二陶瓷构件21卡装在开口槽内。
本实施例中上模和下模均采用分体结构的设置，即使陶瓷构件表面即使出现磨损，但由于陶瓷构件整体结构均采用陶瓷材料制成，从而可以有效避免涂布模头由于表面材料磨损而导致的金属材料外露的情况发生，进一步保证涂布的电池极片的良品率。
当然，支撑槽的形状可以依据具体情况进行选用，如选用V型或其他不规则形状，选取依据使用用途以及安装便捷进行调整，需要保证的是，支撑壳体与陶瓷构件的连接可靠即可。
本实施例中，对于陶瓷构件与支撑壳体的安装中，涂布模头还包括支撑件，所述支撑件限位设置在所述陶瓷构件的安装部内，所述支撑件与所述支撑壳体通过所述连接件连接。所述支撑件的材料与所述支撑壳体的材料相同。具体来说，支撑件可以为金属块，连接件为螺栓，陶瓷构件的安装部可以为匹配金属块安装的安装槽，金属块安装在安装槽内；金属块上设有螺纹孔，螺栓直接连接金属壳体和金属块。例如，本实施例中的金属块采用方形块体，安装槽采用方形槽体结构。
此结构的涂布模头，通过陶瓷构件安装部的设置，以及支撑件与安装部之间的配合安装，从而避免了直接在陶瓷构件上设置螺纹孔，而若直接在陶瓷构件上直接设置螺纹孔，则会出现陶瓷局部受压能力弱的问题，进而导致陶瓷本体的容易崩裂的现象；因而，上述陶瓷构件与支撑壳体的拼装方式，在保证陶瓷构件与支撑壳体的拼接的同时，实现拼接的可靠性。
所述下模2上还包括缓冲腔23，所述下模2上具有与所述缓冲腔23连通的流通通道24，所述流通通道24适于与外界料源连通。
具体在本实施例中，缓冲腔23设置在陶瓷构件上，支撑壳体上设有与缓冲腔23连通的流通通道24，流通通道24适于与外界料源连通。
具体在本实施例中，上模1上还设置点胶阀3，点胶阀3外接供胶系统，点胶阀3的输出端连接上模1上的点胶通道，点胶阀3控制胶体通过点胶通道流入涂布狭缝的边缘，实现在涂出的浆料边缘进行涂胶。
作为本实施例的其他可替换的实施方式，上模1可以单独采用陶瓷材料成型，下模2则采用金属材料和陶瓷材料相拼装的方式；类似地，下模2可以单独采用陶瓷材料成型，上模1则采用金属材料和陶瓷材料相拼装的方式；上述两种可选的实施方式，同样能够保证形成涂布狭缝的狭缝成型面的材料为陶瓷材料。
实施例3
本实施例中提供了一种涂布模头，与实施例2中的涂布模头之间的区别在于，本实施例中的涂布模头中，如图4和图5所示，支撑壳体和陶瓷构件均为平板结构，陶瓷构件的板面与支撑壳体的板面相互连接。上述平板结构的设置方式，实现了支撑壳体与陶瓷构件的直拼，减少模头的切削量。
具体在本实施例中，支撑壳体为金属板，如图4所示，金属板可以采用一体成型方式制成。当然，如图5所示，支撑壳体可以采用三块金属板体作为一个整体结构，并且相邻的两个金属板之间相互间隔设置，同样可以实现对于陶瓷构件的支撑。支撑壳体与陶瓷构件的连接方式可以采用实施例2中的连接方式。
实施例4
本实施例提供了一种涂布模头，其与实施例1-3中任一种提供的涂布模头相比，存在的区别之处在于，
如图1和图3所示，本实施例提供的涂布模头还包括调节机构4，调节机构4包括驱动件41和调节件42，驱动件41的安装端安装在上模1上，调节件42与驱动件41的输出端连接，调节件42的调节部伸入涂布狭缝中，驱动件41驱动调节件42伸缩，以调节涂布狭缝内的浆料流量。本实施例中的调节机构4采用驱动件41与调节件42相互配合的方式，通过所述驱动件41调节调节件42的位置，调节件42伸入涂布狭缝，实现通过调节调节件42进而调节涂布狭缝内浆料的流量。
本实施例中的所述驱动件41可以为微型直线电机，驱动件41的输出端为输出轴411，驱动件41安装在上模1头远离下模2头的一侧，驱动件41通过控制件进行控制，控制件为控制板45。调节件42包括连接臂和截流块422，连接臂贯穿上模1，且连接臂通过联轴器44与输出轴411相连接，截流块422为调节部。上模1上设有容置槽，适于容置调节件42的截流块422。
作为本实施例的另一种替代实施方式，第一调节机构可以通过动力传输件实现对调节件的驱动，具体来说，动力传输件为微分头，微分头的输出端通过联轴器连接调节件。通过手动旋转微分头的方式，实现调节件伸入涂布狭缝内，进而调节件实现通过截流的方式调节涂布狭缝内的流量。
实施例5
本实施例提供了一种涂布模头，其与实施例4中提供的涂布模头相比，存在的区别之处在于，
驱动件沿第一方向运动，调节件沿第二方向运动，第一方向与第二方向呈夹角；具体来说，驱动件与调节件呈90度夹角设置。如图6至图8所示，调节机构4还包括换向组件43，换向组件设置在驱动件和调节件之间，换向组件用以改变驱动件作用于调节件上的作用力的方向。
本实施例提供的涂布模头，换向组件43为凸轮组件，凸轮组件包括：凸轮座431、滑动件432以及凸轮体433。其中，滑动件432滑动设置于凸轮座431上，滑动件432与调节件42连接；凸轮体433可转动地嵌设于滑动件432内，凸轮体433固定于驱动件41的输出端上。具体来说，驱动件41选用电机，电机的输出端为输出轴411，当电机的输出轴411转动时，可以带动凸轮体433旋转，而凸轮体433旋转时，则进一步带动滑动件432在凸轮座431内做往复运动。
从而，实现了滑动件432在凸轮座431上可往复运动，滑动件432带动调节件42沿涂布模头的高度方向运动以调节涂布面密度。提高了调节件42的运动流畅性，提升了涂布的均一性。
本实施例中，凸轮座431可开设有滑槽，滑动件432通过滑槽与凸轮座431滑动连接。例如，所述凸轮座431与滑动件432之间还可以设置交叉滚子导轨434，采用交叉滚子导轨434，有利于滑动件432更顺畅的滑动。
本实施例中，调节件42可以选用截面呈T型的块状结构，具体来说，调节件42包括杆体421和截流块422，杆体421的一端连接凸轮座431，另一端固定连接截流块422，本实施例中，所述截流块422与杆体421一体成型。
换向组件43还包括安装壳体，所述凸轮组件固定于所述安装壳体内，所述安装壳体内还嵌入轴承，所述电机的输出轴411的穿过轴承连接所述凸轮体433，通过加装轴承，进一步限制电机的输出轴411远端的偏心转动。
本实施例提供的涂布模头，通过在调节机构4增加设置换向组件43时，换向组件43可以将驱动件41的旋转运动转换为直线运动，驱动件41将不会受到调节件42驱动方向的限制，依据需求进行可以上模1的宽度方向上或者长度方向上，减少了流量调节机构4在整机高度方向的空间占用，方便包装、转运，也能够避免遭到碰撞而造成损坏。
实施例6
本实施例提供了一种涂布模头，其与实施例1-5中的任一个实施例提供的涂布模头相比，存在的区别之处在于：
本实施例提供的涂布模头还包括中模5，如图9至图12所示，中模5设置在上模1和下模2之间。中模5和上模1之间形成第一涂布狭缝，中模5和下模2之间形成第二涂布狭缝；本实施例中的中模5的材料为陶瓷材料。通过中模5的设置，实现了模头的双层涂布。
具体来说，图9和图10作为实施例2对应的陶瓷构件和支撑壳体的拼接方式，上模1具有第一支撑壳体12和第一陶瓷构件11，第一支撑壳体12上设有第一支撑槽，第一陶瓷构件11安装在第一支撑槽内。下模2具有第二支撑壳体22和第二陶瓷构件21，第二支撑壳体22上设有第二支撑槽，第二陶瓷构件21安装在第二支撑槽内。例如，第二支撑槽为开口槽，第二陶瓷构件21卡装在开口槽内。
图11和图12作为对应于实施例3中陶瓷构件和支撑壳体的拼接方式。
通过中模5的材料选用陶瓷材料，进一步保证模头涂布的过程中，每个涂布狭缝的狭缝成型面的耐磨性能以及耐腐蚀性能均有较大的提高；即使有较少的陶瓷材料磨损进入浆料，对浆料的影响亦是微乎其微的，不会影响电池极片的性能，从而保证了成品电池极片的良品率。
实施例7
本实施例提供了一种涂布设备，包括：实施例1-6中任一个实施例中提供的涂布模头。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。
Claims (15)
1.一种涂布模头，其特征在于，包括：
上模和下模，所述上模和所述下模之间形成涂布狭缝，所述涂布狭缝适于浆料流通；
在所述上模和所述下模中，形成所述涂布狭缝的狭缝成型面的材料为陶瓷材料。
2.根据权利要求1中所述的涂布模头，其特征在于，
所述陶瓷材料为金属陶瓷材料或非金属陶瓷材料。
3.根据权利要求2中所述的涂布模头，其特征在于，
所述金属陶瓷材料为氧化物基金属陶瓷、碳化物基金属陶瓷、氮化物基金属陶瓷、硼化物基金属陶瓷、硅化物基金属陶瓷中的一种。
4.根据权利要求2中所述的涂布模头，其特征在于，
所述非金属材料为氧化硅或碳化硅。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的涂布模头，其特征在于，
所述上模和所述下模均为陶瓷材料的一体结构。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的涂布模头，其特征在于，
在所述上模和所述下模中，二者中至少一个包括：
陶瓷构件和支撑壳体，所述陶瓷构件和支撑壳体固定连接，所述陶瓷构件远离所述支撑壳体的一侧为形成狭缝成型面。
7.根据权利要求6中所述的涂布模头，其特征在于，
所述支撑壳体上设有支撑槽，所述陶瓷构件安装在所述支撑槽内；或
所述支撑壳体和所述陶瓷构件均为平板结构，所述陶瓷构件的板面与所述支撑壳体的板面相互连接。
8.根据权利要求6中所述的涂布模头，其特征在于，
还包括支撑件，所述支撑件限位设置在所述陶瓷构件的安装部内，所述支撑件与所述支撑壳体通过连接件连接。
9.根据权利要求1-4中所述的涂布模头，其特征在于，
所述下模上还包括缓冲腔，所述下模上具有与所述缓冲腔连通的流通通道，所述流通通道与外界料源连通。
10.根据权利要求1-4中所述的涂布模头，其特征在于，
还包括点胶阀，所述点胶阀设置在上模上，所述点胶阀一端适于连接供胶系统，所述点胶阀的输出端通过上模的点胶通道与所述涂布狭缝连通。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的涂布模头，其特征在于，
还包括调节机构，所述调节机构包括驱动件和调节件，所述驱动件的安装端安装在所述上模上，所述调节件与所述驱动件的输出端连接，所述调节件的调节部伸入所述涂布狭缝中，所述驱动件驱动调节件伸缩以调节所述涂布狭缝内的浆料流量。
12.根据权利要求11中所述的涂布模头，其特征在于，
所述驱动件沿第一方向运动，所述调节件沿第二方向运动，所述第一方向与所述第二方向呈夹角设置；
所述调节机构还包括换向组件，所述换向组件设置在所述驱动件和所述调节件之间，所述换向组件用以改变所述驱动件作用于所述调节件上的作用力的方向。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的涂布模头，其特征在于，
所述涂布模头还包括至少一个中模，所述中模设置在所述上模和所述下模之间。
14.根据权利要求13中所述的涂布模头，其特征在于，
所述中模的材料为陶瓷材料。
15.一种涂布设备，其特征在于，包括：权利要求1-14中任一项所述的涂布模头。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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