DD133826B1 - METHOD AND DEVICE FOR LIMITING IMMUNE IN WASHING MACHINES - Google Patents
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Description
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lit el der !Erfindunglit el the! invention
Einrichtung zur Begrenzung von Unwuchten in WaschvollautomatenDevice for limiting imbalances in automatic washing machines
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Begrenzung und damit zur Eeduzierung der·Unwuchtkräfte, die durch die ungleichmäßige Verteilung der Wäsche während des Schleuderganges an der Innenwand einer um eine waagerechte Achse laufenden Wasch- und Schleudertrommel eines Waschvollautomaten entstehen.The invention relates to a device for limiting and thus reducing the unbalance forces that result from the uneven distribution of the laundry during the spin cycle on the inner wall of a running about a horizontal axis washing and centrifuging drum of a washing machine.
Bei jedem befestigungsfreien Waschvollautomaten besteht die Aufgabe, die Unwuchtkräfte, die durch die ungleichmäßige Verteilung eier Wäsche während des Schleuderganges entstehen, zu unterdrücken, zu kompensieren oder zu reduzieren·In any non-fastener washing machine, the task is to suppress, compensate for or reduce the imbalance forces caused by the uneven distribution eggs laundry during the spin cycle ·
Es wurden bereits mehrere Lösungen zur Reduzierung der Unwuchtkräfte vorgeschlagen.Several solutions for reducing imbalance forces have already been proposed.
So wurden Lösungen bekannt (DE-OS 24 12 204), bei denen das Wasser aus dem Behälter erst dann abgepumpt wird, wenn die Anlegedrehzahl erreicht wurde. Bei einem solchen Verfahren wirkt das Wasser als Gegenmoment. Damit ist das Hochlaufen der Trommel mit einer geringen Beschleunigung möglich. Die geringe Beschleunigung wirkt sich auf eine günstige Wäscheverteilung in der Trommel aus.Thus, solutions have been known (DE-OS 24 12 204), in which the water is pumped out of the container only when the application speed has been reached. In such a process, the water acts as a counter-moment. Thus, the startup of the drum with a low acceleration is possible. The low acceleration affects a favorable distribution of laundry in the drum.
Vorteilhaft ist bei der Lösung gleichzeitig, daß das Wasser als Ballastmasse im kritischen Drehzahlbereich wirkt.An advantage of the solution at the same time that the water acts as ballast mass in the critical speed range.
Diese Lösung hat jedoch den H acht .eil, daß die auftretendenHowever, this solution has the H eight. Part that the occurring
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Unwuchtkräfte nicht auf einen minimalen Wert bei jedem Schleudergang begrenzt werden können.Imbalance forces can not be limited to a minimum value during each spin cycle.
Nachteilig bei diesem Verfahren ist weiterhin, daß Ъеі dem sogenannten Intervallschleudern der Wasserverbrauch unvertretbar hoch wird. Mn weiterer Nachteil ist die Bemessung des Motors hinsichtlich des Anlaufmomentes.A disadvantage of this method is further that Ъеі the so-called interval centrifugal water consumption is unacceptably high. Mn further disadvantage is the design of the motor with respect to the starting torque.
Ferner sind eine Reihe von Einrichtungen bekannt (z. B. DB-OS 17 60 740), die bei großen auftretenden Schwingungsamplituden während des Hochlaufens der Waschtrommel in den Schleudergang den Antrieb abschalten, so daß sich die Wäsche wieder von der Trommelwand lösen kann. Anschließend wird dann erneut in die Schleudergeschwindigkeit hochgefahren. Die Nachteile dieser Einrichtungen bestehen darin, daß die Unwuchtmessung als direkte Wegmessung erfolgt, dabei kann es bei extremen großen Unwuchten, die hin und wieder auftreten können, zu Anschlagen des Behälters an das Gehäuse kommen.Furthermore, a number of devices are known (for example, DB-OS 17 60 740), which turn off the drive at high oscillation amplitudes occurring during the run-up of the washing drum in the spin cycle, so that the laundry can be detached again from the drum wall. Then it is then restarted in the spin speed. The disadvantages of these devices are that the unbalance measurement takes place as a direct path measurement, it can come at extreme large imbalances that can occur now and then to hit the container to the housing.
Sin anderes Verfahren ist bekannt (DS-OS 26 20 464), bei dem die Überprüfung der Unwucht durch Messung einer ÜLgenschaft der Trommel und/oder des Motors, die sich mit der Zeit ändert, erfolgt. Wobei vorzugsweise die Stromintensität über den Motor als geeignetes Mittel erscheint.Another method is known (DS-OS 26 20 464) in which the check of the imbalance by measuring a ÜLgenschaft the drum and / or the engine, which changes with time takes place. Preferably, the current intensity across the motor appears as a suitable means.
Bei diesem Verfahren ist nachteilig, daß die unvermeidbaren Toleranzen zu höheren Justierarbeiten führen. Aus der DJS-OS 21 28 602 wird eine Lösung bekannt, bei der bei einer überhöhten Beschleunigung der Trommel bei einer hohen Drehzahl ein Schalter geschlossen wird. Diese Srfindung hat den Nachteil, daß das Abschalten nicht unmittelbar während oder kurz nach der ihtstehung der Unwucht bei geringen Drehzahlen erfolgt. Bei o. g. Erfindung kann es durch Schwingungsüberhöhungen trotz Abschalten des Motors zu Anschlägen des Behälters an das Gehäuse führen.A disadvantage of this method is that the unavoidable tolerances lead to higher adjustments. From the DJS-OS 21 28 602 a solution is known in which at an excessive acceleration of the drum at a high speed, a switch is closed. This invention has the disadvantage that the shutdown does not occur immediately during or shortly after the imbalance is generated at low speeds. At o. G. Invention may result in oscillations despite switching off the motor to attacks of the container to the housing.
Des weiteren ist aus der DS-AS 19 53 201 eine technische Lösung bekannt geworden, bei der nahe unterhalb der Resonanzdrehsahl eine über einen Zeitraum konstante Trommeldreh-Furthermore, DS-AS 19 53 201 has disclosed a technical solution in which, close to below the resonance speed, a drum rotation constant over a period of time is achieved.
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zahl gehalten wird, bei welcher über einen auf Beschleunigung ansprechenden Schwingungsfühler die Schaltung der Antriebselemente erfolgt.is held at which takes place via an acceleration responsive vibration sensor, the circuit of the drive elements.
Der Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß unzulässige hohe Unwuchtefl bis in den Resonanzbereich hineingetragen und kursszeitig unerwünschte Resonanzüberhöhungen verursacht werden, bevor die Umschaltung der Antriebselemente zum wiederholten Schleuderanlauf erfolgt. Zur Gewährleistung der Sicherheit und Lebensdauer sind hier eine hohe Präzision und damit hohe Kosten der technischen Einrichtung erforderlich.The disadvantage of this device is that inadmissible high Unwuchtefl carried into the resonant range and cause unwanted resonance peaks during the course of the change, before the switching of the drive elements for repeated centrifugal start. To ensure safety and durability here high precision and thus high costs of technical equipment are required.
Schließlich- sind auch eine ganze Reihe von Einrichtungen bekannt, bei denen die in der Waschtrommel entstandene Unwucht kompensiert wird.Finally, a whole series of facilities are known in which the resulting imbalance in the washing drum is compensated.
So ist aus der DD-PS 117 705 eine Lösung bekannt, bei der mittels mit der Waschtrommel umlaufenden hydraulisch wirkenden Steuerorgane, die von der Unwucht beeinflußt werden, der Unwuchtmassemittelpunkt ständig in die Drehachse verschoben wird. Eine derartige Einrichtung ist technisch und kostenmäßig sehr aufwendig.Thus, from the DD-PS 117 705 a solution is known in which by means of circulating with the washing drum hydraulically acting control elements, which are influenced by the imbalance, the unbalance mass point is constantly moved in the axis of rotation. Such a device is technically and costly very expensive.
Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und mit einfachen und zuverlässigen Mitteln eine Unwuchtbegrenzung im Schleudergang zu realisieren, die es ermöglicht, einen vorgegebenen Grenzwert an Unwucht mit Sicherheit in der Phase ihrer ßatstehung oder unmittelbar nach ihrer Entstehung einzuhalten.The aim and object of the invention is therefore to avoid the disadvantages of the known devices and to realize with simple and reliable means an imbalance limitation in the spin cycle, which allows a predetermined limit value of imbalance with certainty in the phase of their formation or immediately after their formation observed.
Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Möglichkeit, wesentlich geringere Gerätemassen zu realisieren als bei den bisher üblichen Schwingungssystemen für Waschvollautomaten. Bisher notwendige Ballastmassen können völlig bzw. weitestgehend entfallen.The advantages of the invention will become apparent from the ability to realize much lower masses than in the previously customary vibration systems for automatic washing machines. Previously necessary ballast masses can be omitted completely or largely.
Durch die sichere Begrenzung auf geringe Unwuchtkräfte ergeben sich umfangreiche Vorteile hinsichtlich des Leichtbaus,The safe limitation to low imbalance forces results in extensive advantages in terms of lightweight construction,
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des geräuscharmen Laufes trotz Leichtbau und einer hohen Materialökonomie durch die geringe Dimensionierung der Bauteile auch Ъеі hohen Schleuderdrehzahlen.The low-noise operation despite lightweight construction and high material economy due to the small dimensioning of the components also high spin speeds Ъеі.
5 ?/eitere Vorteile ergeben sich durch den Leichtbau hinsichtlich Transport in der Fertigung, vom Fertigungsbetrieb zum Verbraucher und beim Verbraucher. Das Gerät ist auf Grund der geringen Geräteinasse wesentlich einfacher zu handhaben im Reparaturfall. Für den Aufstellungsort des Waschvollautomaten (z. B. Geschoßdecke) ergeben sich geringere statische und dynamische Beanspruchungen. Die Ausführung des Gerätes mit Laufrollen wird bei einer derartigen Unvjuchtbegrenzung auch bei sehr hohen Schleuderdrehzahlen problemlos.5? / Eeere advantages result from the lightweight construction in terms of transport in manufacturing, from the factory to the consumer and the consumer. The device is much easier to handle in case of repair due to the small device in-house. For the installation site of the automatic washing machine (eg floor slab) lower static and dynamic loads result. The execution of the device with rollers is in such Unvijuchtbegrenzung even at very high spin speeds easily.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Resonanzschwingungemesser entweder als Pendelschwinger oder als Translationsschwinger ausgebildet ist und eine wesentlich niedrigere Eigenfrequenz als die schwingbewegliche Einheit und eine wesentlieh niedrigere Dämpfung als die in seiner Resonanz auftretende Erregung besitzt. Erfinderisch ist ferner, daß die Dämpfungseinrichtung des Pendelschwingers aus einer antimagnetischen Pendelmasse und feststehenden Polen besteht, während der Translationsschwinger eine schwingungsdämpfende Flüssigkeit enthält.According to the invention the object is achieved in that the resonance vibration meter is designed either as a pendulum oscillator or as a translational oscillator and has a much lower natural frequency than the oscillatory unit and a wesentlieh lower damping than the excitement occurring in its resonance. Inventive is further that the damping device of the pendulum oscillator consists of a non-magnetic pendulum mass and fixed poles, while the translational oscillator contains a vibration-damping liquid.
Die Masse ist vergleichsweise zur Gesamtmasse der schwingbeweglichen Einheit (d. h. im wesentlichen Trommel, Behälter, Trommellagerung, Antrieb) sehr klein. Das angekoppelte Schwingungssystem, der Resonanzschwingungsmesser, schwingt senkrecht zur Trommelachse und ist auf eine Eigenfrequenz abgestimmt, die sehr wenig oberhalb der Anlegefreguenz bzw, des Anlegefrequenzbereiches liegt; andererseits liegt die Eigenfrequenz, des angekoppelten Resonanzschwingers deutlich unterhalb der wesentlichen Eigenfrequenzen der schwingbeweglichen Einheit. Anlegefrequenz wird diejenige Frequenz genannt, bei der sich die WäscheThe mass is very small relative to the total mass of the oscillating unit (i.e., essentially drum, container, drum storage, drive). The coupled vibration system, the resonance vibrator, oscillates perpendicular to the drum axis and is tuned to a natural frequency which is very slightly above the application frequency or the application frequency range; On the other hand, the natural frequency of the coupled resonant vibrator is well below the significant natural frequencies of the oscillatory unit. Apply frequency is called the frequency at which the laundry
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an die Trommelwand anlegt. Oberhalb dieser Frequenz wird die schwingbewegliche Einheit - und mit ihr der angekoppelte Resonanzschwingungsmesser - mit einer nahezu harmonisch verlaufenden Unwuchterregung erregt. Durchläuft die Trommeldrehzahl langsam die Resonanzfrequenz des Resonanzschwingungsmessers oder wird eine Haltedrehzahl an der Resonanzstelle eingelegt, so erhöhen sich dessen Ausschläge. Die Größe der Resonanzausschläge des Resonanζschwingungsmessers ist abhängig von der Größe der horizontalen Schwingungsbewegung und damit direkt abhängig von der Größe der Unwucht, die sich unmittelbar zuvor in der Trommel ausgebildet hat. Bei Überschreiten eines festgelegten Grenzwertes der Unwucht wird durch Kontaktgabe am Resonanzschwingungsmesser ein Abbruch des Schleuderanlaufes veranlaßt.attaches to the drum wall. Above this frequency, the oscillating unit - and with it the coupled resonance vibrator - is excited with an almost harmonious unbalance excitation. If the drum speed slowly passes through the resonance frequency of the resonance vibration meter or if a holding speed is engaged at the resonance point, then its deflections increase. The magnitude of the resonant deflections of the resonant vibrator depends on the magnitude of the horizontal oscillatory motion and thus directly on the size of the imbalance that has formed immediately before in the drum. If a specified limit value of the unbalance is exceeded, a discontinuation of the spin start is caused by contact on the resonance vibration meter.
In diesem Fall liegt eine sehr ungünstige Wäscheverteilung vor. Der Ausschluß dieser ungünstigen Fälle erfolgt bei einer niedrigen Maschinendrehzahl, bei der geringe Schwingungsbewegungen der schwingbeweglichen Einheit stattfinden und kleine dynamische Maschinenkräfte auf den Fußboden übertragen werden. Die Grenzwertfestlegung - wie bei all diesen auf Unwuchtbegrenzung basierenden Verfahren - geschieht so, daß die meisten Schleuderanläufe durchlaufen und nur die ungünstigsten Fälle ausgeschaltet werden. Wesentlich ist, daß dann die Bemessung auf der Basis eines festen Unwuchtwertes erfolgen kann.In this case, there is a very unfavorable distribution of the laundry. The exclusion of these unfavorable cases takes place at a low engine speed, in which small oscillatory movements of the oscillating unit take place and small dynamic machine forces are transmitted to the floor. The limit setting - as with all these unbalance control based methods - is done so that most of the spin runs go through and only the worst cases are turned off. It is essential that then the design can be done on the basis of a fixed unbalance value.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen*The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. In the accompanying drawings show *
Fig. 1: ein Prinzipdiagramm" zur Erläuterung der FunktionFig. 1: a principle diagram "to explain the function
Fig. 2s das Schwingungsmodell mit Hauptsystem undFig. 2s the oscillation model with main system and
Resonanzschwingungsmesser Fig. 3: das Schwingungsmodell des ResonanzResonance vibrometer Fig. 3: the vibration model of the resonance
schwingungsmessersvibration diameter
Fig. 4: ein Beispiel zur Ausführung des Resonanzschwingungsmessera als PendelschwingerFig. 4: an example of the execution of the Resonanzschwingungsmessera as a pendulum oscillator
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Fig. 5ί Seitenansicht des Resonanzschwingungsmessers gemäß Fig. 45ί side view of the resonance vibration meter according to FIG. 4
Pig. 6: ein Beispiel zur Ausführung des Resonanz-Pig. 6: an example of the execution of the resonance
schwingungsmessers als Translationsschwingervibrometer as translational oscillator
Pig. 7i den Prinzipaufbau eines Waschvollautomaten mit angekoppeltem ResonanzschwingungsmesserPig. 7i the basic structure of a washing machine with coupled resonance vibration meter
Im Prinzipdiagramm Pig. 1 sind aufgetragen; die Schwingwegamplituden f horizontal vom Hauptsystem (schwingbewegliche Einheit) und vom Resonanzschwingungsmesser 11 in Abhängigkeit von der Trommeldrehzahl nTr. Die oberhalb der Anlegedrehzahl ηΛν>Ί durch die Unwucht m,,r„ in der WaschtrommelIn the basic diagram Pig. 1 are applied; the oscillation travel amplitudes f horizontally from the main system (oscillating unit) and from the resonance oscillator 11 as a function of the drum speed n Tr . The above the application speed η Λν> Ί by the imbalance m ,, r "in the washing drum
illjX UUilljX UU
illjX UU y^illjX UU y ^
hervorgerufene horizontale Schwingbewegung fg(t) des Hauptsystems stellt für den vergleichsweise sehr kleinen Eesonanzschwingungsmesser eine Stützenerregung dar. Überschreitet die Amplitude fr> des Resonanzmessers im Gebiet voa DRes-R den vor£eSebenen Grenzwert, so erfolgt ein Abbruch des Schleuderanlaufs im Punkt Δ bei einer Drehzahl nh,, „.caused horizontal swinging movement fg (t) of the main system provides for the relatively very small Eesonanzschwingungsmesser a prop excitation is. exceeds the amplitude fr> of the resonant gauge in the area VOA D Res-R the Sebenen before £ e limit, is aborted of the centrifugal start-up at the point Δ at a speed n h , ".
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Die Schwingungsamplitude f« ist zum Zeitpunkt der Abschaltung klein gegenüber den Amplituden, die sich beim Durchfahren der Resonanz des Hauptsystems nß „ ergeben würden. Die erreichte Größe der Resonanzamplitude f„ des Resonanzschwingungsmessers 11 ist eine direkte Punktion der Unwucht. Die größte Schwingungsamplitude fg des Hauptsystems ergibt sich bei der Drehzahl nEes<_jj für den größten zugelassenen Unwuchtwert im Punkt B. Im Prinzipdiagramm sind die Kurven Ij II; III für drei unterschiedliche Unwuchten dargestellt. Die Pig. Λ ist im Zusammenhang mit der Fig. 2 und Fig. 3 zu betrachten.The oscillation amplitude f "is small at the time of disconnection in relation to the amplitudes which would arise when passing the resonance of the main system n ß". The achieved magnitude of the resonance amplitude f "of the resonance vibration meter 11 is a direct puncture of the imbalance. The greatest oscillation amplitude fg of the main system results at the speed n Ees < _jj for the largest permitted imbalance value at point B. In the basic diagram, the curves Ij II; III shown for three different imbalances. The pig. Λ is to be considered in conjunction with FIGS. 2 and 3.
In der Fig. 2 ist das Schwingungsmodell mit Hauptsystem (Behälter 1?, Waschtrommel 16, Antriebssystem 18) und in der Fig. 3 ist das Schwingungsmodell des Resonanzschwingungsmessers 11 dargestellt.2, the vibration model with the main system (container 1, wash drum 16, drive system 18) and in FIG. 3, the vibration model of the resonant vibration 11 is shown.
Ьз der Fig. 2 und 3 bedeuten:Ьз of Figs. 2 and 3 mean:
Cg - Federkonstante - Hauptsystem r - Unwuchtradius Иц - UnwuchtmasseCg - Spring constant - Main system r - Imbalance radius Иц - Imbalance mass
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mg - Masse - Hauptsystemmg - mass - main system
fg(t) - Schwingweg - Hauptsystemfg (t) - vibration path - main system
0R "" ^e^erkonstante 0 r "" e constant
£ - Dämpfungskonstante - Resonanzschwingungsmesser£ - Attenuation constant - Resonance vibrometer
m-g Masse - Resonanzschwingungsmesserm-g mass - resonant vibration meter
fgCt) - Schwingweg - ResonanzschwingungsmesserfgCt) - vibration path - resonance vibration meter
Fig. 4 zeigt eine Ausführung eines Resonanzschwingungsmessers 11 als Pendelschwinger. Die Pendelmasse 1 ist in Spitzen 2 gelagert, die mit dem Gehäuse 3 fest verbunden sind. Die Pendelmasse 1 ist als Dämpfungsblech ausgebildet und schwingt zwischen den Polen 4- eines als Wirbelstrombremse wirkenden Magneten 5t der als ELektro- oder als Permanentmagnet ausgebildet sein kann. Im Abstand fp mav von der Pendelmasse 1 sind die Kontakte 6 angeordnet.Fig. 4 shows an embodiment of a resonant vibrating blade 11 as a pendulum oscillator. The pendulum mass 1 is mounted in tips 2, which are firmly connected to the housing 3. The pendulum mass 1 is formed as a damping plate and oscillates between the poles 4- an acting as an eddy current brake magnet 5 t can be designed as ELektro- or as a permanent magnet. At a distance f p mav of the pendulum mass 1, the contacts 6 are arranged.
Fig. 5 zeigt die Seitenansicht des Resonanzschwingungsmessers als Pendelschwinger gemäß Fig. 4.5 shows the side view of the resonance vibration meter as a pendulum oscillator according to FIG. 4.
Eine andere Ausführung eines Resonanzschwingungsmessers 11 als Translationsschwinger zeigt Fig. 6. Der Massekörper 7 stützt sich über Federn 8 in dem geschlossenen Gehäuse 9 ab, das zur Bedämpfung des Massekörpers mit öl gefüllt ist. Im Abstand fR vom Massekörper 7 sind Kontakte 10 angeordnet.Another embodiment of a resonance vibrating blade 11 as a translational oscillator is shown in FIG. 6. The mass body 7 is supported by springs 8 in the closed housing 9, which is filled with oil to damp the mass body. At a distance f R from the mass body 7 contacts 10 are arranged.
In der Fig. 7 ist ein Waschvollautomat, bestehend im wesentlichen aus der schwingbeweglichen Einheit 12, den Grundrahmen 14 und den Gehäusemantel 15, dargestellt. Die schwingbewegliche Einheit 12 besteht primär aus der Waschtrommel 16, Behälter 17 und dem Antriebssystem 18.In Fig. 7 is a washing machine, consisting essentially of the oscillating unit 12, the base frame 14 and the housing shell 15, is shown. The oscillatory unit 12 consists primarily of the washing drum 16, container 17 and the drive system 18th
Die schwingbewegliche Einheit 12 ist federnd im Gehäusemantel 15 aufgehängt oder mit kombinierten Federungs- und Dämpfungselementen 13 vom Grundrahmen 14 aus unterstützt. An der schwingbeweglichen Mnheit 12 ist der Resonanzschwingungsmesser 11 gemäß Fig. 4 oder Fig. 6 angekoppelt. The oscillating unit 12 is resiliently suspended in the housing shell 15 or supported with combined suspension and damping elements 13 from the base frame 14. The resonant vibration meter 11 according to FIG. 4 or FIG. 6 is coupled to the oscillating unit 12.
Claims (2)
DE-AS 1953 201, 8 d, 6/30DD-PS 117 705, D 06 f, 37/20
DE-AS 1953 201, 8 d, 6/30
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DD20216177A DD133826B1 (en) | 1977-11-21 | 1977-11-21 | METHOD AND DEVICE FOR LIMITING IMMUNE IN WASHING MACHINES |
Applications Claiming Priority (1)
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| DD133826A1 DD133826A1 (en) | 1979-01-24 |
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- 1977-11-21 DD DD20216177A patent/DD133826B1/en unknown
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