DD250853A3 - VALVE COMBINATION FOR THE QUICK EVACUATION OF SMALL PRUEFVOLUMINA - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ventilkombination in einer Einrichtung zum schnellen Evakuieren kleiner Pruefvolumina, insbesondere Messkammern zwecks Pruefung kleiner, hermetisch verschlossener Behaeltnisse, vorzugsweise elektronische Bauelemente auf Dichtheit. Die Erfindung stellt sich das Ziel, eine einfache Ventilkombination zum schnellen automatischen Evakuieren kleiner Pruefvolumina zu schaffen, die es gestattet, die Messkammern schnell zum Anschluss an das Messsystem vorzubereiten und durch eine geeignete Ventilsteuerung verschiedene Messstufen zu realisieren. Die Aufgabe besteht darin, die Schliess- und Oeffnungszeiten der Ventile gegenueber den Abpumpzeiten der Messkammer in die Expansionsgefaesse sehr klein zu halten. Geloest wird die Aufgabe dadurch, dass mittels eines Grundkoerpers saemtliche Baugruppen, Leitungen, Stellglieder und dergleichen zu einem einheitlichen Ganzen vereinigt sind. Fig. 2The invention relates to a valve combination in a device for rapid evacuation of small test volumes, in particular measuring chambers for the purpose of testing small, hermetically sealed containers, preferably electronic components for leak-tightness. The object of the invention is to provide a simple valve combination for rapid automatic evacuation of small test volumes, which makes it possible to quickly prepare the measuring chambers for connection to the measuring system and to realize different measuring stages by means of suitable valve control. The task is to keep the closing and opening times of the valves very low compared with the pumping down times of the measuring chamber into the expansion vessels. The object is achieved by uniting all components, lines, actuators and the like into a uniform whole by means of a basic body. Fig. 2
Description
Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings
Die Erfindung betrifft eine Ventilkombination in einer Einrichtung zum schnellen Evakuieren kleiner Prüfvolumina, insbesondere Meßkammern zwecks Prüfung kleiner, hermetisch verschlossener Behältnisse, vorzugsweise elektronische Bauelemente auf Dichtheit.The invention relates to a valve combination in a device for rapid evacuation of small test volumes, in particular measuring chambers for the purpose of testing small, hermetically sealed containers, preferably electronic components for leaks.
Es sind Verfahren zum Nachweisen von Lecks und ein Leckdetektor zur Durchführung des Verfahrens bekannt (DE-OS 2245822), bei dem ein festes Gasvolumen auf der abgepumpten Seite gesammelt und dann dieses einem Leckdetektor zugeführt wird. Die dazugehörende Einrichtung ist mit mehreren Ventilen ausgerüstet, die verschiedene Volumina (Sammelgefäße) abgrenzen, in denen das zu prüfende Gas oder Gemisch in unterschiedlichen Druckstufen gesammelt wird. Dabei kann die Zuführung der einzelnen Gasmengen zum Gasdetektor nur diskontinuierlich nacheinander erfolgen. Zwischen jeder Zuführung ist ein Zwischenevakuieren der Sammelgefäße notwendig.There are methods for detecting leaks and a leak detector for performing the method known (DE-OS 2245822), in which a fixed volume of gas collected on the pumped side and then this is fed to a leak detector. The associated device is equipped with several valves that delimit different volumes (collection vessels) in which the gas or mixture to be tested is collected at different pressure levels. The supply of the individual amounts of gas to the gas detector can only be carried out batchwise one after the other. Between each feeder a Zwischenevakuieren the collection vessels is necessary.
Von Nachteil ist, daß sich auf Grund der aufeinanderfolgenden Prüf- und Evakuierungsschritte die Prüfzeit verlängert. Des weiteren wirkt sich nachteilig aus, daß der Druck in den Sammelgefäßen relativ niedrig gehalten werden muß, um den Gasdetektor vor einem zu hohen Druckanstieg bei Einlaß der zu prüfenden Gasmengen zu schützen. Das bedingt wiederum verlängerte Evakuierungs- und damit Prüfzeiten.The disadvantage is that extends the test time due to the successive test and evacuation. Furthermore, it is disadvantageous that the pressure in the collecting vessels must be kept relatively low in order to protect the gas detector from too high a pressure increase at the inlet of the gas to be tested. This in turn requires extended evacuation and thus test times.
Ein weiterer Nachteil des Verfahrens besteht darin, daß die Sammelvolumina ein Bestandteil des Gasdetektors sind und beim Auftreten eines großen Testgasanfalles eine Verseuchung der Sammelvolumina mit dem Testgas erfolgt, was zu langen Erholzeiten führt. Das beschriebene Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung sind nicht zur Durchführung sehr schneller automatischer Einzelprüfungen geeignet.Another disadvantage of the method is that the collection volumes are a part of the gas detector and when a large test gas accumulation occurs a contamination of the collection volumes with the test gas, resulting in long recovery times. The described method and the associated device are not suitable for carrying out very fast automatic individual tests.
Bekannt ist auch eine Ventilanordnung gem. DE-OS 2302395, deren Hauptzweck darin besteht, den empfindlichen Leckdetektor gem. DE-OS 2245822 dagegen zu schützen, daß er einer übergroßen Menge Prüfgas ausgesetzt wird, wenn ein großerAlso known is a valve assembly acc. DE-OS 2302395, whose main purpose is to gem the sensitive leak detector. DE-OS 2245822 on the other hand to protect that he is exposed to an oversized amount of test gas, if a large
Testgasanteil vorliegt und mit der es gleichzeitig möglich ist, kleine Undichtheiten nachzuweisen. Die Ventilanordnung besteht aus einem Gehäuse, in dem drei Ventile in einer Ebene so hintereinander angeordnet sind, daß sie zwei unterschiedlich große Volumina einschließen. s>Test gas is present and with which it is also possible to detect small leaks. The valve assembly consists of a housing in which three valves in a plane are arranged one behind the other so that they include two different sized volumes. s>
Des weiteren sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur schnellen Evakuierung kleiner Behältnisse entsprechend DD-WP 118144 bekannt, bei dem zwei Expansionsgefäße über zwei für derartige Anwendungsfälle übliche Vakuumventile an ein kleines zu evakuierendes Volumen angeschlossen sind und die Expansionsgefäße über jeweils eine Vakuumpumpe evakuiert werden. Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß das bekannte große Totvolumen herkömmlicher Vakuumventile in das Volumen des zu evakuierenden Behälters eingeht und sich damit das notwendige Volumen der Expansionsgefäße ebenfalls vergrößert.Furthermore, a method and a device for rapid evacuation of small containers according to DD-WP 118144 are known in which two expansion vessels are connected via two conventional vacuum valves for such applications to a small volume to be evacuated and the expansion vessels are evacuated via a respective vacuum pump. The disadvantage of this solution is that the known large dead volume of conventional vacuum valves enters the volume of the container to be evacuated and thus also increases the necessary volume of the expansion vessels.
Außerdem werden relativ hohe Schaltzeiten für die Vakuumventile benötigt.In addition, relatively high switching times for the vacuum valves are needed.
Deshalb ist die in der DD-WP 118144 beschriebene Einrichtung z. B. für Prüfeinrichtungen für elektronische Bauelemente, die mit einem sehr großen Wirkratenbereich mit extrem kurzen Taktzeiten geprüft werden sollen, nicht geeignet.Therefore, the device described in DD-WP 118144 z. B. for testing equipment for electronic components that are to be tested with a very large Wirkratenbereich with extremely short cycle times, not suitable.
Die Erfindung stellt sich das Ziel, eine einfache Ventilkombination zum schnellen automatischen Evakuieren kleiner Prüfvolumina zu schaffen, die es gestattet, die Meßkammern schnell zum Abschluß an das Meßsystem vorzubereiten und durch eine geeignete Ventilsteuerung verschiedene Meßstufen zu realisieren.The invention has the object to provide a simple valve combination for rapid automatic evacuation of small test volumes, which makes it possible to quickly prepare the measuring chambers for completion to the measuring system and to realize different measuring stages by a suitable valve control.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Ventilkombination zu schaffen, in der die möglichen Schließ-und Öffnungszeiten der Ventile sehr klein gegenüber den Abpumpzeiten der Meßkammer in die Expansionsgefäße sind und die in Abstimmung mit sinnvoll gewählten Leitwerten eine genau dosierte Zufuhr des zu prüfenden Gases aus der Meßkammer in ein Meßsystem gestatten.The invention has as its object to provide a valve combination in which the possible closing and opening times of the valves are very small compared to the Abpumpzeiten the measuring chamber in the expansion vessels and in coordination with reasonable selected guide values a precisely metered supply of the gas to be tested allow the measuring chamber in a measuring system.
Darüber hinaus soll das Volumen der Zuleitung zwischen den Ventilen und der Meßkammer minimiert werden.In addition, the volume of the supply line between the valves and the measuring chamber should be minimized.
Außerdem sollen die Masse, die geometrischen Abmessungen und der Herstellungsaufwand der in der Erfindung beschriebenen Ventilkombination gegenüber bekannten Ausführungen stark reduziert werden.In addition, the mass, the geometric dimensions and the production cost of the valve combination described in the invention over known designs are greatly reduced.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß mittels eines Grundkörpers sämtliche Baugruppen, Leitungen, Stellglieder und dergleichen zu einem einheitlichen Ganzen vereinigt sind, dergestalt, daß am Grundkörper die Anschlüsse aller Evakuierungs- und Meßleitungen angebracht sind, ein gemeinsamer Anschluß zur evakuierenden Meßkammer angeordnet ist, im Inneren des gemeinsamen Grundkörpers Verteilerbohrungen und eine gemeinsame Evakuierungsbohrung angebracht sind, alle Leitungen unabhängig voneinander betätigbar sind, in den Leitungen Ventilstufen eingebaut sind, die Leitwerteinsätze besitzen, die unterschiedliche viele Leitwertbohrungen mit unterschiedlich großem Querschnitt enthalten, die Leitwerteinsätze der Ventilstufen im Grundkörper über außerhalb des Grundkörpers angebrachte, an sich bekannte Elektromagnete als Stellglieder betätigt sind und die Saug- und Druckseiten der Ventilkombination parallel zueinander angeordnet sind.The object of the invention is achieved in that all components, lines, actuators and the like are combined to form a uniform whole by means of a body, such that the terminals of all evacuation and measuring lines are attached to the base, a common connection to the evacuated measuring chamber is arranged in the common body of the common distribution wells and a common evacuation hole are mounted, all lines are independently operable in the lines valve stages are installed, have Leitwerteinsätze containing different numbers of Leitwertbohrungen with different cross-section, the Leitwerteinsätze the valve stages in the body over the outside attached to the body, known electromagnets are actuated as actuators and the suction and pressure sides of the valve combination are arranged parallel to each other.
Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die Leitwerteinsätze der Ventilstufen über ein Druckstück, ein Führungsrohr und mittels eines Flansches, der am Grundkörper befestigt ist, im Grundkörper fixiert.According to a further feature of the present invention, the Leitwerteinsätze the valve stages via a pressure piece, a guide tube and by means of a flange which is fixed to the base body, fixed in the main body.
Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist am Leitwerteinsatz eine schneidenartige Dichtfläche angebracht, die in Verbindung mit einer dem Anker des Ε-Magneten zugeordneten Flachdichtung die Abdichtung der Ventilstufe übernimmt.According to a further feature of the invention, a blade-like sealing surface is attached to the Leitwerteinsatz, which takes over the sealing of the valve stage in conjunction with a the anchor of the Ε magnet associated gasket.
Außerdem sind alle Meßleitungen im Grundkörper zu einer Meßleitung zusammengefaßt.In addition, all measuring lines in the main body are combined to form a measuring line.
Schließlich ist der Anker des Elektromagneten hohl ausgebildet.Finally, the armature of the electromagnet is hollow.
Die Erfindung ermöglicht es, die zu evakuierende Meßkammer mit dem zu prüfenden Behältnis schnell zum Anschluß an das nachgeordnete Meßsystem vorzubereiten und durch entsprechende Ventilsteuerung verschiedene Meßstufen zu realisieren.The invention makes it possible to quickly prepare the measuring chamber to be evacuated with the container to be tested for connection to the downstream measuring system and to realize different measuring stages by means of appropriate valve control.
Die Schließ- und Öffnungszeiten der Ventilstufen sind sehr klein gegenüber den Abpumpzeiten der Meßkammer in die nachgeschalteten Expansionsgefäße. Die Auswahl entsprechender Leitwerte in Verbindung mit den kurzen Öffnungs- und Schließzeiten garantieren eine genau dosierte Gaszufuhr zum Meß- und Vakuumsystem (Expansionsgefäße). Durch die Erfindung wird des weiteren das Volumen der Zuleitung zwischen den Ventilsitzen und der Meßkammer minimiert. Außerdem werden die Masse, die geometrischen Abmessungen und der Herstellungsaufwand der in der Erfindung beschriebenen Ventilkombination gegenüber bekannten Ausführungen stark reduziert. Die Zusammenfassung von mehreren Meßleitungen zu einer führt zur Verringerung der Anzahl gummigedichteter Anschlußstellen. Die besondere Gestaltung des Ankers des Elektromagneten bewirkt eine Verringerung der Masse, so daß dadurch seine Bewegung nahezu trägheitslos erfolgt.The closing and opening times of the valve stages are very small compared to the pumping down times of the measuring chamber in the downstream expansion vessels. The selection of appropriate conductivity values in conjunction with the short opening and closing times guarantee a precisely metered gas supply to the measuring and vacuum system (expansion vessels). The invention further minimizes the volume of the supply line between the valve seats and the measuring chamber. In addition, the mass, the geometric dimensions and the production cost of the valve combination described in the invention over known designs are greatly reduced. The combination of multiple test leads to one leads to a reduction in the number of rubber-sealed leads. The special design of the armature of the electromagnet causes a reduction in mass, thereby causing its movement is almost inertia.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutertThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment
Es zeigen: Show it:
Fig. 1: die Draufsicht der Ventilkombination Fig. 2: einen Schnitt der Ventilkombination Fig. 3: eine weitere Draufsicht mit SchnittFig. 1: the top view of the valve combination Fig. 2: a section of the valve combination Fig. 3: another plan view with section
Die in Fig. 1 als Draufsicht dargestellte Ventilkombination besteht aus den Hauptbaugruppen Grundkörper 1, Elektromagnete 2 als Stellglieder, denen Meßleitungen 3,4 und 5 und Evakuierungsleitungen 6 und 7 zugeordnet sind. Am Grundkörper 1 sind des weiteren eine Anschlußstelle 8 zur in Fig.2 gezeigten Meßkammer 12, eine Evakuierungsbohrung 9, eine Dichtfläche 10 mit Dichtring 11 zur Abdichtung zwischen der Einrichtung und der Meßkammer 12 (Fig. 2) sowie Befestigungsbohrungen 15The valve combination shown in Fig. 1 as a plan view consists of the main assemblies basic body 1, electromagnets 2 as actuators, which measuring lines 3,4 and 5 and evacuation lines 6 and 7 are assigned. Furthermore, a connection point 8 to the measuring chamber 12 shown in FIG. 2, an evacuation bore 9, a sealing surface 10 with a sealing ring 11 for sealing between the device and the measuring chamber 12 (FIG. 2) and fastening bores 15 are provided on the main body 1
angeordnet. In Fig.2 wird die Ventilkombination im Schnitt dargestellt. Der Grundkörper 1 als zentrales Bauteil der Ventilkombination trägt einerseits alle Baugruppen, wie Elektromagnete 2, Meß- und Evakuierungsleitungen 3,4,5,6,7 und stellt andererseits die Verbindung zur Meßkammer 12 mit dem eingelegten Prüfling 13 über die Anschlußstelle 8 für die Meßkammer 12 mit der dazugehörigen Dichtfläche 10 und dem Dichtring 11 dar. Die Ventilkombination ist über den Grundkörper 1 an einer Platte 14 mittels Schrauben befestigt. Die Verbindung zwischen der Meßkammer 12 und den einzelnen, Leitwerteinsätze 17 enthaltenden Ventilstufen wird über die im Grundkörper 1 vorhandene Evakuierungsbohrung 9 und die sich anschließenden Verteilerbohrungen 16 realisiert; die Verbindung zum nicht dargestellten Meßsystem erfolgt über die Meßleitung 3 und zum Vakuumsystem (Expansionsgefäße) über die Evakuierungsleitung 7. Die zwischen dem Ein- und Ausgang des Grundkörpers 1 integrierten Ventilstufen besitzen alle den gleichen Leitwerteinsatz 17. Die Leitwerteinsätze 17 sind entsprechend der jeweiligen Ventilstufe mit Leitwertbohrungen 18 versehen. Die Anzahl und der Durchmesser der Leitwertbohrungen 18 in den Leitwerteinsätzen 17 ist unterschiedlich groß. Diese Werte sind abhängig vom Innenvolumen des Prüflings sowie der Meßkammer und den anlagenbedingten geometrischen Abweichungen. Die kleinsten Leitwertbohrungen 18 mit einem DurchmesservonO,7bis 1mm garantieren in Verbindung mit kurzen Öffnungs-und Schließzeiten in der Größenordnung von < 10ms eine genau dosierte Gaszufuhrzum Meß-und Vakuumsystem (Expansionsgefäße). Die Leitwerteinsätze 17 der einzelnen Ventilstufen werden über Druckstücke 19 und Führungsrohre 20 mittels Flansche 21, die am Grundkörper 1 befestigt werden, im Grundkörper 1 fixiert. Dichtungen 22 übernehmen die Abdichtung zum Vakuumsystem und zur Meßkammer 12, Dichtungen 23 zur Atmosphäre. An jedem Leitwerteinsatz 17 sind schneidenartige Dichtflächen 24 angebracht, die in Verbindung mit einer dem Anker 26 des Elektromagneten 2 zugeordneten Flachdichtung 25 die Abdichtung der Ventilstufe übernehmen. Der Anker 26 wird im Führungsrohr 20 geführt und durch eine Druckfeder 27 gegen eine Dichtfläche 24 gedrückt. Die Stellbewegung des Ankers 26 wird durch den jeweiligen Elektromagneten 2 bewirkt. Die Elektromagneten 2 werden mittels Flachrändelmutter 28 gegen den Flansch 21 gezogen. Die Anker 26 besitzen, bedingt durch ihre Gestaltung (innen hohl, kleiner Durchmesser) eine sehr kleine Masse. Dadurch erfolgt deren Bewegung nahezu trägheitslos. In Verbindung mit dem nur kleinen Schaltweg von ca. 0,2 mm und durch Anordnung von Druck- und Saugseite in einer Ebene, werden die bereits erwähnten kurzen Schließ- und Öffnungszeiten von < 10 ms erreicht.arranged. 2, the valve combination is shown in section. The main body 1 as a central component of the valve combination carries on the one hand all components such as electromagnets 2, measuring and evacuation 3,4,5,6,7 and on the other hand, the connection to the measuring chamber 12 with the inserted specimen 13 via the connection point 8 for the measuring chamber 12 with the associated sealing surface 10 and the sealing ring 11. The valve combination is attached via the base body 1 to a plate 14 by means of screws. The connection between the measuring chamber 12 and the individual valve stages containing Leitwerteinsätze 17 is realized via the present in the base body 1 evacuation 9 and the subsequent distribution bores 16; the connection to the measuring system, not shown, via the measuring line 3 and the vacuum system (expansion vessels) via the evacuation 7. The integrated between the input and output of the body 1 valve stages all have the same Leitwerteinsatz 17. The Leitwerteinsätze 17 are corresponding to the respective valve stage with Leitwertbohrungen 18 provided. The number and the diameter of the Leitwertbohrungen 18 in the Leitwerteinsätzen 17 is of different sizes. These values depend on the internal volume of the test specimen as well as the measuring chamber and the system-related geometric deviations. The smallest pilot holes 18 with a diameter of 0.7 to 1 mm, in conjunction with short opening and closing times of the order of <10 ms, guarantee a precisely metered gas supply to the measuring and vacuum system (expansion vessels). The Leitwerteinsätze 17 of the individual valve stages are fixed via plungers 19 and guide tubes 20 by means of flanges 21 which are fixed to the base body 1 in the base body 1. Seals 22 take over the seal to the vacuum system and the measuring chamber 12, seals 23 to the atmosphere. At each Leitwerteinsatz 17 blade-like sealing surfaces 24 are mounted, which take over the sealing of the valve stage in conjunction with a the armature 26 of the electromagnet 2 associated flat seal 25. The armature 26 is guided in the guide tube 20 and pressed by a compression spring 27 against a sealing surface 24. The adjusting movement of the armature 26 is effected by the respective electromagnet 2. The electromagnets 2 are pulled by means of flat knurled nut 28 against the flange 21. The armature 26 have, due to their design (hollow inside, small diameter) a very small mass. As a result, their movement is almost inertia-free. In conjunction with the only small switching path of about 0.2 mm and by arranging the pressure and suction side in one plane, the already mentioned short closing and opening times of <10 ms can be achieved.
Die geöffnete Stellung der Ventilstufe wird mittels eines am Anker 26 angebrachten Kontaktes 30 und eines im Führungsrohr 20 befestigten Kontaktstiftes 31, der durch die Rändelmutter 29 hindurch nach außen geführt ist, angezeigt. Am Ende des Kontaktstiftes 31 ist der elektrische Anschluß mittels eines Kabelschuhs 32 und einer Mutter 33 befestigt. Die Abdichtung zum Inneren der Ventilstufe erfolgt über eine unter der Rändelmutter 29 angeordnete, nicht weiter dargestellte Dichtung. Fig. 3 zeigt die drei Meßleitungen 3,4 und 5 (Fig. 1) zu einer Meßleitung 4 zusammengefaßt. Dies ist von Vorteil für die Erfindung, weil sich dadurch die Zahl der gummigedichteten Anschlußstellen reduziert und weitere fertigungstechnische Vorteile durch Verringerung der Anzahl anzupassender Meßleitungen eintreten. Die Zusammenfassung der Meßleitungen 3,4 und 5 zu einer Meßleitung 4 erfolgt innerhalb des Grundkörpers 1 durch Stichleitungen 34, die von den zu den Meßleitungen 3 und 5 gehörenden Ventilstufen zur gemeinsamen Meßleitung 4führen.The open position of the valve stage is indicated by means of a contact 30 attached to the armature 26 and a contact pin 31 fixed in the guide tube 20, which is guided through the knurled nut 29 to the outside. At the end of the contact pin 31, the electrical connection by means of a cable lug 32 and a nut 33 is attached. The seal to the interior of the valve stage via a arranged under the knurled nut 29, not shown seal. Fig. 3 shows the three measuring lines 3,4 and 5 (Fig. 1) combined to form a measuring line 4. This is advantageous for the invention, because it reduces the number of rubber-sealed connection points and further manufacturing advantages occur by reducing the number to be adapted measuring leads. The summary of the measuring lines 3,4 and 5 to a measuring line 4 takes place within the body 1 through stubs 34, which lead from the belonging to the measuring lines 3 and 5 valve stages to the common measuring line 4.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD27977085A DD250853A3 (en) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | VALVE COMBINATION FOR THE QUICK EVACUATION OF SMALL PRUEFVOLUMINA |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD27977085A DD250853A3 (en) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | VALVE COMBINATION FOR THE QUICK EVACUATION OF SMALL PRUEFVOLUMINA |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD250853A3 true DD250853A3 (en) | 1987-10-28 |
Family
ID=5570577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DD27977085A DD250853A3 (en) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | VALVE COMBINATION FOR THE QUICK EVACUATION OF SMALL PRUEFVOLUMINA |
Country Status (1)
Country | Link |
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DD (1) | DD250853A3 (en) |
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1985
- 1985-08-19 DD DD27977085A patent/DD250853A3/en not_active IP Right Cessation
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