DE102010009283A1 - Headlight for vehicle, has housing, in which light module is received over receiving element in predetermined location, where thermocouple compensation arrangement is provided between receiving element and housing - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug mit einem Gehäuse, in dem wenigstens ein Lichtmodul über zumindest ein Aufnahmeelement in einer vorgegebenen Lage aufgenommen ist.The present invention relates to a headlamp for a vehicle with a housing, in which at least one light module is accommodated via at least one receiving element in a predetermined position.
Stand der TechnikState of the art
In den
Lichtmodule in Scheinwerfern dienen zur Aussendung von Licht zur Ausleuchtung des Bereiches vor einem Fahrzeug, wobei das ausgesendete Licht ein Abblendlicht betreffen kann, welches eine Hell-Dunkel-Grenze aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass die Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes einen bestimmten Winkel zur Horizontalen nicht überschreitet. Jedoch kann es aufgrund des thermischen Verhaltens des Gehäuses des Scheinwerfers zu einer nicht zu vernachlässigenden Verlagerung der Hell-Dunkel-Grenze relativ zur Horizontalen kommen, da aufgrund des thermischen Dehnungsverhaltens des Gehäuses die vorgegebene Position des Aufnahmeelementes verlassen wird, und eine Kippung des Tragrahmens und folglich eine Kippung des Lichtmoduls ist die Folge, so dass die Hell-Dunkel-Grenze ebenfalls den vorgegebenen Winkel bzw. die vorgegebene Höhe verlässt.Light modules in headlamps are used to emit light for illuminating the area in front of a vehicle, wherein the emitted light may relate to a low beam, which has a cut-off. It is provided that the light-dark boundary of the dipped beam does not exceed a certain angle to the horizontal. However, due to the thermal behavior of the housing of the headlamp, a non-negligible shift in the cut-off line relative to the horizontal can occur, because of the thermal expansion behavior of the housing leaves the predetermined position of the receiving element, and tilting of the support frame and consequently a tilt of the light module is the result, so that the cut-off line also leaves the predetermined angle or the predetermined height.
Zur Überwindung einer unzulässigen Verkippung des Lichtmoduls im Gehäuse des Scheinwerfers können FEM-Simulationen vorgenommen werden, wobei jedoch das komplexe thermomechanische Verhalten eines Scheinwerfers häufig nur unzureichend numerisch darstellbar ist. Eine vorteilhafte, thermomechanische stabile Anordnung der Aufnahmeelemente zur Aufnahme des Lichtmoduls im Gehäuse des Scheinwerfers kann zwar eine Verkippung des Lichtmoduls minimieren, jedoch können unvorteilhafte thermische Verhältnisse des Gehäuses dennoch zu einer unerwünschten Verkippung des Lichtmoduls führen. Beispielsweise bildet die Überlagerung der thermischen Beeinflussung des Gehäuses des Scheinwerfers durch die Umgebungstemperatur und zusätzlich eine Motorstrahlungswärme ein komplexes Temperaturfeld, so dass Wärmeeinwirkungen auch auf Teile des Gehäuses begrenzt zu berücksichtigen sind.To overcome an impermissible tilting of the light module in the housing of the headlamp FEM simulations can be made, but the complex thermo-mechanical behavior of a headlamp is often insufficiently numerically represented. Although an advantageous, thermo-mechanically stable arrangement of the receiving elements for receiving the light module in the housing of the headlamp can minimize tilting of the light module, unfavorable thermal conditions of the housing can nevertheless lead to undesirable tilting of the light module. For example, the superposition of the thermal influence of the housing of the headlight by the ambient temperature and in addition a motor radiation heat forms a complex temperature field, so that heat effects are also limited to parts of the housing to be considered.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug zu schaffen, der die Nachteile des vorstehend beschriebenen Standes der Technik vermeidet und der eine weitere Verbesserung der lagegenauen Anordnung des Lichtmoduls im Gehäuse des Scheinwerfers ermöglicht.It is therefore the object of the present invention to provide a headlamp for a vehicle, which avoids the disadvantages of the prior art described above and which enables a further improvement of the positionally accurate arrangement of the light module in the housing of the headlamp.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Scheinwerfer für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved on the basis of a headlight for a vehicle according to the preamble of claim 1 in conjunction with the characterizing features. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass eine Thermokompensationsanordnung vorgesehen ist, umfassend einen ersten Dehnungskörper einer ersten Dehnungslänge und einen zweiten Dehnungskörper einer zweiten Dehnungslänge, wobei Mittel vorgesehen sind, durch die die Dehnungskörper über jeweils variable Dehnungslängen miteinander verbindbar sind.The invention includes the technical teaching that a thermocompensation arrangement is provided, comprising a first expansion body of a first strain length and a second expansion body of a second strain length, wherein means are provided by which the expansion body via each variable strain lengths are connected to each other.
Die erfindungsgemäße Thermokompensationsanordnung ermöglicht eine lagestabile, hochgenaue Anordnung eines Lichtmoduls im Gehäuse eines Scheinwerfers, in dem Dehnungslängen, die im Kraftfluss der Aufnahme des Lichtmoduls im Gehäuse des Scheinwerfers angeordnet sind, veränderbar gestaltet werden. Dehnungskörper beschreiben vorliegend Körper, über die das Aufnahmeelement im Gehäuse des Scheinwerfers wenigstens in einer Richtung kraftaufnehmend befestigt wird.The thermocompensation arrangement according to the invention enables a positionally stable, highly accurate arrangement of a light module in the housing of a headlight, in which strain lengths, which are arranged in the power flow of the recording of the light module in the housing of the headlamp, are made changeable. In the present case, expansion bodies describe bodies via which the receiving element is fastened in a force-absorbing manner in the housing of the headlight in at least one direction.
Wird ein Dehnungskörper erwärmt, so kann über die Dehnungslänge eine Längung des Dehnungskörpers hervorgerufen werden. Wird der Scheinwerfer erwärmt, so erwärmen sich auch die Dehnungskörper. Durch ein unterschiedliches Ausdehnungsverhalten der Dehnungskörper über ihre jeweilige Dehnungslänge erfolgt eine Verlagerung des Aufnahmeelementes im Gehäuse des Scheinwerfers. Sind erfindungsgemäß nun Mittel vorgesehen, durch die die Dehnungskörper über jeweils variable Dehnungslängen miteinander verbindbar sind, kann die thermisch bedingte Verlagerung des Aufnahmeelementes bei Erwärmung im Gehäuse des Scheinwerfers eingestellt und damit dem Temperaturverhalten des gesamten Scheinwerfers angepasst werden, insbesondere um eine unzulässige Verkippung des Lichtmoduls auszugleichen. Weitere Spezifikationen der Thermokompensationsanordnung werden nachfolgend beschrieben.If an expansion body is heated, an elongation of the expansion body can be caused over the expansion length. When the headlight is heated, the expansion bodies also heat up. By a different expansion behavior of the expansion body over their respective strain length is a displacement of the receiving element in the housing of the headlamp. According to the invention, means are now provided by which the expansion bodies can be connected to each other via respective variable expansion lengths, the thermally induced displacement of the receiving element when heated in the housing of the Headlamps are adjusted and thus adapted to the temperature behavior of the entire headlamp, in particular to compensate for an impermissible tilting of the light module. Other specifications of the thermal compensation assembly will be described below.
Vorzugsweise kann der erste Dehnungskörper ein Material mit einem ersten Temperaturausdehnungskoeffizienten und der zweite Dehnungskörper ein Material mit einem zweiten Temperaturausdehnungskoeffizienten aufweisen, der sich vom ersten Temperaturausdehnungskoeffizienten unterscheidet. Durch die Mittel, durch die die Dehnungskörper über jeweils variable Dehnungslängen miteinander verbindbar sind, sind derart ausgestaltet, dass eine Veränderung der Dehnungslänge des ersten Dehnungskörpers ebenfalls eine Veränderung der Dehnungslänge des zweiten Dehnungskörpers zur Folge hat. Sind die Temperaturausdehnungskoeffizienten der Dehnungskörper unterschiedlich, so verändert sich auch die thermisch bedingte Verlagerung des Aufnahmeelementes zur Aufnahme des Lichtmoduls relativ zum Gehäuse des Scheinwerfers. Folglich können die Dehnungskörper durch die Mittel zur variablen Verbindung derart eingestellt werden, dass die thermisch bedingte Verlagerung des Aufnahmeelementes minimal oder sogar vollständig vermieden ist.Preferably, the first expansion body may have a material with a first coefficient of thermal expansion and the second expansion body may have a material with a second coefficient of thermal expansion that differs from the first coefficient of thermal expansion. The means by which the expansion bodies can be connected to each other via respective variable extension lengths are designed in such a way that a change in the expansion length of the first expansion body also results in a change in the expansion length of the second expansion body. If the coefficients of thermal expansion of the expansion bodies differ, the thermally induced displacement of the receiving element for receiving the light module also changes relative to the housing of the headlight. Consequently, the expansion bodies can be adjusted by the means for variable connection such that the thermally induced displacement of the receiving element is minimal or even completely avoided.
Mit besonderem Vorteil verläuft die erste Dehnungslänge in einer ersten Erstreckung und die zweite Dehnungslänge in einer zweiten Erstreckung, die vorzugsweise der ersten Erstreckung entspricht. Werden beispielsweise beide Dehnungskörper erwärmt, so dehnt sich der erste Dehnungskörper über der ersten Dehnungslänge in der ersten Erstreckung aus. Zugleich dehnt sich der zweite Dehnungskörper über der zweiten Dehnungslänge in der zweiten Erstreckung aus. Verlaufen die erste Erstreckung und die zweite Erstreckung in derselben Richtung, so können die Dehnungen der Dehnungskörper teilweise gegeneinander aufgehoben werden oder die Dehnungen addieren sich. Sind nun die Temperaturausdehnungskoeffizienten der Dehnungskörper unterschiedlich, und können erfindungsgemäß die Dehnungskörper über jeweils variable Dehnungslängen durch entsprechend vorgesehene Mittel miteinander verbunden werden, so kann eine thermisch bedingte Verlagerung des Aufnahmeelementes relativ zum Gehäuse eingestellt werden. Die Möglichkeit der Einstellung bzw. der Änderung der Verlagerung des Aufnahmeelementes im Gehäuse erfolgt im Ergebnis in der Richtung der Erstreckungen der Dehnungslängen. Die Richtung der ersten und der zweiten Erstreckung entspricht vorzugsweise der Richtung, in der eine Verkippung des Lichtmoduls zur Änderung der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes erfolgt, wenn sich das Aufnahmeelement zur Aufnahme des Lichtmoduls entsprechend verlagert. Die Verbindung der Dehnungslängen der Dehnungskörper kann folglich so vorgesehen sein, dass eine Verlagerung des Aufnahmeelementes entweder vermieden oder in einer Richtung eingestellt wird, in der die Verkippung des Lichtmoduls minimal ist oder ganz vermieden wird.With particular advantage, the first elongation length extends in a first extent and the second elongation length extends in a second extent, which preferably corresponds to the first extent. If, for example, both expansion bodies are heated, the first expansion body expands over the first expansion length in the first extension. At the same time, the second expansion body expands over the second extension length in the second extension. If the first extent and the second extent extend in the same direction, then the expansions of the expansion bodies can be partially offset against one another or the expansions can add up. If now the coefficients of thermal expansion of the expansion bodies differ, and if according to the invention the expansion bodies can be connected to each other by means of respectively variable elongation lengths by means provided accordingly, a thermally induced displacement of the receiving element can be adjusted relative to the housing. The possibility of adjusting or changing the displacement of the receiving element in the housing takes place in the result in the direction of the extensions of the elongation lengths. The direction of the first and the second extent preferably corresponds to the direction in which a tilting of the light module for changing the cut-off line of the low-beam occurs when the receiving element for receiving the light module moves accordingly. The connection of the expansion lengths of the expansion body can thus be provided so that a displacement of the receiving element is either avoided or adjusted in a direction in which the tilting of the light module is minimal or completely avoided.
Erfindungsgemäß können die Mittel zur Verbindung der Dehnungskörper mehrere Löcher aufweisen, die in den Dehnungskörpern eingebracht sind, wobei die Löcher im ersten Dehnungskörper vorzugsweise in Überdeckung mit den Löchern im zweiten Dehnungskörper gebracht sind, derart, dass in die Löcher zumindest ein Verbindungselement einsetzbar ist. Das Verbindungselement kann in Form eines Dorns, eines Bolzens, einer Schraube oder dergleichen ausgeführt werden. Mit besonderem Vorteil kann das Verbindungselement manuell in die Löcher gesteckt werden. Damit kann die Thermokompensationsanordnung durch manuelle Bedienung so eingestellt werden, dass eine thermisch erzeugte Verlagerung des Aufnahmeelementes bei Temperaturänderung oder Einwirkung verschiedener Temperaturen auf den Scheinwerfer nicht auftritt oder nur einen gewünschten Betrag aufweist.According to the invention, the means for connecting the expansion bodies can have a plurality of holes which are made in the expansion bodies, wherein the holes in the first expansion body are preferably brought into coincidence with the holes in the second expansion body, such that at least one connecting element can be inserted into the holes. The connecting element may be in the form of a mandrel, a bolt, a screw or the like. With particular advantage, the connecting element can be manually inserted into the holes. Thus, the thermal compensation arrangement can be adjusted by manual operation so that a thermally generated displacement of the receiving element does not occur when changing the temperature or the effect of different temperatures on the headlight or has only a desired amount.
Insbesondere kann vorgesehen sein, die Dehnungskörper an einer bestimmten Stelle mit dem Verbindungselement zu verbinden, um ein thermomechanisches Verhalten der Verlagerung des Aufnahmeelementes und damit der Verkippung des Lichtmoduls im Scheinwerfer zu beobachten. Entspricht die Verlagerung nicht der gewünschten Verlagerung des Aufnahmeelementes, kann das Verbindungselement in andere Löcher umgesteckt werden, so dass ähnlich oder gemäß einem Iterationsverfahren die Verbindungsposition der Dehnungskörper derart optimiert wird, dass eine Verkippung des Lichtmoduls und damit eine thermisch bedingte Änderung der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes des Scheinwerfers minimal wird. Dieser Optimierungsvorgang kann entweder einmalig erfolgen, beispielsweise bei der Qualifizierung eines Scheinwerfers auf ein bestimmtes Fahrzeugmodell, oder die Einstellung wird im Laufe des Betriebes des Scheinwerfers einmalig, nachträglich oder fortlaufend optimiert.In particular, it may be provided to connect the expansion body at a certain point with the connecting element to observe a thermo-mechanical behavior of the displacement of the receiving element and thus the tilting of the light module in the headlight. If the displacement does not correspond to the desired displacement of the receiving element, the connecting element can be plugged into other holes, so that the connection position of the expansion bodies is optimized in a manner similar to or in accordance with an iteration method such that a tilting of the light module and thus a thermally induced change in the light-dark Limit of the low beam of the headlamp is minimal. This optimization process can be done either once, for example, when qualifying a headlight on a particular vehicle model, or the setting is optimized during the operation of the headlight once, subsequently or continuously.
Mit weiterem Vorteil kann der erste Dehnungskörper schlittenförmig ausgeführt sein, wobei insbesondere der zweite Dehnungskörper eine Führungsstruktur bildet, in der der schlittenförmige, erste Dehnungskörper ruhend aufgenommen ist. Durch die schlittenförmige Ausführung des ersten Dehnungskörpers und die Ausführung des zweiten Dehnungskörpers als Führungsstruktur ist der Vorteil gebildet, dass die Dehnungskörper ineinander angeordnet werden können. Somit kann beispielsweise der zweite Dehnungskörper, der die Führungsstruktur bildet, den ersten Dehnungskörper aufnehmen, der schlittenförmig ausgeführt ist. Die Aufnahme erfolgt dabei ruhend, wobei lediglich thermisch bedingte Verlagerungen der Dehnungskörper gegeneinander ermöglicht werden. Die Verlagerung ist im Verbindungspunkt, beispielsweise in dem Punkt, in dem das Verbindungselement die Dehnungskörper verbindet, gleich Null.With further advantage, the first expansion body can be made sled-shaped, wherein in particular the second expansion body forms a guide structure in which the slide-shaped, first expansion body is received in a resting position. Due to the slide-shaped design of the first expansion body and the execution of the second expansion body as a guide structure, the advantage is formed that the expansion body can be arranged one inside the other. Thus, for example, the second expansion body forming the guide structure can accommodate the first expansion body which is sled-shaped. The recording is done while resting, with only thermally induced Displacements of the expansion body against each other are made possible. The displacement is equal to zero at the connection point, for example at the point where the connecting element connects the expansion bodies.
Die Verlagerung der Dehnungskörper zueinander nimmt folglich mit zunehmendem Abstand vom Verbindungspunkt zu.The displacement of the expansion body to each other consequently increases with increasing distance from the connection point.
Vorzugsweise weist das zweite Dehnungselement an einer Endseite eine Montageanordnung auf, mit der das zweite Dehnungselement innenseitig am Gehäuse anordbar ist. Mit besonderem Vorteil kann das zweite Dehnungselement über die Montageanordnung an einer Stelle innenseitig am Gehäuse angeordnet werden, an der das Gehäuse wiederum am Fahrzeugrahmen befestigt ist. Damit kann sichergestellt werden, dass eine thermisch bedingte Verlagerung der Anbindungstelle des zweiten Dehnungselementes über die Montageanordnung im Gehäuse minimal ist.The second expansion element preferably has on one end side a mounting arrangement with which the second expansion element can be arranged on the inside of the housing. With particular advantage, the second expansion element can be arranged on the mounting arrangement at a location inside the housing on which the housing is in turn attached to the vehicle frame. This can ensure that a thermally induced displacement of the connection point of the second expansion element via the mounting arrangement in the housing is minimal.
In den Dehnungselementen kann eine Vielzahl von Löchern vorgesehen sein, die in einer Lochreihe angeordnet sind, die sich in der ersten bzw. zweiten Erstreckung der Dehnungslängen erstreckt. Die Löcher in der Lochreihe im ersten Dehnungselement können mit den Löchern in der Lochreihe im zweiten Dehnungselement in Überdeckung gebracht sein, so dass das Verbindungselement – vorbehaltlich thermischer Verlagerungen – in jedes Loch der Lochreihe eingesteckt werden kann. Wird beispielsweise das Verbindungselement in ein Loch im zweiten Dehnungselement eingesteckt, das sich nahe an der Montageanordnung befindet, so ist die wirksame Dehnungslänge des zweiten Dehnungselementes minimal. Hingegen ist die wirksame Dehnungslänge des ersten Dehnungskörpers entsprechend vergrößert.In the expansion elements may be provided a plurality of holes, which are arranged in a row of holes extending in the first and second extension of the elongation lengths. The holes in the row of holes in the first expansion element can be brought into register with the holes in the row of holes in the second expansion element, so that the connecting element - subject to thermal displacements - can be inserted into each hole of the row of holes. For example, if the connecting element is inserted into a hole in the second expansion element, which is located close to the mounting arrangement, the effective strain length of the second expansion element is minimal. By contrast, the effective elongation length of the first expansion body is increased accordingly.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Scheinwerfers kann ein Tragrahmen vorgesehen sein, über den das Lichtmodul im Gehäuse aufgenommen ist, wobei das Aufnahmeelement zur Aufnahme des Tragrahmens im Gehäuse ausgebildet ist. Das Aufnahmeelement kann vorzugsweise einen Kugelkopf aufweisen, wobei insbesondere am Tragrahmen eine Gelenkpfanne ausgebildet ist, in die der Kugelkopf einsetzbar ist. Der Tragrahmen kann eine starre Einheit mit dem Lichtmodul bilden, wobei bei mehreren Aufnahmeelementen zur Aufnahme des Tragrahmens und damit des Lichtmoduls im Gehäuse des Scheinwerfers die erfindungsgemäße Thermokompensationsanordnung für jedes einzelne Aufnahmeelement zur Anordnung des Tragrahmens im Scheinwerfer vorgesehen sein kann.According to an advantageous embodiment of the headlight, a support frame may be provided, via which the light module is received in the housing, wherein the receiving element is designed to receive the support frame in the housing. The receiving element may preferably have a ball head, wherein in particular on the support frame a joint socket is formed, into which the ball head can be inserted. The support frame may form a rigid unit with the light module, wherein in several recording elements for receiving the support frame and thus the light module in the housing of the headlamp, the thermal compensation assembly according to the invention for each individual receiving element may be provided for the arrangement of the support frame in the headlight.
Bevorzugtes Ausführungsbeispiel der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. It shows:
Die
Im Kraftfluss der Aufnahme zwischen dem Aufnahmeelement
Die Thermokompensationsanordnung
Das Ausführungsbeispiel zeigt einen Einsatz des Verbindungselementes
Der erste Dehnungskörper
Wird das Verbindungselement
Insbesondere kann das Streckenverhältnis zwischen der ersten Dehnungslänge L1 und der zweiten Dehnungslänge L2 derart eingestellt werden, dass eine thermische Verlagerung des Aufnahmeelementes
Zur ortsfesten Anordnung der Thermokompensationsanordnung
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Insbesondere kann der zweite Dehnungskörper
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Scheinwerferheadlights
- 1010
- Gehäusecasing
- 1111
- Lichtmodullight module
- 1212
- Aufnahmeelementreceiving element
- 1313
- ThermokompensationsanordnungThermal compensation arrangement
- 1414
- erster Dehnungskörperfirst expansion body
- 1515
- zweiter Dehnungskörpersecond expansion body
- 1616
- Lochhole
- 1717
- Montageanordnungmounting arrangement
- 1818
- Lochreiherow of holes
- 1919
- Tragrahmensupporting frame
- 2020
- Kugelkopfball head
- 2121
- Verbindungselementconnecting element
- 2222
- FührungsanformungFührungsanformung
- 2323
- freies Endefree end
- L1L1
- erste Dehnungslängefirst stretch length
- L2L2
- zweite Dehnungslängesecond stretch length
- E1E1
- erste Erstreckungfirst extension
- E2E2
- zweite Erstreckungsecond extension
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010009283 DE102010009283A1 (en) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | Headlight for vehicle, has housing, in which light module is received over receiving element in predetermined location, where thermocouple compensation arrangement is provided between receiving element and housing |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201010009283 DE102010009283A1 (en) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | Headlight for vehicle, has housing, in which light module is received over receiving element in predetermined location, where thermocouple compensation arrangement is provided between receiving element and housing |
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ID=44356753
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R163 | Identified publications notified | ||
R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20110927 |
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R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |