DE102014200597A1 - Fuel injection system with a fuel-carrying component, a fuel injection valve and a holder - Google Patents
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Abstract
Ein Halter (2) für Brennstoffeinspritzanlagen (1) dient zum Halten eines Brennstoffeinspritzventils (3) an einer Anschlussstelle (28) einer Brennstoff führenden Komponente (4). Der Halter (2) weist einen Haltekörper (5) und ein Spannelement (6) auf. Der Haltekörper (5) weist eine Stützfläche (36) auf, an der das Brennstoffeinspritzventil (3) abgestützt ist. Ferner ist der Haltekörper (5) über das Spannelement (6) gegenüber der Komponente (4) entlang einer Verstellachse (15) verstellbar. Der Haltekörper (5) weist ferner ein Führungsteil (7) auf, das im montierten Zustand eine Führung des Haltekörpers (5) an der Komponente (4) entlang der Verstellachse (15) ermöglicht. Ferner ist eine Brennstoffeinspritzanlage (19) mit solch einem Halter angegeben.A holder (2) for fuel injection systems (1) is used to hold a fuel injection valve (3) at a connection point (28) of a fuel-carrying component (4). The holder (2) has a holding body (5) and a clamping element (6). The holding body (5) has a support surface (36) on which the fuel injection valve (3) is supported. Furthermore, the holding body (5) via the clamping element (6) relative to the component (4) along an adjustment axis (15) is adjustable. The holding body (5) further comprises a guide part (7), which allows in the mounted state, a guide of the holding body (5) on the component (4) along the adjustment axis (15). Further, a fuel injection system (19) is specified with such a holder.
Description
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung betrifft einen Halter für Brennstoffeinspritzanlagen zum Halten eines Brennstoffeinspritzventils an einer Anschlussstelle einer Brennstoff führenden Komponente und eine Brennstoffeinspritzanlage mit solch einem Halter. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen. The invention relates to a holder for fuel injection systems for holding a fuel injection valve at a junction of a fuel-carrying component and a fuel injection system with such a holder. Specifically, the invention relates to the field of fuel injection systems for mixture-compression, spark-ignition internal combustion engines.
Aus der
Denkbar ist ferner eine Ausgestaltung, bei der das Brennstoffeinspritzventil über eine metallische Kugel- oder Kegelabdichtung zum Brennstoffrail abgedichtet ist. Wenn bei solch einer Abdichtung das Brennstoffeinspritzventil über zwei Schrauben gegen das Rail gezogen wird, dann ergibt sich das Problem, dass in das Brennstoffeinspritzventil Biegespannungen eingebracht werden, die beim ungleichmäßigen Anziehen der Schrauben entstehen. Also conceivable is an embodiment in which the fuel injection valve is sealed to the fuel rail via a metallic ball or cone seal. With such a seal, if the fuel injector is pulled against the rail via two bolts, there is the problem that bending stresses are introduced into the fuel injector resulting from uneven tightening of the bolts.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der erfindungsgemäße Halter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 8 haben den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung und eine verbesserte Funktionsweise der Aufhängung ermöglicht sind. Speziell kann eine zuverlässige Befestigung des Brennstoffeinspritzventils an der Brennstoff führenden Komponente erzielt werden, wobei die auftretenden Haltekräfte optimiert sind. Speziell können in Bezug auf die zum Halten des Brennstoffeinspritzventils an der Anschlussstelle der Brennstoff führenden Komponente erforderlichen Haltekräfte möglicherweise auftretende Biegespannungen im Brennstoffeinspritzventil reduziert oder ganz vermieden werden.The holder according to the invention with the features of
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Halters und der im Anspruch 8 angegebenen Brennstoffeinspritzanlage möglich. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements of the specified in
Speziell eignet sich die Brennstoffeinspritzanlage zur Benzinsdirekteinspritzung. Ferner eignet sich der Halter speziell für Brennstoffeinspritzanlagen, die zur Benzindirekteinspritzung dienen. Die Brennstoff führende Komponente ist hierbei vorzugsweise als Brennstoffverteiler, insbesondere als Brennstoffverteilerleiste, ausgebildet. Solch ein Brennstoffverteiler kann zum einen zur Verteilung des Brennstoffs auf mehrere Brennstoffeinspritzventile, insbesondere Hochdruckeinspritzventile, dienen. Zum anderen kann der Brennstoffverteiler als gemeinsamer Brennstoffspeicher für die Brennstoffeinspritzventile dienen. Die Brennstoffeinspritzventile sind dann vorzugsweise über sich entsprechende Halter an den Anschlussstellen des Brennstoffverteilers befestigt. Im Betrieb spritzen die Brennstoffeinspritzventile den für den Verbrennungsvorgang erforderlichen Brennstoff dann unter hohem Druck unter den jeweiligen Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine ein. Der Brennstoff wird hierbei über eine Hochdruckpumpe verdichtet und mengengesteuert über eine Hochdruckleitung in den Brennstoffverteiler gefördert. In particular, the fuel injection system is suitable for gasoline direct injection. Furthermore, the holder is particularly suitable for fuel injection systems that are used for gasoline direct injection. The fuel-carrying component is in this case preferably designed as a fuel distributor, in particular as a fuel distributor strip. Such a fuel distributor can on the one hand serve to distribute the fuel to a plurality of fuel injection valves, in particular high-pressure injection valves. On the other hand, the fuel distributor can serve as a common fuel storage for the fuel injection valves. The fuel injection valves are then preferably attached via corresponding holders at the connection points of the fuel distributor. In operation, the fuel injection valves inject the fuel required for the combustion process then under high pressure under the respective combustion chamber of an internal combustion engine. The fuel is in this case compressed via a high-pressure pump and quantity-controlled conveyed via a high-pressure line in the fuel distributor.
Die Brennstoff führende Komponente und das Brennstoffeinspritzventil sind keine Bestandteile des erfindungsgemäßen Halters. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Halter auch getrennt von der Brennstoff führenden Komponente sowie einem Brennstoffeinspritzventil hergestellt und vertrieben werden.The fuel-carrying component and the fuel injection valve are not components of the holder according to the invention. In particular, the holder according to the invention can also be manufactured and sold separately from the fuel-carrying component and a fuel injection valve.
Speziell bei elektromagnetischen Hochdruck-Einspritzventilen, die bei Otto-Motoren mit Direkteinspritzung zum Einsatz kommen können, kann ein auffälliger und störender Beitrag zum Gesamtgeräusch des Motors geleistet werden, der als Ventiltickern beschreibbar ist. Solch ein Ventiltickern entsteht durch das schnelle Öffnen und Schließen des Brennstoffeinspritzventils, bei dem die Ventilnadel mit hoher Dynamik in die jeweiligen Endanschläge verstellt wird. Das Auftreffen der Ventilnadel in den Endanschlägen führt zu kurzzeitigen, aber sehr hohen Kontaktkräften, die über ein Gehäuse des Brennstoffeinspritzventils an den Zylinderkopf übertragen werden können, wenn hier ein direkter Kontakt besteht. Dies führt dann am Zylinderkopf zu einer starken Geräuschentwicklung.Especially with electromagnetic high-pressure injection valves, which can be used in gasoline engines with direct injection, a conspicuous and disturbing contribution to the overall noise of the engine can be made, which can be described as a valve plug. Such a valve leakage is caused by the rapid opening and closing of the fuel injection valve, in which the valve needle is adjusted with high dynamics in the respective end stops. The impact of the valve needle in the end stops leads to short-term, but very high contact forces, which can be transmitted via a housing of the fuel injection valve to the cylinder head, if there is a direct contact. This then leads to the cylinder head to a strong noise.
Durch den Halter kann in vorteilhafter Weise eine wirkungsvolle Entkopplung des Brennstoffeinspritzventils von dem Zylinderkopf bei einem kompakten Aufbau realisiert werden. Ferner ist es möglich, einen separaten Niederhalter, der beispielsweise eine Federkraft nutzt, einzusparen. Der Halter kann hierbei je nach Ausgestaltung der Brennstoffeinspritzanlage das Brennstoffeinspritzventil auch mit einer Vorspannkraft gegen die Anschlussstelle der Brennstoff führenden Komponente beaufschlagen. Somit kann in vorteilhafter Weise die erforderliche Dichtwirkung an der Anschlussstelle auch bei hohen Brennstoffdrücken gewährleistet werden.By the holder, an effective decoupling of the fuel injection valve can be realized by the cylinder head in a compact structure in an advantageous manner. Furthermore, it is possible to have a separate hold-down, the for example, uses a spring force to save. Depending on the configuration of the fuel injection system, the holder can also act upon the fuel injection valve with a biasing force against the connection point of the fuel-carrying component. Thus, the required sealing effect at the junction can be ensured even at high fuel pressures in an advantageous manner.
Durch die Montage des Brennstoffeinspritzventils an der Anschlussstelle der Brennstoff führenden Komponente mittels des Halters kann das Brennstoffeinspritzventil so positioniert werden, dass das Brennstoffeinspritzventil nicht im direkten Kontakt mit dem Zylinderkopf ist. Die erforderliche Abdichtung zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und dem Zylinderkopf kann hierbei unabhängig von der Aufhängung gewählt werden. Beispielsweise kann zwischen einer Ventilspitze des Brennstoffeinspritzventils und dem Zylinderkopf eine Teflondichtung vorgesehen sein. Die Abdichtung zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und der Komponente kann auf geeignete Weise erfolgen. Insbesondere kann eine metallische Kugel- oder Kegelabdichtung an der Anschlussstelle vorgesehen sein, um die Abdichtung zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und der Brennstoff führenden Komponente zu realisieren. Somit kann die für den jeweiligen Anwendungsfall günstigste Form der Abdichtung realisiert werden. Im Betrieb wirkt aufgrund des Drucks des zugeführten Brennstoffs eine Kraft auf das Brennstoffeinspritzventil in Richtung des Zylinderkopfs. Um das Brennstoffeinspritzventil hierbei an der Anschlussstelle der Brennstoff führenden Komponente zu halten, ist eine gewisse Haltekraft erforderlich, die von dem Halter aufgebracht wird. Der Halter kann hierbei das Brennstoffeinspritzventil mit der erforderlichen Haltekraft halten. Somit ist eine zuverlässige Befestigung des Brennstoffeinspritzventils an der Brennstoff führenden Komponente mittels des Halters möglich. By mounting the fuel injector at the junction of the fuel-carrying component by means of the holder, the fuel injector can be positioned so that the fuel injector is not in direct contact with the cylinder head. The required seal between the fuel injection valve and the cylinder head can be chosen independently of the suspension. For example, a Teflon seal may be provided between a valve tip of the fuel injection valve and the cylinder head. The seal between the fuel injection valve and the component can be done in a suitable manner. In particular, a metallic ball or cone seal can be provided at the connection point in order to realize the seal between the fuel injection valve and the fuel-carrying component. Thus, the most favorable for the particular application form of sealing can be realized. In operation, due to the pressure of the fuel supplied, a force acts on the fuel injector in the direction of the cylinder head. In order to hold the fuel injection valve in this case at the junction of the fuel-carrying component, a certain holding force is required, which is applied by the holder. The holder can hold the fuel injection valve with the required holding force. Thus, a reliable attachment of the fuel injection valve to the fuel-carrying component by means of the holder is possible.
Vorteilhaft ist es, dass der Haltekörper zumindest ein weiteres Führungsteil, ein Spannteil und ein Stützteil aufweist. Das Spannteil wirkt hierbei mit dem Spannelement zusammen. Ferner ist die Stützfläche, an der sich das Brennstoffeinspritzventil im montierten Zustand abstützt, an dem Stützteil ausgestaltet. Das weitere Führungsteil ermöglicht im montierten Zustand eine Führung des Haltekörpers an der Komponente entlang der Verstellachse. Außerdem ist das Spannteil einerseits über das Führungsteil und andererseits über das weitere Führungsteil mit dem Stützteil verbunden. Bei dieser Ausgestaltung ist somit eine vorteilhafte Führung über das Führungsteil und das weitere Führungsteil entlang der Verstellachse gegeben. Über das Spannteil kann eine von dem Spannelement aufgebrachte Kraft, insbesondere eine Vorspannkraft, über die Führungsteile auf das Stützteil übertragen werden, wo es das Brennstoffeinspritzventil gegen die Anschlussstelle der Brennstoff führenden Komponente beaufschlagt. Somit kann das Brennstoffeinspritzventil mit einer geeigneten Vorspannkraft beaufschlagt werden. Auf entsprechende Weise kann die Haltekraft, die das Brennstoffeinspritzventil an der Anschlussstelle hält, von dem Stützteil aufgenommen werden. In vorteilhafter Weise können hierbei das Führungsteil, das Spannteil, das weitere Führungsteil und das Stützteil des Haltekörpers in einer geschlossenen, O-förmigen Anordnung zueinander angeordnet sein. Dies ermöglicht zum einen eine vorteilhafte Führung und zum anderen einen vorteilhaften Kraftschluss. It is advantageous that the holding body has at least one further guide part, a clamping part and a support part. The clamping part acts together with the clamping element. Further, the support surface, on which the fuel injection valve is supported in the assembled state, designed on the support member. The further guide part allows in the mounted state, a guide of the holding body to the component along the adjustment axis. In addition, the clamping part is connected on the one hand via the guide member and on the other hand via the further guide member with the support member. In this embodiment, therefore, an advantageous guidance over the guide part and the further guide part along the adjustment axis is given. About the clamping part, a force applied by the clamping element, in particular a biasing force, are transmitted via the guide parts on the support member, where it acts on the fuel injection valve against the junction of the fuel component leading. Thus, the fuel injection valve can be acted upon with a suitable biasing force. In a corresponding manner, the holding force that holds the fuel injection valve at the junction can be absorbed by the support member. Advantageously, in this case, the guide member, the clamping member, the further guide member and the support member of the holding body in a closed, O-shaped arrangement can be arranged to each other. This allows on the one hand an advantageous guidance and on the other hand an advantageous adhesion.
Vorteilhaft ist es auch, dass das Spannteil eine durchgehende Gewindebohrung aufweist, in der das Spannelement verstellbar ist, und dass eine Schraubachse der Gewindebohrung parallel zu der Verstellachse ist. Zunächst kann über das Spannelement durch Einschrauben oder Ausschrauben eine geeignete Positionierung des Stützteils des Haltekörpers relativ zu der Anschlussstelle erfolgen, um das Brennstoffeinspritzventil beispielsweise in das Stützteil einzuhängen, einzudrehen oder einzuschwenken. Anschließend kann das Spannelement angezogen werden, um das Brennstoffeinspritzventil zu positionieren. Hierbei kann auch eine Vorspannung des Brennstoffeinspritzventils gegen die Anschlussstelle der Komponente eingestellt werden. It is also advantageous that the clamping part has a continuous threaded bore in which the clamping element is adjustable, and that a screw axis of the threaded bore is parallel to the adjustment axis. First, by means of screwing or unscrewing, a suitable positioning of the support part of the holding body relative to the connection point can take place via the tensioning element in order to hook in, turn in or swivel the fuel injection valve into the support part, for example. Subsequently, the clamping element can be tightened to position the fuel injection valve. In this case, a bias of the fuel injection valve can be adjusted against the connection point of the component.
Vorteilhaft ist es, dass das Führungsteil einen Führungsabschnitt mit einer zylindermantelförmigen Führungsfläche aufweist. Wenn ein weiteres Führungsteil vorgesehen ist, dann ist es ebenfalls vorteilhaft, dass das weitere Führungsteil einen Führungsabschnitt mit einer zylindermantelförmigen Führungsfläche aufweist. Hierbei können Führungsbohrungen in der Komponente vorgesehen sein, in denen die Führungsteile geführt sind.It is advantageous that the guide part has a guide portion with a cylindrical jacket-shaped guide surface. If a further guide part is provided, then it is likewise advantageous that the further guide part has a guide section with a cylinder jacket-shaped guide surface. In this case, guide bores can be provided in the component in which the guide parts are guided.
Bei einer abgewandelten Ausgestaltung ist es vorteilhaft, dass das Führungsteil als Führungsrippe mit einem zumindest teilweise rechteckförmigen Führungsquerschnitt ausgebildet ist. Wenn ein weiteres Führungsteil vorgesehen ist, dann ist es ebenfalls vorteilhaft, dass das weitere Führungsteil als Führungsrippe mit einem zumindest teilweise rechteckförmigen Führungsquerschnitt ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung können in vorteilhafter Weise offene Führungsnuten in der Komponente vorgesehen sein, in die die Führungsteile eingefügt werden können. Somit ist eine einfache Montage des Haltekörpers an der Brennstoff führenden Komponente möglich.In a modified embodiment, it is advantageous that the guide part is designed as a guide rib with an at least partially rectangular guide cross section. If a further guide part is provided, then it is likewise advantageous that the further guide part is designed as a guide rib with an at least partially rectangular guide cross section. In this embodiment may be provided in the component advantageously in which the guide parts can be inserted open guide grooves. Thus, a simple mounting of the holding body to the fuel component is possible.
Vorteilhaft ist es auch, dass der Halter zumindest eine Führungsnase aufweist und dass das Führungsteil und die Führungsnase im montierten Zustand zusammen zwei Freiheitsgrade zwischen dem Halter und der Komponente einschränken, die senkrecht zu der Verstellachse sind. Diese Ausgestaltung ist besonders in Kombination mit einem Führungsteil von Vorteil, das als Führungsrippe ausgebildet ist. Die Führungsnase kann hierbei an dem Führungsteil angebracht sein. Ferner ist es vorteilhaft, dass eine weitere Führungsnase vorgesehen ist, die an einem weiteren Führungsteil angebracht sein kann. Hierbei können das weitere Führungsteil und die weitere Führungsnase im montierten Zustand zusammen zwei Freiheitsgrade zwischen dem Halter und der Komponente einschränken, die senkrecht zu der Verstellachse sind. Somit kann sowohl eine einfache Montage des Halters erzielt werden als auch im montierten Zustand eine zuverlässige Führung entlang der Verstellachse gewährleistet werden. It is also advantageous that the holder has at least one guide nose and that the guide part and the guide nose in the mounted state together restrict two degrees of freedom between the holder and the component, which are perpendicular to the adjustment axis. This embodiment is particularly advantageous in combination with a guide part, which is designed as a guide rib. The guide nose can be attached to the guide part. Furthermore, it is advantageous that a further guide nose is provided, which may be attached to a further guide part. In this case, the further guide part and the further guide nose in the mounted state can together restrict two degrees of freedom between the holder and the component, which are perpendicular to the adjustment axis. Thus, both a simple mounting of the holder can be achieved as well as a reliable guidance along the adjustment axis can be ensured in the mounted state.
Vorteilhaft ist es, dass an der Komponente zumindest eine Führungsausnehmung ausgebildet ist, in der das Führungsteil des Haltekörpers im montierten Zustand zumindest teilweise angeordnet ist und dass der Haltekörper über das in der Führungsausnehmung angeordnete Führungsteil entlang der Verstellachse geführt ist. Die Führungsausnehmung kann hierbei als Führungsbohrung oder Führungsnut beziehungsweise Führungsschlitz ausgestaltet sein. In entsprechender Weise kann auch eine weitere Führungsausnehmung an der Komponente ausgebildet sein, in der das weitere Führungsteil des Haltekörpers im montierten Zustand zumindest teilweise angeordnet ist, wobei der Haltekörper auch über das in der weiteren Führungsausnehmung angeordnete weitere Führungsteil entlang der Verstellachse geführt ist.It is advantageous that at least one guide recess is formed on the component, in which the guide part of the holding body is at least partially arranged in the assembled state, and that the holding body is guided along the adjustment axis via the guide part arranged in the guide recess. The guide recess may in this case be configured as a guide bore or guide groove or guide slot. In a corresponding manner, a further guide recess may be formed on the component in which the further guide part of the holding body is at least partially disposed in the mounted state, wherein the holding body is also guided over the further guide part arranged in the further guide recess along the adjustment axis.
Außerdem ist es hierbei vorteilhaft, dass an der Anschlussstelle der Komponente eine Anschlussfläche ausgestaltet ist, dass das Brennstoffeinspritzventil ein Anschlussstück aufweist, das zumindest mittelbar an der Anschlussfläche anliegt, dass das Anschlussstück einen Bund aufweist, mit dem das Anschlussstück an der Stützfläche des Haltekörpers abgestützt ist, und dass mittels des Spannelements das Anschlussstück gegen die Anschlussfläche der Komponente mit einer Vorspannung beaufschlagbar ist. Somit sind eine zuverlässige Befestigung des Brennstoffeinspritzventils an der Komponente und eine zuverlässige Abdichtung des Brennstoffeinspritzventils gegenüber der Anschlussstelle im befestigten Zustand ermöglicht. Das Anschlussstück des Brennstoffeinspritzventils kann im Bereich der Anschlussfläche insbesondere teilkugelförmig oder kegelstumpfförmig ausgestaltet sein.In addition, it is advantageous in this case that at the connection point of the component a connection surface is configured such that the fuel injection valve has a connection piece which abuts at least indirectly on the connection surface, that the connection piece has a collar, with which the connection piece is supported on the support surface of the holding body , And that by means of the clamping element, the connecting piece against the connection surface of the component with a bias voltage can be acted upon. Thus, a reliable attachment of the fuel injection valve to the component and a reliable sealing of the fuel injection valve relative to the connection point in the attached state are made possible. The connecting piece of the fuel injection valve may be designed in the region of the connection surface, in particular in a part-spherical or frusto-conical form.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained in more detail in the following description with reference to the accompanying drawings, in which corresponding elements are provided with identical reference numerals. Show it:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Der Halter
Das Spannelement
Die Ausgestaltung der Brennstoffeinspritzanlage
Das Führungsteil
Das Führungsteil
Entsprechend weist das weitere Führungsteil
Die Komponente
Die Komponente
Das Anschlussstück
Ferner weist das Anschlussstück
Die von dem Spannelement (Spannschraube)
In diesem Ausführungsbeispiel weist der Halter
Bei einer abgewandelten Ausgestaltung können solche Führungsnasen
Die Ausgestaltung der Brennstoffeinspritzanlage
Die Montage und Funktionsweise ist im Folgenden auch unter Bezugnahme auf die
Wenn der Haltekörper
Nachdem das Brennstoffeinspritzventil
Somit ist eine einfache Montage des Halters
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.The invention is not limited to the described embodiments.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- 2014-11-21 EP EP14194254.0A patent/EP2905461B1/en active Active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2375052A1 (en) | 2010-04-08 | 2011-10-12 | Continental Automotive GmbH | Fuel injector assembly |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2905461A3 (en) | 2015-11-25 |
EP2905461B1 (en) | 2019-03-13 |
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Legal Events
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |