DE102014207283A1 - Pre-assembled gear shaft unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine vormontierte Zahnrad (2) tragende Welleneinheit (1) zum Einbau in Gehäusen (26) durch zumindest eine, in der Wandung des Gehäuses (26) angeordnete Durchgangsöffnung (28, 29), wobei das Gehäuse (26) im Bereich dieser Durchgangsöffnung (28, 29) frei von einer Trennfuge ist; – mit einer Welle(3) und zumindest einem drehfest mit der Welle (3) verbundenen Zahnrad (2); – mit zumindest einer außerhalb des Zahnrades (3) im Bereich eines Wellenendes (19) angeordneten Lagereinheit (5), umfassend zumindest ein Lager (8) und eine das Lager (8) radial und wenigstens teilweise in axialer Richtung umschließendes Montagegehäuse (11); – mit Anschlusseinrichtungen (13) am Montagegehäuse (11) zur Befestigung am Gehäuse (26).The invention relates to a preassembled gearwheel (2) bearing shaft unit (1) for installation in housings (26) through at least one through opening (28, 29) arranged in the wall of the housing (26), the housing (26) in the area of this The through opening (28, 29) is free of a parting line; - With a shaft (3) and at least one gearwheel (2) connected in a rotationally fixed manner to the shaft (3); - With at least one bearing unit (5) arranged outside the gearwheel (3) in the region of a shaft end (19), comprising at least one bearing (8) and an assembly housing (11) enclosing the bearing (8) radially and at least partially in the axial direction; - With connection devices (13) on the assembly housing (11) for attachment to the housing (26).
Description
Die Erfindung betrifft eine vormontierte Zahnrad tragende Welleneinheit zum Einbau in Gehäusen, insbesondere Getriebegehäusen. Die Erfindung betrifft ferner ein Getriebe, insbesondere Integralgetriebe und ein Verfahren zur Montage einer vormontierten Zahnrad tragenden Welleneinheit zum Einbau in Gehäusen, welche im Einbaubereich frei von einer Trennfuge sind.The invention relates to a preassembled gear shaft unit for installation in housings, in particular gear housings. The invention further relates to a transmission, in particular integral transmission and a method for mounting a preassembled gear shaft unit for installation in housings, which are free of a parting line in the installation area.
Getriebeausführungen mit einer Mehrzahl von auf unterschiedlichen Wellen gelagerten Zahnrädern, stellen hohe Anforderungen an die Gehäusekonfiguration, um diese mit entsprechend geringem Aufwand montieren und lagern zu können. Insbesondere sogenannte Integralgetriebe mit mindestens drei Ritzeln, welche mit einem Zahnrad, insbesondere Großrad zur Realisierung einer Übersetzung ins Langsame kämmen und deren Lagerachsen in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, bedingen Gehäuse aus einer Vielzahl von Gehäuseteilen. Diese sind neben einer großen Bauteilanzahl durch eine aufwendige Montage charakterisiert.Transmission designs with a plurality of gears mounted on different shafts, make high demands on the housing configuration in order to assemble and store them with correspondingly little effort. In particular, so-called integral transmission with at least three pinions, which mesh with a gear, in particular large gear for the realization of a translation into slow and whose bearing axes are arranged in different planes, condition housing from a plurality of housing parts. These are characterized in addition to a large number of components by a complex assembly.
Unter einem Integralgetriebe wird dabei ein Getriebe verstanden, welches in Kompressor- und/oder Expanderanlagen zum Einsatz gelangt.An integral transmission is understood to mean a transmission which is used in compressor and / or expander systems.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe derart weiterzuentwickeln, dass die Gehäuseausführung bei erforderlicher Lagerung von Zahnrad tragenden Wellen in unterschiedlichen Ebenen entsprechend vereinfacht werden kann beziehungsweise ein vereinfachtes Verfahren zur Montage derartiger Wellen möglich ist.The invention therefore an object of the invention to develop a transmission such that the housing design can be simplified according to required storage of gear-carrying waves in different levels or a simplified method for mounting such waves is possible.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruches 1, 7 und 10 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The solution according to the invention is characterized by the features of
Erfindungsgemäß wird ein Zahnrad mit einer Welle und einer Lagereinheit als bauliche Einheit, insbesondere Welleneinheit vormontiert, die in ein Gehäuse über zumindest eine Durchgangsöffnung einführbar, insbesondere einsteckbar ist.According to the invention, a gearwheel with a shaft and a bearing unit is preassembled as a structural unit, in particular a shaft unit, which can be inserted into a housing via at least one passage opening, in particular can be inserted.
Die vormontierte Zahnrad tragende Welleneinheit zum Einbau in Gehäusen durch zumindest eine, in der Wandung angeordnete Durchgangsöffnung, wobei das Gehäuse im Bereich der Durchgangsöffnung frei von einer Trennfuge ist, ist durch folgende Merkmale charakterisiert:
- – mit einer sich entlang einer Längsachse erstreckenden Welle;
- – mit zumindest einem drehfest mit der Welle verbundenen Zahnrad;
- – mit zumindest einer außerhalb des Zahnrades im Bereich eines Wellenendes angeordneten Lagereinheit;
- – die Lagereinheit umfasst zumindest ein Lager, welches zwischen zwei an der Welle vorgesehenen axialen Anschlagflächen angeordnet ist;
- – mit einem das Lager radial und wenigstens teilweise in axialer Richtung umschließenden Montagegehäuse;
- – mit Anschlusseinrichtungen am Montagegehäuse zur Befestigung am Gehäuse.
- - With a shaft extending along a longitudinal axis;
- - With at least one rotatably connected to the shaft gear;
- - With at least one outside the gear in the region of a shaft end arranged bearing unit;
- - The bearing unit comprises at least one bearing which is arranged between two provided on the shaft axial abutment surfaces;
- - With a bearing radially and at least partially enclosing in the axial direction mounting housing;
- - With connection devices on the mounting housing for attachment to the housing.
Die Ausführung einer vormontierten Welleneinheit erlaubt die komplette und einfache Montage dieser in Gehäusen, insbesondere Getriebegehäusen in Bereichen mit Durchgangsöffnung und frei von einer Trennfuge. Bei aufwendigen Getriebekonfigurationen kann der Aufwand für das Gehäuse und die bei Gehäuseteilen erforderliche Ausbildung der miteinander in Wirkverbindung zu bringenden Verbindungsbereiche verringert und auf Verbindungsmittel verzichtet werden. Die Anbindung erfolgt allein über das Montagegehäuse, welches für einzelne Welleneinheiten in Abhängigkeit der gegebenen Randbedingungen im Anschlussbereich am jeweils vorgesehenen Anschlussgehäuse modifiziert wird.The execution of a preassembled shaft unit allows complete and easy installation of these in housings, in particular gear housings in areas with through-opening and free of a parting line. In complex transmission configurations, the cost of the housing and the required housing parts training of each other to be brought into operative connection areas can be reduced and can be dispensed with connecting means. The connection is made solely via the mounting housing, which is modified for individual shaft units as a function of the given boundary conditions in the connection area at the respectively provided connection housing.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung ist am Montagegehäuse zumindest eine Funktionseinrichtung aus der nachfolgend genannten Gruppe oder eine Kombination aus diesen vorgesehen oder ausgebildet:
- – eine Dichtfläche oder ein Flächenbereich zum Halten/Fixieren zumindest einer Dichteinrichtung;
- – Bestandteile eines Schmiermittelversorgungssystems, insbesondere Anschlüsse zur Zufuhr/Abfuhr von Schmiermittel zum/vom Lager;
- – Verbindungskanäle zwischen Anschlüssen
- – Anschluss- und/oder Tragflächenbereiche für weitere Funktionseinrichtungen
- – Einrichtungen zur Erfassung von Ist-Werten von Zustands- und/oder Prozessgrößen, insbesondere Sensoren;
- – Flächenbereiche zur Anlage und/oder Zentrierung an einem Anschlusselement;
- – Einrichtungen zum Tragen oder Halten der Welleneinheit.
- A sealing surface or a surface region for holding / fixing at least one sealing device;
- - Components of a lubricant supply system, in particular connections for the supply / removal of lubricant to / from the camp;
- - Connection channels between connections
- - Connection and / or wing areas for other functional devices
- - means for detecting actual values of state and / or process variables, in particular sensors;
- - Surface areas for conditioning and / or centering on a connection element;
- - Facilities for carrying or holding the shaft unit.
Unter einer Funktionseinrichtung werden unter anderem – jedoch nicht abschließend – Mittel, Bauteile, Elemente, Baugruppen verstanden, welche beispielhaft der Lagefixierung und Befestigung der Welleneinheit am Gehäuse, zur Schmiermittelversorgung, Realisierung einer Dichtfunktion oder anderen Zusatzfunktionen, beispielsweise der Beeinflussung der Betriebsweise dienen. Zentrier- und Flächenbereiche zur Anlage an einem Anschlussbereich am Gehäuse können beliebig ausgerichtet und ausgestaltet sein. Under a functional device are inter alia - but not conclusively - means, components, elements, assemblies understood, which serve as an example, the position fixation and attachment of the shaft unit to the housing, for lubricant supply, realization of a sealing function or other additional functions, such as influencing the operation. Centering and surface areas for attachment to a connection area on the housing can be arbitrarily aligned and configured.
Die Funktionskonzentration durch eine oder mehrere Funktionseinrichtungen am Montagegehäuse ermöglicht die Verlagerung der zur Gewährleistung von Zusatzfunktionen erforderlichen Maßnahmen vom eigentlichen Gehäuse in das Montagegehäuse und damit eine weitere Vereinfachung des Getriebegehäuses. Ferner kann über entsprechend gestaltete Montagegehäuse auf unterschiedliche Anschlussrandbedingungen flexibel reagiert werden beziehungsweise eine konkrete Wellen-Zahnradkonfiguration durch Variation der Montagegehäuse zur Montage in Gehäusen mit unterschiedlichen Anschlussgeometrien angepasst werden. The functional concentration by one or more functional devices on the mounting housing allows the displacement required to ensure additional functions measures from the actual housing in the mounting housing and thus a further simplification of the transmission housing. Furthermore, it is possible to respond flexibly to corresponding connection boundary conditions via correspondingly designed mounting housings or to adapt a specific shaft gear configuration by varying the mounting housings for mounting in housings with different connection geometries.
Das zumindest eine Zahnrad kann vorzugsweise integral mit der Welle ausgeführt sein oder ist kraft- und/oder formschlüssig mit der Welle verbunden. The at least one gear can preferably be designed integrally with the shaft or is non-positively and / or positively connected to the shaft.
Bezüglich der Ausführung des Lagers besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Dieses kann funktional als Radial-, Axial oder kombiniertes Axial-/Radiallager ausgeführt sein. Denkbar sind dabei Ausführungen als Wälzlager oder Gleitlager. With regard to the execution of the bearing there are a number of possibilities. This can be functionally designed as a radial, axial or combined axial / radial bearing. Conceivable are designs as rolling bearings or plain bearings.
Das Zahnrad kann gemäß einer ersten Ausführung integraler Bestandteil der Welle sein, d.h. mit dieser einteilig ausgeführt. In einer zweiten Ausführung kann das Zahnrad kraft- oder formschlüssig mit der Welle verbunden werden. The gear may according to a first embodiment be an integral part of the shaft, i. executed with this one-piece. In a second embodiment, the gear can be non-positively or positively connected to the shaft.
In besonders vorteilhafter Ausbildung findet die vormontierte Zahnrad tragende Welleneinheit Anwendung als Ritzelwelle zum Einbau in Gehäusen von Getrieben, insbesondere Integralgetrieben. Das Gehäuse derartiger Getriebe besteht aus wenigstens zwei Gehäuseteilen. Im Gehäuse sind ein Stirnrad und mindestens zwei mit diesem kämmende Zahnräder angeordnet und gelagert, wobei die Lagerachsen des Stirnrades und eines Zahnrades auf einer theoretischen Verbindungsachse beziehungsweise in einer Ebene liegen und diese im Bereich der Trennfuge zwischen den beiden Gehäuseteilen im Gehäuse gelagert sind. Das weitere Zahnrad ist dann außerhalb der Trennfuge im Gehäuse gelagert und kann in Kombination mit der Welle als vormontierten Welleneinheit gemäß den vorgenannten Ausführungen in das Gehäuse durch eine Durchgangsöffnung eingesteckt werden. Im Einzelnen sind das Stirnrad und die wenigstens zwei Zahnräder drehfest mit jeweils einer Welle verbunden oder integral mit dieser ausgeführt und die das Stirnrad und ein erstes Zahnrad tragenden Wellen sind im Bereich der Trennfuge zwischen den beiden Gehäuseteilen im Gehäuse gelagert. Das Gehäuse weist außerhalb der Trennfuge eine Durchgangsöffnung auf, über welche eine vormontierte, das weitere Zahnrad tragende Welleneinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 in das Gehäuse eingeführt und über das Montagegehäuse mit dem Gehäuse verbunden wird. D.h. die Lagefixierung der Welleneinheit und Abstützung am Gehäuse erfolgt über das mit diesem befestigte Montagegehäuse. Die Lagerung der Welle selbst erfolgt somit nicht direkt im Gehäuse sondern über das Montagegehäuse im Gehäuse des Getriebes. In a particularly advantageous embodiment, the preassembled gear shaft unit is used as a pinion shaft for installation in housings of transmissions, in particular integral transmissions. The housing of such transmission consists of at least two housing parts. In the housing, a spur gear and at least two meshing with this gears are arranged and stored, wherein the bearing axes of the spur gear and a gear on a theoretical connection axis or in a plane and they are stored in the region of the parting line between the two housing parts in the housing. The further gear is then mounted outside the parting line in the housing and can be inserted in combination with the shaft as a preassembled shaft unit according to the aforementioned embodiments in the housing through a passage opening. In detail, the spur gear and the at least two gear wheels are rotatably connected to a respective shaft or integral with this running and the spur gear and a first gear bearing shafts are mounted in the region of the parting line between the two housing parts in the housing. The housing has, outside the parting line, a passage opening, via which a preassembled shaft unit carrying the further gear wheel according to one of
Gemäß einer ersten Ausführung kann die Welleneinheit im Gehäuse fliegend gelagert sein, gemäß einer weiteren zweiten Ausführung erfolgt die Lagerung beidseitig des Zahnrades im Gehäuse.According to a first embodiment, the shaft unit may be cantilevered in the housing, according to a further second embodiment, the bearing takes place on both sides of the gear in the housing.
Das Verfahren zur Montage einer Zahnrad tragenden Welleneinheit in einem Getriebe in einem Bereich des Gehäuses, welcher frei von einer Trennfuge ist, ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
- – Bereitstellung einer Zahnrad tragenden Welleneinheit entsprechend vorbeschriebener Ausführungen, insbesondere nach einem der
Ansprüche 1 bis 6; - – Bereitstellung eines Gehäuses des Getriebes mit zumindest einer Durchgangsöffnung in einem von einer Trennfuge freien Bereich des Gehäuses, wobei die Durchgangsöffnung eine Mindestgröße aufweist, die größer dem Außendurchmesser des Zahnrades ist;
- – Einführen der vormontierten Zahnrad tragenden Welleneinheit in das Gehäuse über die Durchgangsöffnung bis in die Einbauposition;
- – Befestigung der vormontierten Zahnrad tragenden Welleneinheit am Gehäuse.
- - Providing a gear-carrying shaft unit according to the above-described embodiments, in particular according to one of
claims 1 to 6; - - Providing a housing of the transmission with at least one passage opening in a part of the housing which is free from a parting line, wherein the passage opening has a minimum size which is greater than the outer diameter of the gear wheel;
- - Introducing the preassembled gear bearing shaft unit in the housing via the through hole to the installation position;
- - Attaching the preassembled gear bearing shaft unit to the housing.
Die Befestigung erfolgt durch Befestigung des Montagegehäuses an dem Gehäuse des Getriebes. Die Befestigung kann verschiedenartig erfolgen. Denkbar sind kraft- oder formschlüssige Verbindungen oder eine Kombination dieser.The attachment is made by attaching the mounting housing to the housing of the transmission. The attachment can be done in different ways. Conceivable are positive or positive connections or a combination of these.
In besonders vorteilhafter Weise wird durch die Anordnung der einzelnen Funktionseinrichtungen am Montagegehäuse die Dichtfunktion gegenüber der Gehäuseumgebung mit durch das Montagegehäuse übernommen.In a particularly advantageous manner, the sealing function relative to the housing environment is taken over by the assembly housing by the arrangement of the individual functional devices on the mounting housing.
Die Montage erfolgt durch Einstecken und Befestigung am Gehäuse, insbesondere im an die Umgebung weisenden Stirnwandbereich. In einer ersten Ausführung mit fliegender Lagerung ragt das von der Lagereinheit freie Wellenende in den Innenraum des Gehäuses. In einer zweiten Ausführung erfolgt die Lagerung der Welleneinheit beidseitig in einem Gehäuse. Dazu ist im Gehäuse an einer der Wandung mit der Durchgangsöffnung gegenüberliegenden Wandung eine weitere, eine Lagereinheit aufnehmende einseitig offene Aussparung oder weitere Durchgangsöffnung vorgesehen. Die vormontierte Zahnrad tragende Welleneinheit wird in das Gehäuse über die Durchgangsöffnung bis zum Erreichen ihrer Einbaulage im Gehäuse hineinbewegt unter Einführung des von der an dieser vormontierten Lagereinheit freien Wellenendes in die in der Aussparung oder weiteren Durchgangsöffnung angeordnete Lagereinheit.The assembly takes place by plugging in and fastening on the housing, in particular in the area facing the environment end wall area. In a first embodiment with flying mounting projecting from the bearing unit shaft end projects into the interior of the housing. In a second embodiment, the storage of the shaft unit takes place on both sides in a housing. For this purpose, a further, a bearing unit receiving one-sided open recess or further passage opening is provided in the housing on one of the wall with the passage opening opposite wall. The preassembled gear-carrying shaft unit is moved into the housing via the through-hole until it reaches its installation position in the housing under the introduction of the preassembled at the latter Bearing unit free shaft end in the arranged in the recess or other passage opening bearing unit.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die weitere Durchgangsöffnung durch einen Durchmesser charakterisiert, welcher gleich oder größer dem maximalen Durchmesser des in Einbaulage der Welle durch diesen geführten Bereiches des Wellenendes. Die Montage erfolgt hier mit einem Montagewerkzeug unter Verlängerung des von der vormontierten Lagereinheit freien Wellenendes durch Ansetzen eines Montagewerkzeuges an diese. Das Montagewerkzeug ist dazu im einfachsten Fall als rohrförmiges Element ausgeführt, welches das von der Lagereinheit freie Wellenende wenigstens teilweise in Umfangsrichtung umgreift. Andere Ausführungen sind denkbar. Das Montagewerkzeug wird durch die Durchgangsöffnung in Richtung der weiteren Durchgangsöffnung und durch diese unter Mitnahme der vormontierten Zahnrad tragenden Welleneinheit geführt und die vormontierte Zahnrad tragende Welleneinheit in die Einbaulage verbracht.According to a particularly advantageous embodiment, the further passage opening is characterized by a diameter which is equal to or greater than the maximum diameter of the guided in the installed position of the shaft portion of the shaft end. The assembly takes place here with an assembly tool with extension of the free of the preassembled storage unit shaft end by attaching a mounting tool to this. The assembly tool is to run in the simplest case as a tubular element which surrounds the free end of the bearing unit shaft end at least partially in the circumferential direction. Other versions are conceivable. The assembly tool is guided through the passage opening in the direction of the further passage opening and through this carrying along the preassembled gear shaft unit and spent the preassembled gear shaft unit in the installed position.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:The solution according to the invention is explained below with reference to figures. The following is shown in detail:
Die
Die Lagereinheit
Die Fixierung des Lagers
Das Montagegehäuse
Die die Anschlussfunktion in einem Gehäuse gewährleistenden Einrichtungen sind derart ausgeführt und angeordnet, dass diese geeignet sind, die Welle
Neben den Funktionseinrichtungen zur Gewährleistung der Anschlussfunktion, insbesondere Lagefixierung der Welleneinheit
Die in der
Der Verbindungskanal
Das Montagegehäuse
Die Anschlagflächen
Die Ausführung der Lagereinheit
Denkbar ist jedoch auch eine kraftschlüssige Verbindung, beispielsweise durch Aufschrumpfen, welche eine einteilige Ausführung des Montagegehäuses
Die erfindungsgemäß ausgeführte vormontierte Zahnrad tragende Welleneinheit
Die
Die zweite Durchgangsöffnung
Im dargestellten Fall wird die Welleneinheit
In der
Die
Ferner in
Bei der erfindungsgemäß vormontierten Welleneinheit
Das Getriebe
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Zahnrad tragende Welleneinheit Gear bearing shaft unit
- 22
- Zahnrad gear
- 33
- Welle wave
- 44
- Zahnrad tragender Bereich Gear carrying area
- 55
- Lagereinheit storage unit
- 66
- Anschlagfläche stop surface
- 77
- Anschlagfläche stop surface
- 88th
- Lager camp
- 99
- Lagerbereich storage area
- 1010
- Absatz paragraph
- 1111
- Montagegehäuse mounting housing
- 1212
- Außenumfang outer periphery
- 1313
- Anschlusseinrichtung connecting device
- 1414
- Anlage- und Anschlussfläche Investment and connection area
- 1515
- Durchgangsöffnung Through opening
- 1616
- Innenumfang inner circumference
- 1717
- Außenumfang outer periphery
- 1818
- Gehäusedeckel housing cover
- 1919
- erstes Wellenende first wave end
- 2020
- Abdeckelement cover
- 2121
- Flächenbereich area
- 2222
- Anschluss connection
- 2323
- Verbindungskanal connecting channel
- 2424
- Anschlusseinrichtung connecting device
- 2525
- Wellenende shaft end
- 2626
- Gehäuse casing
- 2727
- Lagereinheit storage unit
- 2828
- Durchgangsöffnung Through opening
- 2929
- Durchgangsöffnung Through opening
- 3030
- Flächenbereich area
- 3131
- Montagewerkzeug assembly tool
- 3232
- Trennfuge parting line
- 3333
- Getriebe transmission
- 3434
- Stirnrad spur gear
- 3535
- Dichteinrichtung sealing device
- 3636
- Verdichteranlage compressor plant
- 3737
- Turbine turbine
- 3838
- Elektrische Maschine, Elektromotor Electric machine, electric motor
- R1, R2R1, R2
- Ritzel pinion
- R3, R4R3, R4
- Ritzel pinion
- d28 d 28
-
Innendurchmesser der Durchgangsöffnung
28 Inner diameter of thepassage opening 28 - d27 d 27
-
Außenumfang der Lagereinrichtung
27 Outer circumference of thestorage facility 27 - d25A d 25A
-
Außenumfang Wellenende
25 Outercircumference shaft end 25 - LA L A
- Längsachse longitudinal axis
- LR1, LR2, L2, L34LR1, LR2, L2, L34
- Lagerachsen bearing axles
Claims (13)
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DE102014207283.2A DE102014207283A1 (en) | 2013-04-30 | 2014-04-16 | Pre-assembled gear shaft unit |
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DE102013211022.7 | 2013-06-13 | ||
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DE102014207283A1 true DE102014207283A1 (en) | 2014-10-30 |
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Family Applications (1)
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DE102014207283.2A Withdrawn DE102014207283A1 (en) | 2013-04-30 | 2014-04-16 | Pre-assembled gear shaft unit |
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-
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- 2014-04-16 DE DE102014207283.2A patent/DE102014207283A1/en not_active Withdrawn
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |