DE102015201834A1 - Swash plate machine - Google Patents
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Abstract
Schrägscheibenmaschine (1) als Axialkolbenpumpe (2) und/oder Axialkolbenmotor (3), umfassend eine um eine Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel (5) mit Kolbenbohrungen (6), in den Kolbenbohrungen (6) beweglich gelagerte Kolben (7), eine mit der Zylindertrommel (5) zumindest drehfest verbundene Antriebswelle (9), welche um die Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagert ist, ein Gehäuse (4) mit wenigstens einer Gegenformschlussgeometrie (33) zur formschlüssigen Befestigung einer Verteilerplatte (11), die Verteilerplatte (11) mit einer Hochdrucköffnung zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen (6) und einer Niederdrucköffnung zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen (6) und mit wenigstens einer Formschlussgeometrie zur formschlüssigen Befestigung der Verteilerplatte (11) an dem Gehäuse (4), so dass die wenigstens eine Formschlussgeometrie formschlüssig an der wenigstens einen Gegenformschlussgeometrie des Gehäuses (4) befestigt ist, wobei der radiale Abstand der wenigstens einen Formschlussgeometrie und/oder der wenigstens einen Gegenformschlussgeometrie zu der Rotationsachse (8) der Zylindertrommel (5) kleiner ist als 90% des, vorzugsweise minimalen, radialen Abstandes eines radialen Außenrandes der Verteilerplatte (11) zu der Rotationsachse (8) der Zylindertrommel (5).Swashplate machine (1) as axial piston pump (2) and / or axial piston motor (3), comprising a cylinder drum (5) rotatably or rotationally mounted about an axis of rotation (8) with piston bores (6), pistons movably mounted in the piston bores (6) ( 7), one with the cylinder drum (5) at least rotatably connected drive shaft (9) which is rotatably mounted about the rotation axis (8), a housing (4) with at least one Gegenformschlussgeometrie (33) for the positive attachment of a distributor plate ( 11), the distributor plate (11) having a high-pressure opening for discharging and / or introducing hydraulic fluid from and / or into the rotating piston bores (6) and a low-pressure port for introducing and / or discharging hydraulic fluid into and / or out of the rotating piston bores (6) and with at least one interlocking geometry for the positive fastening of the distributor plate (11) on the housing (4), so that the at least one Forming geometry is positively secured to the at least one Gegenformschlussgeometrie of the housing (4), wherein the radial distance of the at least one positive locking geometry and / or the at least one Gegenformschlussgeometrie to the axis of rotation (8) of the cylindrical drum (5) is less than 90%, preferably minimum , Radial distance of a radial outer edge of the distributor plate (11) to the axis of rotation (8) of the cylinder drum (5).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14.The present invention relates to a swashplate machine according to the preamble of claim 1 and a drive train according to the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Schrägscheibenmaschinen dienen als Axialkolbenpumpen zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und als Axialkolbenmotor zur Umwandlung von hydraulischer Energie in mechanische Energie. Eine Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen ist drehbar bzw. rotierend gelagert und in den Kolbenbohrungen sind Kolben angeordnet. Die Zylindertrommel ist fest mit einer Antriebswelle verbunden und auf einen ersten Teil der rotierenden Kolbenbohrungen wirkt temporär eine Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und auf einen zweiten Teil der rotierenden Kolbenbohrungen wirkt temporär eine Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck. Eine Schwenkwiege ist um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagert und auf der Schwenkwiege liegt eine Rückhaltescheibe mit Gleitschuhen auf. An den Gleitschuhen sind die Kolben befestigt. Die Rückhaltescheibe mit den Gleitschuhen führt zusammen mit der Zylindertrommel eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse aus und eine ebene Auflagefläche der Schwenkwiege ist dabei in einem spitzen Winkel, zum Beispiel zwischen 0° und +20° und zwischen 0° und –20° als Schwenkwinkel, zu der Rotationsachse der Zylindertrommel ausgerichtet. Die Gleitschuhe sind mit einer Gleitlagerung, welche im Allgemeinen hydrostatisch entlastet ist, auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert und die Gleitschuhe sind mit der Rückhaltescheibe verbunden. Swash plate machines serve as axial piston pumps for converting mechanical energy into hydraulic energy and as axial piston motor for converting hydraulic energy into mechanical energy. A cylinder drum with piston bores is rotatably or rotatably mounted and pistons are arranged in the piston bores. The cylinder drum is fixedly connected to a drive shaft and a hydraulic fluid acts temporarily on a first part of the rotating piston bores under high pressure and a hydraulic fluid acts temporarily on a second part of the rotating piston bores at low pressure. A pivoting cradle is pivotally mounted about a pivot axis and on the pivoting cradle is on a retaining disc with sliding shoes. The pistons are attached to the sliding shoes. The retaining disc with the sliding shoes together with the cylinder drum performs a rotational movement about an axis of rotation and a flat bearing surface of the pivoting cradle is at an acute angle, for example between 0 ° and + 20 ° and between 0 ° and -20 ° as a swivel angle aligned with the axis of rotation of the cylinder drum. The sliding blocks are mounted with a sliding bearing, which is generally hydrostatically relieved, on the support surface of the pivoting cradle and the sliding blocks are connected to the retaining disc.
Ein Gehäuse der Schrägscheibenmaschine ist mehrteilig und umfasst eine Anschlussplatte im Allgemeinen aus Stahl und andere, übrige Teile des Gehäuses aus im Allgemeinen Aluminium. An der Anschlussplatte sind die Hydraulikkanäle für die Hydraulikflüssigkeit ausgebildet und an der Anschlussplatte ist eine Verteilerplatte mit einer Hoch- und Niederdrucköffnung formschlüssig befestigt. Hierzu sind im Bereich eines radialen Außenrandes der Verteilerplatte Formschlussgeometrien, insbesondere Vorsprünge bzw. Nasen, ausgebildet, welche auf einer Gegenformschlussgeometrie, beispielsweise einer Ausnehmung an der Anschlussplatte, aufliegen, so dass die Verteilerplatte formschlüssig an der Anschlussplatte befestigt ist.A housing of the swashplate machine is multi-part and comprises a connection plate generally made of steel and other, remaining parts of the housing made of generally aluminum. On the connection plate, the hydraulic channels for the hydraulic fluid are formed and on the connection plate a distributor plate with a high and low pressure opening is positively secured. For this purpose, in the region of a radial outer edge of the distributor plate positive locking geometries, in particular projections or lugs, which rest on a Gegenformschlussgeometrie, for example a recess on the connection plate, so that the distributor plate is positively secured to the connection plate.
Die
Die
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Erfindungsgemäße Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenpumpe und/oder Axialkolbenmotor, umfassend eine um eine Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen, in den Kolbenbohrungen beweglich gelagerte Kolben, eine mit der Zylindertrommel zumindest drehfest verbundene Antriebswelle, welche um die Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagert ist, ein Gehäuse mit wenigstens einer Gegenformschlussgeometrie zur formschlüssigen Befestigung einer Verteilerplatte, die Verteilerplatte mit einer Hochdrucköffnung zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen und einer Niederdrucköffnung zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen und mit wenigstens einer Formschlussgeometrie zur formschlüssigen Befestigung der Verteilerplatte an dem Gehäuse, so dass die wenigstens eine Formschlussgeometrie formschlüssig an der wenigstens einen Gegenformschlussgeometrie des Gehäuses befestigt ist, wobei der radiale Abstand der wenigstens einen Formschlussgeometrie und/oder der wenigstens einen Gegenformschlussgeometrie zu der Rotationsachse der Zylindertrommel kleiner ist als 90% des, vorzugsweise minimalen oder maximalen, radialen Abstandes eines radialen Außenrandes der Verteilerplatte zu der Rotationsachse der Zylindertrommel. Ein unterschiedlicher minimaler oder maximaler radialer Abstand tritt auf, falls der radiale Außenrand nicht kreis- bzw. zylinderförmig ausgebildet ist.Swash plate machine according to the invention as axial piston pump and / or axial piston motor, comprising a cylinder drum rotatable about a rotation axis with piston bores, pistons movably mounted in the piston bores, a drive shaft at least rotatably connected to the cylinder drum, which is rotatable about the rotation axis, a housing with at least one Gegenformschlussgeometrie for positive fastening of a distributor plate, the distributor plate with a high-pressure opening for discharging and / or introducing hydraulic fluid from and / or in the rotating piston bores and a low-pressure port for introducing and / or discharging hydraulic fluid in and / or from the rotating piston bores and with at least one interlocking geometry for the positive fastening of the distributor plate to the housing, so that the at least one interlocking geometry is positively connected to the at least one Counter-locking geometry of the housing is fixed, wherein the radial distance of the at least one interlocking geometry and / or the at least one Gegenformschlussgeometrie to the axis of rotation of the cylinder drum is smaller than 90% of, preferably minimum or maximum, radial distance of a radial outer edge of the distributor plate to the axis of rotation of the cylinder drum , A different minimum or maximum radial distance occurs if the radial outer edge is not circular or cylindrical.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist bzw. sind der wenigstens eine radiale Abstand, insbesondere sämtliche radiale Abstände, der wenigstens einen Formschlussgeometrie und/oder der wenigstens einen Gegenformschlussgeometrie zu der Rotationsachse der Zylindertrommel kleiner als 80%, 70%, 60% oder 50% des, vorzugsweise minimalen oder maximalen, radialen Abstandes des radialen Außenrandes der Verteilerplatte zu der Rotationsachse der Zylindertrommel.In an additional embodiment, the at least one radial distance, in particular all radial distances, of the at least one interlocking geometry and / or the at least one interlocking geometry to the axis of rotation of the cylinder drum is or are less than 80%, 70%, 60% or 50% of Preferably, minimum or maximum, radial distance of the radial outer edge of the distributor plate to the axis of rotation of the cylinder drum.
In einer weiteren Ausgestaltung ist keine Formschlussgeometrie und/oder keine Gegenformschlussgeometrie mit einem radialen Abstand zu der Rotationsachse der Zylindertrommel größer als 80%, 70%, 60% oder 50% des, vorzugsweise minimalen oder maximalen, radialen Abstandes des radialen Außenrandes der Verteilerplatte zu der Rotationsachse der Zylindertrommel vorhanden und/oder die wenigstens eine Formschlussgeometrie liegt auf der wenigstens einen Gegenformschlussgeometrie auf und/oder es besteht ein Kontakt zwischen der wenigstens einen Formschlussgeometrie und der wenigstens einen Gegenformschlussgeometrie.In a further embodiment, no form fit geometry and / or no counterform closure geometry with a radial distance to the axis of rotation of the cylinder drum is greater than 80%, 70%, 60% or 50% of the, preferably minimum or maximum, radial distance of the radial outer edge of the distributor plate to the The axis of rotation of the cylinder drum present and / or the at least one interlocking geometry is on the at least one Gegenformschlussgeometrie and / or there is a contact between the at least one interlocking geometry and the at least one Gegenformschlussgeometrie.
In einer ergänzenden Variante ist die wenigstens eine Formschlussgeometrie und/oder die wenigstens eine Gegenformschlussgeometrie im Bereich eines radialen Innenrandes der Verteilerplatte ausgebildet.In a supplementary variant, the at least one form fit geometry and / or the at least one counterform closure geometry are formed in the region of a radial inner edge of the distributor plate.
Zweckmäßig entspricht der wenigstens eine radiale Abstand, insbesondere sämtliche radiale Abstände, der wenigstens einen Formschlussgeometrie und/oder der wenigstens einen Gegenformschlussgeometrie zu der Rotationsachse der Zylindertrommel im Wesentlichen, vorzugsweise mit einer Abweichung von weniger als 40%, 30%, 20% oder 10%, dem radialen Abstand des radialen Innenrandes der Verteilerplatte zu der Rotationsachse der Zylindertrommel.Suitably, the at least one radial distance, in particular all radial distances, of the at least one interlocking geometry and / or the at least one interlocking geometry substantially corresponds to the rotational axis of the cylinder barrel, preferably with a deviation of less than 40%, 30%, 20% or 10%. , the radial distance of the radial inner edge of the distributor plate to the axis of rotation of the cylinder drum.
In einer weiteren Ausführungsform ist die wenigstens eine Formschlussgeometrie wenigstens teilweise von dem radialen Innenrand der Verteilerplatte gebildet. Die Formschlussgeometrie ist somit konstruktiv nicht gesondert auszubilden, sondern ist von dem ohnehin vorhandenen radialen Innenrand gebildet.In a further embodiment, the at least one interlocking geometry is at least partially formed by the radial inner edge of the distributor plate. The form-fit geometry is therefore structurally not separately form, but is formed by the already existing radial inner edge.
In einer ergänzenden Ausgestaltung dient die wenigstens eine Formschlussgeometrie und/oder die wenigstens eine Gegenformschlussgeometrie, insbesondere ausschließlich, zur radialen und/oder tangentialen formschlüssigen Befestigung der Verteilerplatte an dem Gehäuse. Eine radiale Befestigung blockiert eine Bewegung der Verteilerplatte relativ zu dem Gehäuse in der radialen Richtung. Die radiale Richtung ist senkrecht zu der Rotationsachse oder Längsachse der Antriebswelle oder Zylindertrommel ausgerichtet. Eine tangentiale Befestigung blockiert eine Bewegung der Verteilerplatte relativ zu dem Gehäuse in tangentialer Richtung, so dass eine Schwenk- oder Drehbewegung der Verteilerplatte um eine Schwenkachse, welche der Rotationsachse der Antriebswelle entspricht, relativ zu dem Gehäuse blockiert ist.In an additional embodiment, the at least one interlocking geometry and / or the at least one counter-form-fitting geometry, in particular exclusively, serves for the radial and / or tangential positive fastening of the distributor plate to the housing. A radial attachment blocks movement of the distributor plate relative to the housing in the radial direction. The radial direction is oriented perpendicular to the axis of rotation or longitudinal axis of the drive shaft or cylinder drum. A tangential attachment blocks movement of the distributor plate relative to the housing in a tangential direction such that pivotal or rotational movement of the distributor plate about a pivot axis corresponding to the axis of rotation of the drive shaft relative to the housing is blocked.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Gegenformschlussgeometrie als ein, vorzugsweise im Wesentlichen ringförmiger, Zentriervorsprung ausgebildet und der Zentriervorsprung liegt auf dem radialen Innenrand der Verteilerplatte als Formschlussgeometrie auf zur radialen formschlüssigen Befestigung der Verteilerplatte an dem Gehäuse oder umgekehrt und vorzugsweise ist der Zentriervorsprung als ein axialer Zentriervorsprung bezüglich des übrigen Gehäuses im Bereich des Zentriervorsprunges ausgebildet. Umgekehrt kann der Zentriervorsprung als Formschlussgeometrie auch an der Verteilerplatte ausgebildet sein und liegt auf einer Radialaussparung als Gegenformschlussgeometrie an dem Gehäuse, insbesondere der Anschlussplatte, auf. In a further embodiment, the Gegenformschlussgeometrie as a, preferably substantially annular, centering projection is formed and the centering lies on the radially inner edge of the distributor plate as positive locking geometry on the radial positive fastening of the distributor plate to the housing or vice versa and preferably the centering projection as an axial centering formed with respect to the rest of the housing in the region of the centering projection. Conversely, the centering projection can also be designed as a form-fit geometry on the distributor plate and rests on a radial recess as a counter-form-fitting geometry on the housing, in particular the connection plate.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist der Zentriervorsprung als Gegenformschlussgeometrie einteilig an dem Gehäuse oder als eine Zentrierhülse befestigt an dem Gehäuse ausgebildet.In a supplementary embodiment, the centering projection is formed as a counter-form-fitting geometry in one piece on the housing or fastened to the housing as a centering sleeve.
In einer weiteren Ausführungsform ist an der Verteilerplatte ein radialer Innenvorsprung als Formschlussgeometrie und an dem Gehäuse eine Radialaussparung als Gegenformschlussgeometrie ausgebildet oder umgekehrt und der radiale Innenvorsprung ist innerhalb der Radialaussparung angeordnet zur tangentialen formschlüssigen Befestigung der Verteilerplatte an dem Gehäuse. Der Innenvorsprung kann auch an der Anschlussplatte ausgebildet sein und die Radialaussparung an der Verteilerplatte.In a further embodiment, a radial inner projection is formed on the distributor plate as positive locking geometry and on the housing a radial recess as Gegenformschlussgeometrie or vice versa and the radial inner projection is disposed within the radial recess for tangential positive fastening of the distributor plate to the housing. The inner projection may also be formed on the connection plate and the radial recess on the distributor plate.
Vorzugsweise ist die Radialaussparung an dem Zentriervorsprung ausgebildet.Preferably, the radial recess is formed on the centering projection.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Gehäuse mehrteilig ausgebildet und ein Teil des Gehäuses ist als eine Anschlussplatte ausgebildet und die wenigstens eine Gegenformschlussgeometrie ist, vorzugsweise ausschließlich, an der Anschlussplatte ausgebildet und vorzugsweise ist wenigstens ein Hydraulikkanal zum Leiten von Hydraulikflüssigkeit von und/oder zu der Hoch- und/oder Niederdrucköffnung an der Anschlussplatte ausgebildet.In a further embodiment, the housing is designed in several parts and a part of the housing is designed as a connection plate and the at least one Gegenformschlussgeometrie is preferably exclusively, formed on the connection plate and preferably at least one hydraulic channel for conducting hydraulic fluid from and / or to the high - and / or low-pressure opening formed on the connection plate.
In einer ergänzenden Ausführungsform weist die Verteilerplatte eine erste axiale Lagerfläche auf und auf der ersten Lagerfläche liegt ein axiales Ende der Zylindertrommel auf und die Verteilerplatte weist eine zweite axiale Befestigungsfläche auf und die zweite Befestigungsfläche liegt auf einer axialen Gegenbefestigungsfläche des Gehäuses, insbesondere der Anschlussplatte, auf und die axiale Gegenbefestigungsfläche des Gehäuses ist, insbesondere ausschließlich, eben ausgebildet und/oder die wenigstens eine Formschlussgeometrie und/oder die wenigstens eine Gegenformschlussgeometrie sind dahingehend ausgebildet, dass die Verteilerplatte nur mit der zweiten axialen Befestigungsfläche aufliegend auf der axialen Gegenbefestigungsfläche des Gehäuses an dem Gehäuse formschlüssig befestigbar ist, so dass bei der formschlüssigen Befestigung der Verteilerplatte an dem Gehäuse die zweite axiale Befestigungsfläche im Wesentlichen parallel zu der axialen Gegenbefestigungsfläche ausgerichtet ist, beispielsweise mittels eines Versatzes zwischen der Mittelachslinie der Verteilerplatte und der Mittelachslinie des Innenvorsprunges, wobei der Versatz vorzugsweise in einer fiktiven Ebene senkrecht zu der Rotationsachse der Antriebwelle auftritt.In a supplementary embodiment, the distributor plate has a first axial bearing surface and on the first bearing surface is an axial end of the cylinder drum and the distributor plate has a second axial attachment surface and the second attachment surface rests on an axial counter-attachment surface of the housing, in particular the connection plate, and the axial counter-attachment surface of the housing is, in particular exclusively, flat and / or at least one positive engagement geometry and / or the at least one counter-positive engagement geometry formed in such a way that the distributor plate with the second axial mounting surface resting on the axial mating surface of the housing is positively fastened to the housing, so that in the positive fastening of the distributor plate to the housing, the second axial mounting surface is aligned substantially parallel to the axial mating mounting surface For example, by means of an offset between the central axis line of the distributor plate and the central axis line of the inner projection, wherein the offset is preferably in a fictitious plane s occurs perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft.
Erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Schrägscheibenmaschine zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und umgekehrt, wenigstens einen Druckspeicher, wobei die Schrägscheibenmaschine als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Schrägscheibenmaschine ausgebildet ist.Drive train according to the invention for a motor vehicle, comprising at least one swash plate machine for converting mechanical energy into hydraulic energy and vice versa, at least one pressure accumulator, wherein the swash plate machine is designed as a swash plate machine described in this patent application.
Vorzugsweise umfasst der Antriebsstrang zwei Schrägscheibenmaschinen, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und als hydraulisches Getriebe fungieren und/oder der Antriebsstrang umfasst zwei Druckspeicher als Hochdruckspeicher und Niederdruckspeicher.Preferably, the drive train includes two swash plate machines, which are hydraulically connected to each other and act as a hydraulic transmission and / or the drive train comprises two pressure accumulator as high-pressure accumulator and low pressure accumulator.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Wiegenlagerung für die Schwenkwiege.In a further embodiment, the swash plate machine comprises a weighing storage for the pivoting cradle.
Zweckmäßig umfasst die Schrägscheibenmaschine wenigstens eine Schwenkeinrichtung zum Verschwenken der Schwenkwiege.Suitably, the swash plate machine comprises at least one pivoting device for pivoting the pivoting cradle.
In einer weiteren Variante umfasst die Schrägscheibenmaschine eine um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege mit einer Auflagefläche zur Lagerung der Kolben auf der Auflagefläche.In a further variant, the swashplate machine comprises a pivoting cradle mounted pivotably about a pivot axis with a support surface for supporting the pistons on the support surface.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Eine in
Die Schwenkwiege
Die Schwenkwiege
Die erste und zweite Schwenkeinrichtung
Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine
Die Rückhaltescheibe
Ein axiales Ende
In den
Der Innenvorsprung
In
In
In
Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Schrägscheibenmaschine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 2733870 C2 [0006] DE 2733870 C2 [0006]
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2015
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- 2015-12-16 WO PCT/EP2015/080009 patent/WO2016124288A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
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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 |