DE19643669A1 - Process container for high pressure treatment of liquid products - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Prozeßbe hälter für Hochdruckbehandlung von flüssigen Produkten, wie er im Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 defi niert ist. Der Ausdruck "flüssige Produkte" wird hier in seinem weitesten Sinne verwendet und schließt auch dick- und zähflüssige Produkte, wie z. B. Konfitüre, ein.The present invention relates to a process containers for high pressure treatment of liquid products, such as he defi in the preamble of independent claim 1 is nated. The term "liquid products" is used here used in its broadest sense and also closes thick and viscous products, such as B. jam, a.
Hauptanwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Prozeßbehäl ters ist die Konservierung von Nahrungsmitteln. Diese er folgt bis anhin vorwiegend durch Pasteurisieren. Die pa steurisierten Nahrungsmittel werden in einen sterilisierten Transportbehälter gefüllt, in dem anschließend durch Zu führung von einem Schutzgas, z. B. CO2 oder Stickstoff, ein Überdruck von 0,5-1 bar erzeugt wird, der der Aufrechter haltung der Sterilität dient.The main field of application of the process container according to the invention is the preservation of food. So far, this has mainly been done by pasteurization. The pa-controlled foodstuffs are filled into a sterilized transport container, in which subsequently a protective gas, for. B. CO 2 or nitrogen, an excess pressure of 0.5-1 bar is generated, which is used to maintain sterility.
Es ist schon seit längerer Zeit bekannt, daß Nahrungsmit tel anstatt durch Pasteurisieren durch Hochdruckbehandlung konserviert werden können. Hierzu müssen sie Drücken von ca. 8000-10 000 bar ausgesetzt werden.It has been known for a long time that food tel instead of pasteurization using high pressure treatment can be preserved. To do this, press approx. 8000-10 000 bar.
Ein bei der Hochdruckbehandlung von flüssigen, in Behältern befindlichen Produkten auftretendes Problem ist, daß sich ihr Volumen unter den erforderlichen Drücken um ca. 15-20% verkleinert. Um den Druck aufrecht erhalten zu können, muß diese Volumenverkleinerung kompensiert werden.One in the high pressure treatment of liquid, in containers existing problem is that their volume under the required pressures by approx. 15-20% downsized. In order to maintain the pressure, this reduction in volume can be compensated.
Ein bekannter Prozeßbehälter weist daher einen Außenbehäl ter aus Lochblech auf, in dem ein Innenbehälter angeordnet ist, der aus einem Sack aus einem elastischen Material be steht. Das zu behandelnde Produkt wird in den Sack einge füllt. Danach wird der Sack mittels eines durch die Löcher des Außenbehälters hindurchfließenden Druckmediums von außen mit dem gewünschten Druck beaufschlagt. Gleichzeitig mit der dabei erfolgenden Volumenverkleinerung des Produkts wird der elastische Sack zusammengepreßt.A known process container therefore has an outer container ter from perforated sheet in which an inner container is arranged is made of a bag made of an elastic material stands. The product to be treated is placed in the sack fills. After that, the sack is pulled through the holes of the pressure medium flowing through from pressurized on the outside. At the same time with the resulting volume reduction of the product the elastic sack is pressed together.
Dieser Prozeßbehälter löst zwar das Problem der Volumen verkleinerung des Produkts, doch ergeben sich durch die Verwendung eines Sacks aus einem elastischen Material (Plastiksack oder Inliner) als Produktbehälter andere Pro bleme. Ein großer Nachteil ist, daß der Sack im allgemei nen nur einmal verwendbar, bestenfalls einige wenige Male wiederverwendbar ist. Zudem befindet sich unter einer An zahl Säcken ein bestimmter Anteil fehlerhafter Säcke, d. h. solche, die undicht sind oder bei Gebrauch rasch undicht werden.This process container does solve the problem of volume downsizing of the product, but result from the Use a sack made of an elastic material (Plastic bag or inliner) as a product container other Pro bleme. A big disadvantage is that the sack in general can only be used once, at best a few times is reusable. It is also located under an An number of bags a certain proportion of defective bags, d. H. those that are leaking or leaking quickly when in use will.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Pro zeßbehälter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der eine Volumenverkleinerung der flüssigen Produkte unter Auf rechterhaltung der Trennung von Produkt und Druckmedium auf einfache Weise kompensiert, wobei der Prozeßbehälter stän dig wieder verwendbar sein soll und ohne Inliner auskommen soll.The invention is therefore based on the object of a pro zeß containers of the type mentioned to create the a reduction in volume of the liquid products under Auf maintaining the separation of product and print medium compensated in a simple manner, the process container standing dig should be reusable and get along without inliners should.
Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Prozeßbe hälter gelöst, wie er im unabhängigen Patentanspruch 1 de finiert ist. Bevorzugte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 10. This object is achieved by the process according to the invention container solved, as in the independent claim 1 de is finished. Preferred design variants result from dependent claims 2 to 10.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß ein Prozeßbe hälter für Hochdruckbehandlung von flüssigen Produkten einen volumenveränderbaren Innenbehälter aufweist, der im wesentlichen die Form eines Zylinders hat, dessen Mantel zumindest teilweise durch einen oder mehrere Faltbalg bzw. -bälge gebildet ist. Der Zylinder ist durch einen unteren Innenbehälterboden und einen oberen Innenbehälterboden ab geschlossen, die einen Produktein- und -auslaß bzw. einen Produkteinlaß und einen Produktauslaß aufweisen. Der In nenbehälter ist in einem Außenbehälter angeordnet.The essence of the invention is that a process containers for high pressure treatment of liquid products has a volume-changeable inner container which in essentially has the shape of a cylinder, its jacket at least partially by one or more bellows or bellows is formed. The cylinder is through a lower one Bottom of the inner container and an upper bottom of the inner container closed, the one product inlet and outlet or one Have product inlet and a product outlet. The In NEN container is arranged in an outer container.
Dadurch, daß die Volumenveränderung des Innenbehälters mit tels eines oder mehrerer Faltbalgs bzw. -bälge erreicht wird, kann auf eine elastische Produkt-Umfassung, d. h. einen Inli ner, verzichtet werden. Fehlerhafte Prozeßzyklen können so vermieden und der Prozeßbehälter ständig wiederverwendet werden.The fact that the volume change of the inner container with one or more bellows or bellows is reached, can be based on an elastic product enclosure, i.e. H. an inli ner, to be dispensed with. Faulty process cycles can avoided and the process container constantly reused will.
Der erfindungsgemäße Prozeßbehälter ermöglicht eine ein wandfreie Hochdruckbehandlung eines flüssigen Produkts. Hierzu wird dieses durch den Produktein- und -auslaß bzw. den Produkteinlaß in den Innenbehälter gefüllt, während gleichzeitig die sich darin befindende Luft oder das sich darin befindende Gas entweicht. Anschließend wird der In nenbehälter verschlossen und der Prozeßbehälter wird in einen Druckreaktor eingeführt, der ebenfalls verschlossen wird. Der Druckreaktor wird darauf mit einem Druckmedium geflutet, wobei in einer ersten Phase eine gleichzeitige Entlüftung stattfindet und in einer zweiten Phase der er forderliche Hochdruck aufgebaut wird. Ein Teil des Druckme diums dringt in den Außenbehälter ein und drückt gegen den Innenbehälter. Durch den ausgeübten Druck falten sich die Faltbälge bzw. der Faltbalg des Innenbehälters und das Vo lumen des Innenbehälters und des flüssigen Produkts ver kleinern sich gleichzeitig. Ein Volumen- und Druckausgleich ist so unter Aufrechterhaltung der Trennung von Produkt und Druckmedium jederzeit gewährleistet. Nach der Hochdruckbe handlung wird durch Ablassen von Druckmedium aus dem Druck reaktor bei gleichzeitiger Belüftung desselben und unter Zunahme des Produktvolumens und Abnahme des Volumens des Innenbehälters der Druck wieder abgebaut. Danach wird der Prozeßbehälter dem Druckreaktor wieder entnommen.The process container according to the invention enables a wall-free high pressure treatment of a liquid product. For this, this is through the product inlet and outlet or filled the product inlet into the inner container while at the same time the air in it or that gas escapes. Then the In closed and the process container is in introduced a pressure reactor, which is also closed becomes. The pressure reactor is then filled with a pressure medium flooded, with a simultaneous Venting takes place and in a second phase he required high pressure is built up. Part of the pressure meter diums penetrates into the outer container and presses against the Inner container. Due to the pressure applied, they fold Bellows or the bellows of the inner container and the Vo lumen of the inner container and the liquid product ver shrink at the same time. A volume and pressure compensation is so while maintaining the separation of product and Media guaranteed at all times. After the high pressure area action is taken by releasing pressure medium from the print reactor with simultaneous ventilation of the same and under Increase in product volume and decrease in volume of Inner pressure is reduced again. Then the Process vessel removed from the pressure reactor.
Für den Transport kann das hochdruckbehandelte, flüssige Produkt entweder über den Produktein- und -auslaß bzw. den Produktauslaß in einen separaten Transportbehälter umge füllt oder der Prozeßbehälter selbst als Transportbehälter benützt werden. Bei hochdruckkonservierten Lebensmitteln wird vorteilhafterweise auch hier durch Zuführung von Stick stoff oder einem anderen Schutzgas ein Überdruck von 0,5-1 bar zur Aufrechterhaltung der Sterilität erzeugt. Beim Pro zeßbehälter ist für die Schutzgaszuführung zur Überdruck erzeugung - oder im Falle eines separaten Produktauslasses auch für die Belüftung während des Umfüllens - am Produkt einlaß bzw. am Produktein- und -auslaß ein Deckel mit einem Begasungsventil anbringbar.The liquid can be treated with high pressure for transport Product either via the product inlet and outlet or the Product outlet in a separate transport container fills or the process container itself as a transport container be used. For foodstuffs that are preserved under high pressure is also advantageous here by feeding stick overpressure of 0.5-1 generated bar to maintain sterility. With the pro zeßkasten is for the protective gas supply to overpressure generation - or in the case of a separate product outlet also for ventilation during decanting - on the product inlet or at the product inlet and outlet with a lid attachable to a gassing valve.
Die Innenreinigung des Innenbehälters erfolgt über den Pro duktein- und -auslaß bzw. den Produkteinlaß und/oder den Produktauslaß. Hierzu wird der Innenbehälter vorgängig in die gestreckte Stellung gebracht, d. h. der oder jeder Falt balg entfaltet, und in dieser Stellung arretiert. Auch die Außenreinigung des Innenbehälters erfolgt in der arretier ten gestreckten Stellung.The inside of the inner container is cleaned by the Pro product inlet and outlet or the product inlet and / or the Product outlet. For this, the inner container is previously in brought the stretched position, d. H. the or each fold bellows unfolded and locked in this position. Also the External cleaning of the inner container takes place in the lock stretched position.
Im folgenden wird der erfindungsgemäße Prozeßbehälter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und anhand von Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es zeigen:In the following the process container according to the invention with reference to the accompanying drawings and with reference described by embodiments in more detail. It demonstrate:
Fig. 1a einen Prozeßbehälter mit oben an einem Außenbe hälter befestigtem Innenbehälter in der Ausgangs stellung; Figure 1a shows a process container with an inner container attached to an outer container in the starting position;
Fig. 1b den Prozeßbehälter von Fig. 1a in einem Druckre aktor mit dem Innenbehälter in gestreckter Stel lung; Fig. 1b, the process container of Figure 1a in a Druckre actuator with the inner container in the stretched Stel development.
Fig. 1c den Prozeßbehälter von Fig. 1a in einem Druckre aktor mit dem Innenbehälter in komprimierter Stel lung; Fig. 1c, the process container of Figure 1a in a Druckre actuator with the inner container in the compressed Stel development.
Fig. 2 den Prozeßbehälter von Fig. 1a mit unten am Außenbehälter befestigtem Innenbehälter in der Aus gangsstellung; Fig. 2 shows the process container of Figure 1a with the inner container attached to the bottom of the outer container in the starting position.
Fig. 3 den Prozeßbehälter von Fig. 1a mit mittig am Außenbehälter befestigtem Innenbehälter in der Aus gangsstellung; Fig. 3 shows the process container of Figure 1a with the inner container attached centrally to the outer container in the starting position.
Fig. 4 einen Verschluß eines Produkteinlasses, eines Produktauslasses oder eines Produktein- und -aus lasses; Fig. 4 is a closure of a product inlet, a product outlet and a product launch and -from passage;
Fig. 5 den Verschluß von Fig. 4 schematisch mit einem Produktventil; FIG. 5 shows the shutter of Figure 4 schematically with a product valve.
Fig. 6 den Verschluß von Fig. 4 schematisch mit einem Begasungsventil und Fig. 6 shows the closure of Fig. 4 schematically with a gassing valve and
Fig. 7 den Verschluß von Fig. 4 schematisch mit einem Begasungsventil und einem Entgasungsventil. Fig. 7 shows the closure of Fig. 4 schematically with a gassing valve and a degassing valve.
Der Prozeßbehälter 1 umfaßt einen Innenbehälter 2 mit einem konischen unteren Innenbehälterboden 23, einem mitt leren, zylinderförmigen Behälterteil und einem konischen oberen Innenbehälterboden 24. An der tiefsten Stelle des unteren Innenbehälterbodens 23 ist ein mit einem Verschluß versehener Produktauslaß 28 und an der höchsten Stelle des oberen Innenbehälterbodens 24 ein mit einem Verschluß ver sehener Produkteinlaß 29 angebracht. Dadurch ist gewähr leistet, daß das im Innern des Innenbehälters 2 sich be findende flüssige Produkt und Gas vollständig abfließen bzw. entweichen kann.The process container 1 comprises an inner container 2 with a conical lower inner container bottom 23 , a medium-sized, cylindrical container part and a conical upper inner container bottom 24th At the lowest point of the lower inner container bottom 23 is a provided with a closure product outlet 28 and at the highest point of the upper inner container bottom 24 a ver with a closure product inlet 29 is attached. This ensures that the liquid product and gas found inside the inner container 2 can completely drain or escape.
Der mittlere, zylinderförmige Behälterteil besteht aus einem unteren Mantelteil 25, einem mittleren Mantelteil 26 und einem oberen Mantelteil 27, zwischen denen zwei Faltbälge 21, 22 angeordnet sind. Die Faltbälge 21, 22 bestehen vor zugsweise aus Metall, z. B. Edelstahl.The middle, cylindrical container part consists of a lower casing part 25 , a middle casing part 26 and an upper casing part 27 , between which two bellows 21 , 22 are arranged. The bellows 21 , 22 are preferably made of metal, for. B. stainless steel.
Der Innenbehälter 2 ist in einem Außenbehälter 3 angeordnet und mit dem oberen Mantelteil 27 an diesem befestigt. Der Außenbehälter 3 hat ebenfalls im wesentlichen die Form eines Zylinders und besteht größtenteils aus Lochblech. An seinem unteren und oberen Ende sind Stapelringe 31, 32 ange ordnet, die als Schutz-, Stand- und Kupplungsringe dienen.The inner container 2 is arranged in an outer container 3 and fastened to the upper casing part 27 thereon. The outer container 3 also has essentially the shape of a cylinder and consists largely of perforated sheet metal. At its lower and upper end stacking rings 31 , 32 are arranged, which serve as protective, standing and coupling rings.
Die Fig. 1b und 1c zeigen den Prozeßbehälter 1 in einem Druckreaktor 6, der mit einem Druckreaktordeckel 60 ver schlossen ist, an dem ein Be- und Entgasungsventil 61 ange bracht ist. Der Druckreaktor 6 weist außerdem eine Druckme diumsein- und -auslaßöffnung 62 auf. Is introduced Figs. 1b and 1c show the process vessel 1 in a pressure reactor 6, which is closed with a pressure ver reactor lid 60 to which a loading and degassing valve 61 is. The pressure reactor 6 also has a Druckme medium inlet and outlet 62.
In Fig. 1a befindet sich der Innenbehälter 2 in seiner Aus gangsstellung, während er sich in Fig. 1b in der gestreck ten und in Fig. 1c in der komprimierten Stellung befindet.In Fig. 1a, the inner container 2 is in its starting position, while in Fig. 1b it is in the stretched and in Fig. 1c in the compressed position.
Die Reinigung des Prozeßbehälters 1 erfolgt außerhalb des Druckreaktors 6 in der gestreckten Stellung des Innenbehäl ters 2, wobei dieser hierzu unten beispielsweise mit einem Riegel arretiert wird.The cleaning of the process container 1 takes place outside the pressure reactor 6 in the extended position of the inner container age 2 , this being locked for example below with a bolt.
Der Innenbehälter 2 wird dann mit dem flüssigen Produkt ge füllt und mit einem Deckel verschlossen. Darauf wird die Arretierung des Innenbehälters 2 gelöst und dieser in den Druckreaktor 6 eingeführt. Der Druckreaktor 6 wird schließ lich verschlossen, entlüftet und geflutet. Bei der Flutung des Druckreaktors 6 wird durch die Druckmediumsein- und -auslaßöffnung 62 Druckmedium in das Druckreaktorinnere eingeführt (Pfeil A). Das Druckmedium breitet sich außer halb und innerhalb des Außenbehälters 3 um den Innenbehäl ter 2 herum aus und drückt in einer ersten Phase (Fig. 1b) gleichzeitig das vorhandene Gas über das Be- und Entgasungs ventil 61 aus dem Druckreaktor 6 hinaus (Pfeil B). In einer zweiten Phase wird dann im Druckreaktor 6 der erforderliche Hochdruck aufgebaut und der Innenbehälter 2 komprimiert (Fig. 1c). The inner container 2 is then filled with the liquid product and closed with a lid. The locking of the inner container 2 is then released and this is introduced into the pressure reactor 6 . The pressure reactor 6 is finally closed, vented and flooded. When the pressure reactor 6 is flooded, pressure medium is introduced through the pressure medium inlet and outlet opening 62 into the interior of the pressure reactor (arrow A). The pressure medium spreads outside and inside the outer container 3 around the inner container ter 2 and in a first phase ( FIG. 1b) simultaneously presses the gas present via the gas and degassing valve 61 from the pressure reactor 6 (arrow B) . In a second phase, the required high pressure is then built up in the pressure reactor 6 and the inner container 2 is compressed ( FIG. 1c).
Für die gesamte weitere Beschreibung gilt folgende Festle gung. Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeu tigkeit Bezugsziffern enthalten, aber im unmittelbar zuge hörigen Beschreibungstext nicht erläutert, so wird auf de ren Erwähnung in vorangehenden Figurenbeschreibungen Bezug genommen.The following terms apply to the entire further description supply. Are drawn in a figure for the purpose of drawing activity contain reference numbers, but in the immediately appropriate description text is not explained, so de Ren mentioned in previous figure descriptions reference taken.
Bei diesen Ausführungsbeispielen ist der Innenbehälter 2 mit dem unteren Mantelteil 25 (Fig. 2) bzw. mit dem mitt leren Mantelteil 26 (Fig. 3) am Außenbehälter 3 befestigt. Sonst gibt es keine wesentlichen Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel.In these embodiments, the inner container 2 to the lower shell portion 25 (FIG. 2) or with the mitt-sized casing part 26 (Fig. 3) to the outer container 3 is attached. Otherwise there are no significant differences from the first embodiment.
Eine Ausführungsvariante eines Produktauslasses 28 umfaßt einen Stutzen 280 mit einem Flansch 281, der mit einer Ring nut 282 versehen ist. Der Produktauslaß 28 ist hier mit einem Deckel 4 verschlossen, der beispielsweise mit Klammern befestigt sein kann. Zwischen Deckel 4 und Flansch 281 ist in der Ringnut 282 ein Dichtring 5 aus einem elastischen Ma terial angeordnet.An embodiment variant of a product outlet 28 comprises a nozzle 280 with a flange 281 , which is provided with an annular groove 282 . The product outlet 28 is closed here with a cover 4 , which can be fastened, for example, with clips. Between cover 4 and flange 281 , a sealing ring 5 made of an elastic material is arranged in the annular groove 282 .
Der Produkteinlaß 29 kann genau gleich aufgebaut sein.The product inlet 29 can be constructed exactly the same.
Bei dieser Ausführungsvariante ist am Deckel 4 ein Produkt ventil 43 angebracht. Das Produktventil 43 kann beispiels weise ein Scheiben- oder ein Kugelventil sein. In this embodiment, a product valve 43 is attached to the cover 4 . The product valve 43 can be, for example, a disk or ball valve.
Der dargestellte Produkteinlaß 29 umfaßt einen Stutzen 290 mit einem Flansch 291, der mit einer Ringnut 292 versehen ist, und ist mit einem Deckel 4 verschlossen, der beispiels weise mit Klammern befestigt sein kann. Zwischen Deckel 4 und Flansch 291 ist in der Ringnut 292 ein Dichtring 5 aus einem elastischen Material angeordnet. Der Deckel 4 ist außerdem mit einem Begasungsventil 41 versehen, das eine Bega sung des Innern des Innenbehälters 2 durch den Deckel 4 hin durch ermöglicht.The product inlet 29 shown comprises a nozzle 290 with a flange 291 , which is provided with an annular groove 292 , and is closed with a cover 4 , which can be fastened, for example, with brackets. A sealing ring 5 made of an elastic material is arranged in the annular groove 292 between the cover 4 and the flange 291 . The lid 4 is also provided with a gassing valve 41 , which enables a bega solution to the inside of the inner container 2 through the lid 4 through.
Zusätzlich zu der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsvari ante ist am Deckel 4 noch ein Entgasungsventil 42 ange bracht, das eine Entgasung des Innenbehälters 2 ermöglicht.In addition to the embodiment shown in FIG. 6, a degassing valve 42 is also introduced on the cover 4 , which enables degassing of the inner container 2 .
Zu den vorbeschriebenen Prozeßbehältern sind weitere kon
struktive Variationen realisierbar. Hier ausdrücklich er
wähnt seien noch:
In addition to the process containers described above, further design variations can be implemented. Here he expressly mentions:
- - Der Innenbehälter 2 kann auch anders geformt sein. Ins besondere müssen der untere und obere Innenbehälterboden 23, 24 nicht konisch ausgebildet sein, sondern können auch eine andere, vorteilhafterweise konvexe Form auf weisen.- The inner container 2 can also be shaped differently. In particular, the lower and upper inner container bottom 23 , 24 do not have to be conical, but can also have a different, advantageously convex shape.
- - Je nach Größe des Behälters und der zur Verfügung ste henden Faltbälge kann der Innenbehälter auch nur einen oder sogar mehr als zwei Faltbälge umfassen. - Depending on the size of the container and the available one The bellows can only hold one or even include more than two bellows.
- - Der Außenbehälter 3 kann auch als Rahmen ausgebildet sein. Er dient einerseits zur Befestigung und Führung des Innenbehälters 2 und anderseits als Schutz für diesen, insbesondere wenn der Prozeßbehälter 1 auch als Trans portbehälter verwendet wird.- The outer container 3 can also be designed as a frame. It serves on the one hand for fastening and guiding the inner container 2 and on the other hand as protection for this, in particular if the process container 1 is also used as a trans port container.
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DE (1) | DE19643669A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1174154A1 (en) * | 2000-07-19 | 2002-01-23 | Sirona Dental Systems GmbH | Dummy container for reduction of the working volume of steriliser |
WO2003092415A1 (en) * | 2002-05-06 | 2003-11-13 | Flow Holding Sagl | Method for durability treatment of a pumpable material as well as a device therefore |
US6966345B2 (en) | 2002-05-06 | 2005-11-22 | Flow Holdings Gmbh (Sagl) Limited Liability Company | Method for durability treatment of a pumpable material as well as a device therefor |
-
1996
- 1996-10-22 DE DE1996143669 patent/DE19643669A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |