DE20105081U1 - Insulating part in the form of a plate or a hollow cylinder - Google Patents
Insulating part in the form of a plate or a hollow cylinderInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Isolierteil in Form einer Platte oder eines Hohlzylinders mit einer Außenwand und einer Innenwand, von der elastisch verformbare Vorsprünge weg ragen.The invention relates to an insulating part in the form of a plate or a hollow cylinder with an outer wall and an inner wall from which elastically deformable projections protrude.
Aus der DE 21 18 046 B2 ist bereits ein wärme- und schalldämmender Mantel in Form einer relativ steifen Platte aus Fasermaterial bekannt, die eine Außenseite und eine Innenseite hat. Auf der Innenseite sind Längsrillen ausgespart, zwischen denen Vorsprünge gebildet werden.DE 21 18 046 B2 already discloses a heat and sound insulating jacket in the form of a relatively rigid plate made of fiber material, which has an outside and an inside. Longitudinal grooves are cut out on the inside, between which projections are formed.
Bei einem ähnlich aufgebauten Mantel für Lüftungs- und Klimaanlagen ist nach der DE 25 08 733 Al die Außenseite der Platte mit einer Dichtfolie und die Innenseite mit den Vorsprüngen mit einem Schutznetz belegt.In a similarly constructed casing for ventilation and air conditioning systems, according to DE 25 08 733 Al, the outside of the plate is covered with a sealing film and the inside with the projections is covered with a protective net.
Die Elastizität der bekannten Platten ist insbesondere in Richtung ihrer Dicke sehr beschränkt.The elasticity of the known plates is very limited, especially in the direction of their thickness.
Nach der DE 24 61 013 B2 wird zur Bildung eines Verbundrohrs ein Kunststoffmantel auf ein metallisches Kernrohr aufextrudiert. Der Kunststoffmantel besteht aus einem geschäumten Kunststoff, wobei so aufextrudiert wird, daß der Kunststoffmantel auf seiner dem Kernrohr zugewandten Oberfläche durchgehende Längskanäle aufweist, deren Querschnitt eine solche Form besitzen, daß der Kunststoffmantel lediglich mit schmalen Stegen mit dem Kernrohr in Kontakt steht. Der geschäumte Kunststoff besteht aus einer Mischung aus Niederdruckpolyethylen und Hochdruckpolyethylen. Mit einem solchen Kunststoffmantel läßt sich die Isolation des Rohres verglichen mit einem Kunststoffmantel, der vollständig in Kontakt mit dem Kernrohr steht, verbessern.According to DE 24 61 013 B2, a plastic jacket is extruded onto a metal core pipe to form a composite pipe. The plastic jacket consists of a foamed plastic, which is extruded in such a way that the plastic jacket has continuous longitudinal channels on its surface facing the core pipe, the cross-section of which is shaped such that the plastic jacket is only in contact with the core pipe via narrow webs. The foamed plastic consists of a mixture of low-pressure polyethylene and high-pressure polyethylene. With such a plastic jacket, the insulation of the pipe can be improved compared to a plastic jacket that is completely in contact with the core pipe.
Nach dem DE 94 04 719 Ul werden zur Umschließung von Stromka-According to DE 94 04 719 Ul, for the enclosure of power cables
bein in der Erde Halbschalen aus Kunststoff verwendet, in denen zur Verstärkung Glasfasern in Form von Geweben eingebettet sind. Innerhalb der Halbschalen können als Abstandshalter Längsleisten aus Moosgummi eingeklebt sein, wodurch Rohre mit begrenzt unterschiedlichen Außendurchmessern aufgenommen werden können.Plastic half-shells are used in the ground, in which glass fibres in the form of fabrics are embedded for reinforcement. Longitudinal strips made of foam rubber can be glued inside the half-shells as spacers, which means that pipes with a limited range of different external diameters can be accommodated.
In der EP 0 744 574 Al ist ein Isolierteil offenbart, das aus zwei längs radialer Flächen miteinander zu verbindender Halbschalen gebildet wird, von denen jede aus einem elastischen Material besteht und innenseitig vorstehende Rippen aus einem elastischen Material aufweist, die unverformt einen minimalen Aufnahmeraum für Rohre mit kleinem Außendurchmesser und vollverformt einen maximalen Aufnahmeraum für Rohre mit größerem Außendurchmesser aufweisen. Die Rippen können ganz oder teilweise radial angeordnet sein.EP 0 744 574 A1 discloses an insulating part which is formed from two half-shells which are to be connected to one another along radial surfaces, each of which is made of an elastic material and has internally protruding ribs made of an elastic material which, when undeformed, have a minimum receiving space for pipes with a small external diameter and, when fully deformed, have a maximum receiving space for pipes with a larger external diameter. The ribs can be arranged completely or partially radially.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, das Isolierteil der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine hohe elastische Verformbarkeit in Dicken- bzw. Radialrichtung gewährleistet ist und dabei gleichzeitig die scheinbare Wärmeleitfähigkeit weiter verbessert wird.The object underlying the invention is to design the insulating part of the type mentioned at the outset in such a way that a high elastic deformability in the thickness or radial direction is ensured and at the same time the apparent thermal conductivity is further improved.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Isolierteil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß es aus einem elastomeren Schaumstoff auf Kautschukbasis mit einer Dichte von 3 0 bis 12 g/dm3 besteht, in einem Stück mit den Vorsprüngen hergestellt ist und zu seiner Längsrichtung im wesentlichen parallele Luftkanäle aufweist.This object is achieved starting from the insulating part of the type mentioned at the beginning in that it consists of an elastomeric foam based on rubber with a density of 30 to 12 g/dm 3 , is manufactured in one piece with the projections and has air channels substantially parallel to its longitudinal direction.
Die Wärmeleitzahl von Luft bei 00C beträgt 0,025 W/mK. Die Wärmeleitzahl von ungeschäumten Kautschuk liegt bei etwa 0,13 W/mK, wenn die Temperatur O0C beträgt. Ebenfalls für 00C liegen die Wärmeleitzahlen für geschäumten Kautschuk in einem Bereich von 0,032 bis 0,036 W/mK, was bei der von der Heizungsanlagenverordnung vorgeschriebenen Temperatur von 400C einen Bereich von 0,036 bis 0,040 W/mK bedeutet. Für Dämm-The thermal conductivity of air at 0 0 C is 0.025 W/mK. The thermal conductivity of unfoamed rubber is about 0.13 W/mK when the temperature is 0 0 C. Also at 0 0 C, the thermal conductivity for foamed rubber is in a range of 0.032 to 0.036 W/mK, which means a range of 0.036 to 0.040 W/mK at the temperature of 40 0 C prescribed by the Heating Systems Ordinance. For insulation
materialien mit diesen Werten liegt der Rechenwert der Wärmeleitfähigkeit nach der Heizungsanlagenverordnung bei 0,04 W/mK.For materials with these values, the calculated value of the thermal conductivity according to the Heating Systems Ordinance is 0.04 W/mK.
Es hat sich nun gezeigt, daß aufgrund der erfindungsgemäßen Kombination aus elastomerem Schaumstoff mit den innenseitigen Vorsprüngen und den axialen Luftkanälen einerseits Rohre mit unterschiedlichen Außendurchmessern innerhalb vorgegebener Grenzen aufgenommen werden können, andererseits aber die scheinbare Wärmeleitfähigkeit bei 00C überraschenderweise Werte von 0,029 bis 0,032 W/mK hat. Das bedeutet, daß verglichen mit herkömmlichem Material eine bessere Isolierwirkung erreicht wird (Rechenwert der Wärmeleitfähigkeit nach Heizungsanlagenverordnung 0,035 W/mK) oder daß verglichen mit herkömmlichem Material bei gleicher Isolierwirkung die Dicke des Isolierteils verringert werden kann, was eine Materialeinsparung und somit einen geringeren Kostenaufwand bedeutet.It has now been shown that, due to the inventive combination of elastomeric foam with the internal projections and the axial air ducts, on the one hand pipes with different external diameters can be accommodated within predetermined limits, but on the other hand the apparent thermal conductivity at 0 0 C surprisingly has values of 0.029 to 0.032 W/mK. This means that a better insulating effect is achieved compared to conventional material (calculated value of thermal conductivity according to the Heating Systems Ordinance 0.035 W/mK) or that compared to conventional material with the same insulating effect the thickness of the insulating part can be reduced, which means material savings and thus lower costs.
Die Dichte des Schaumstoffs liegt vorteilhafterweise zwischen 4 0 und 80 g/dm3.The density of the foam is advantageously between 40 and 80 g/dm 3 .
Damit über der Querschnittsfläche des Isolierteils im wesentlichen keine Änderungen in der scheinbaren Wärmeleitfähigkeit auftreten, sollten die Luftkanäle über der Querschnittsfläche des Isolierteils gleichmäßig verteilt angeordnet sein.To ensure that essentially no changes in the apparent thermal conductivity occur over the cross-sectional area of the insulating part, the air ducts should be evenly distributed over the cross-sectional area of the insulating part.
Vorzugsweise sind Luftkanäle in Dicken- bzw. Radialrichtung des Isolierteils zwischen seinen Vorsprüngen und seiner Außenwand angeordnet, um bei Verformung der Vorsprünge durch Aufnahme von Rohren mit größerem Außendurchmesser die elastische Materialverschiebung durch Verkleinerung der Querschnittsfläche der Luftkanäle teilweise auszugleichen.Preferably, air channels are arranged in the thickness or radial direction of the insulating part between its projections and its outer wall in order to partially compensate for the elastic material displacement by reducing the cross-sectional area of the air channels when the projections are deformed by accommodating pipes with a larger outer diameter.
Als günstig hat sich erwiesen, wenn der Anteil der Summe der Luftkanalquerschnittsflachen bezogen auf die Querschnittsfläche des kompressionsfreien Isolierteils 10 bis 40%, vorzugsweise 20% beträgt.It has proven to be advantageous if the proportion of the sum of the air duct cross-sectional areas in relation to the cross-sectional area of the compression-free insulating part is 10 to 40%, preferably 20%.
&igr; * &igr; *
Für den elastischen Schaurastoff werden vorteilhafterweise Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Styrolbutadienkautschuk (SBR) oder Butylkautschuk (IIR) verwendet.Acrylonitrile butadiene rubber (NBR), ethylene propylene diene rubber (EPDM), styrene butadiene rubber (SBR) or butyl rubber (IIR) are advantageously used for the elastic foam material.
Anhand von Zeichnungen werden beispielsweise Ausgestaltungen der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:Examples of embodiments of the invention are explained in more detail using drawings. It shows:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Isolierteils in Form eines Hohlzylinders mit einem Rohr mit minimalem Außendurchmesser,Fig. 1 shows a cross section through a first embodiment of an insulating part in the form of a hollow cylinder with a tube with a minimum outer diameter,
Fig. 2 die Ausführungsform von Fig. 1 mit einem Rohr mit maximalem Außendurchmesser,Fig. 2 the embodiment of Fig. 1 with a pipe with maximum outer diameter,
Fig. 3 im Querschnitt ein gegenüber Fig. 1 modifiziertes Isolierteil in Form eines Hohlzylinders mit einem Rohr mit minimalem Außendurchmesser,Fig. 3 shows a cross-section of an insulating part modified from Fig. 1 in the form of a hollow cylinder with a tube with a minimum outer diameter,
Fig. 4 in einer Ansicht wie Fig. 3 das Isolierteil mit einem Rohr mit maximalem Außendurchmesser,Fig. 4 in a view like Fig. 3 the insulating part with a pipe with maximum outer diameter,
Fig. 5 im Querschnitt eine dritte Ausführungsform eines Isolierteils in Form eines Hohlzylinders mit einem Rohr mit minimalem Außendurchmesser,Fig. 5 shows in cross section a third embodiment of an insulating part in the form of a hollow cylinder with a tube with a minimum outer diameter,
Fig. 6 in einer Ansicht wie Fig. 5 das Isolierteil mit einem Rohr mit maximalem Außendurchmesser,Fig. 6 in a view like Fig. 5 the insulating part with a pipe with maximum outer diameter,
Fig. 7 im Querschnitt eine vierte Ausführungsform eines Isolierteils in Form einer kompressionsfreien Platte undFig. 7 shows in cross section a fourth embodiment of an insulating part in the form of a compression-free plate and
Fig. 8 in einer Ansicht wie Fig. 7 eine modifizierte kompressionsfreie Platte.Fig. 8 in a view like Fig. 7 a modified compression-free plate.
Das in Fig. 1 und 2 gezeigte Isolierteil 11 besteht aus einemThe insulating part 11 shown in Fig. 1 and 2 consists of a
Hohlzylinder, der eine Außenwand 12 und eine Innenwand 13 hat. Die Innenwand 13 hat vier im wesentlichen um 90° voneinander beabstandete Vorsprünge 14, die an abgerundete Ecken 15 miteinander verbunden sind. In einem radialen Abstand von jedem Vorsprung 14 ist ein Luftkanal 17 angeordnet, der bei dem
gezeigten Ausfuhrungsbeipiel in etwa linsenförmig ausgebildet ist. Den vier Vorsprüngen 14 entsprechen vier Luftkanäle 17. Die Luftkanäle 17 erstrecken sich in Längsrichtung 19 des
Isolierteils 11, also im wesentlichen parallel zur seiner
Achse.Hollow cylinder having an outer wall 12 and an inner wall 13. The inner wall 13 has four projections 14 which are spaced apart from each other by essentially 90° and are connected to each other at rounded corners 15. At a radial distance from each projection 14 an air channel 17 is arranged, which in the
The four projections 14 correspond to four air channels 17. The air channels 17 extend in the longitudinal direction 19 of the
insulating part 11, i.e. essentially parallel to its
Axis.
Gemäß Fig. 1 ist zwischen den vier Vorsprüngen 14 ein Rohr gehalten, dessen Außendurchmesser so bemessen ist, daß das
Rohr 18 von den Vorsprüngen 14 abgestützt gehalten wird, ohne daß die Vorsprünge 14 verformt werden. Das gezeigte Rohr 18
hat somit den minimalen Außendurchmesser.According to Fig. 1, a tube is held between the four projections 14, the outer diameter of which is dimensioned such that the
Pipe 18 is supported by the projections 14 without the projections 14 being deformed. The pipe 18 shown
therefore has the minimum outer diameter.
In Fig. 2 ist zwischen die vier Vorsprünge 14 ein Rohr 18 mit maximalem Außendurchmesser eingefügt, wodurch die Vorsprünge 14 sich elastisch verformen und dadurch elastisches Material in Richtung der Luftkanäle 17 verschoben wird, die dadurch ihr Volumen verkleinern und die Form einer Mondsichel annehmen.
Die abgerundeten Ecken 15 sind jedoch noch frei und bilden
achsparallele Luftkanäle, die von der Außenwand des Rohrs 18 begrenzt sind.In Fig. 2, a tube 18 with a maximum outer diameter is inserted between the four projections 14, whereby the projections 14 deform elastically and thereby elastic material is displaced in the direction of the air channels 17, which thereby reduce their volume and assume the shape of a crescent moon.
However, the rounded corners 15 are still free and form
axially parallel air channels which are limited by the outer wall of the tube 18.
Aufgrund der elastischen Materialeigenschaften des elastomeren Schaumstoffs auf Kautschukbasis läßt sich das Isolierteil 11 für Rohre 18 in dem Bereich vom gezeigten minimalen Außendurchmesser
bis zum gezeigten maximalen Außendurchmesser
einsetzen. Die Fertigung des Isolierteils 11 erfolgt äußerst einfach durch Extrudieren. Die Luftkanäle 17 erlauben einerseits eine leichtere Verformung der Vorsprünge 14 und sorgen andererseits dafür, daß zusammen mit dem Schaumstoff die
scheinbare Wärmeleitfähigkeit verglichen mit dem reinen
Schaumstoff überraschend stark reduziert wird.Due to the elastic material properties of the rubber-based elastomeric foam, the insulating part 11 can be used for pipes 18 in the range of the minimum outer diameter shown
up to the maximum outer diameter shown
The insulating part 11 is manufactured very simply by extrusion. The air channels 17 allow for easier deformation of the projections 14 and ensure that together with the foam the
apparent thermal conductivity compared to the pure
Foam is surprisingly strongly reduced.
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Bei den Ausführungsformen von Fig. 3 und 4 sind zusätzlich zu den linsenförmigen Luftkanälen 17 vier zusätzliche Luftkanäle 16 vorgesehen, die bei kompressionsfreiem Hohlzylinder 11, also bei Aufnahme des Rohrs 18 mit minimalem Durchmesser, einen Kreisquerschnitt haben. Um eine gleichmäßige Verteilung der Luftkanäle 17 über den Querschnitt zu gewährleisten, ist jeder zusätzliche Luftkanal 16 im gleichen Abstand zwischen den Ecken der linsenförmigen Luftkanäle 17 angeordnet. In Fig. 4 ist das Isolierteil von Fig. 3 in dem Zustand gezeigt, in dem es das Rohr mit maximalem Außendurchmesser aufnimmt, wobei sich der Kreisquerschnitt der Luftkanäle 16 zu einer Elipse abflacht. Durch die zusätzlichen Luftkanäle 16 wird das Luftvolumen in dem elastomeren Schaumstoff auf Kautschukbasis vergrößert, was zur Reduzierung der Wärmeleitzahl beiträgt.In the embodiments of Fig. 3 and 4, in addition to the lens-shaped air channels 17, four additional air channels 16 are provided which have a circular cross-section when the hollow cylinder 11 is compression-free, i.e. when the tube 18 with the minimum diameter is accommodated. In order to ensure an even distribution of the air channels 17 over the cross-section, each additional air channel 16 is arranged at the same distance between the corners of the lens-shaped air channels 17. In Fig. 4, the insulating part of Fig. 3 is shown in the state in which it accommodates the tube with the maximum outer diameter, whereby the circular cross-section of the air channels 16 flattens out to form an ellipse. The additional air channels 16 increase the air volume in the elastomeric rubber-based foam, which helps to reduce the thermal conductivity.
In der Ausgestaltung von Fig. 5 und 6 hat der das Isolierteil 11 bildende Hohlzylinder an seiner Innenwand 13 sechs im gleichen Abstand vorgesehene Vorsprünge 14 mit großen Eckenbereichen 15 dazwischen. Den sechs Vorsprüngen 14 sind in radialem Abstand sechs kreisförmige Luftkanäle 17 zugeordnet. Jeder Ecke 15 ist in radialem Abstand ein Luftkanal 16 zugeordnet, dessen Querschnitt kleiner ist als des Luftkanals 17.In the embodiment of Fig. 5 and 6, the hollow cylinder forming the insulating part 11 has six equally spaced projections 14 on its inner wall 13 with large corner areas 15 in between. Six circular air channels 17 are assigned to the six projections 14 at a radial distance. Each corner 15 is assigned an air channel 16 at a radial distance, the cross section of which is smaller than that of the air channel 17.
In Fig. 5 nimmt das Isolierteil 11 das Rohr 18 mit minimalem Außendurchmesser auf, das zwischen den Vorsprüngen 14 gehalten ist.In Fig. 5, the insulating part 11 receives the tube 18 with minimum outer diameter, which is held between the projections 14.
In Fig. 6 nimmt das Isolierteil 11 das Rohr 18 mit maximalem Außendurchmesser auf. In diesem Zustand verbleiben im Bereich der Ecken 15 noch flache Luftkanäle zwischen Schaumstoff und Rohraußenwand. Durch die Materialverdrängung des expandierten Schaumstoffs flacht sich die Kreisform der den Vorsprüngen 14 zugeordneten Luftkanäle 17 auf ihrer zum Vorsprung 14 zugewandten Seite ab.In Fig. 6, the insulating part 11 accommodates the pipe 18 with the maximum outer diameter. In this state, flat air channels remain between the foam and the outer wall of the pipe in the area of the corners 15. Due to the material displacement of the expanded foam, the circular shape of the air channels 17 assigned to the projections 14 flattens on their side facing the projection 14.
Das in Fig. 7 gezeigte Isolierteil 11 hat die Form einer Platte, die aus dem gleichen elastomeren Schaumstoff aufThe insulating part 11 shown in Fig. 7 has the form of a plate made of the same elastomeric foam on
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Kautschukbasis wie die hohlzylindrischen Isolierteile von Fig. 1 bis 6 besteht. Das Isolierteil 11 in Form der Platte hat eine ebene Außenwand 12 und eine in Dickenrichtung der Platte gegenüberliegende Innenwand 13, die von voneinander beabstandeten, von ihr hochstehenden leistenförmigen Vorsprüngen 14 und dazwischenliegenden Vertiefungen 15 gebildet wird. Die Vorsprünge 14 und die Vertiefungen 15 erstrecken sich in der strichpunktiert gezeigten Längsrichtung 19 der Platte. Zwischen den Vorsprüngen 14 und der Außenwand 12 sind in Dickenrichtung Luftkanäle 17 vorgesehen, die sich in Längsrichtung 19 in der Platte 11 erstrecken.Rubber base like the hollow cylindrical insulating parts of Fig. 1 to 6. The insulating part 11 in the form of the plate has a flat outer wall 12 and an inner wall 13 opposite in the thickness direction of the plate, which is formed by spaced-apart, upstanding strip-shaped projections 14 and recesses 15 between them. The projections 14 and the recesses 15 extend in the longitudinal direction 19 of the plate shown in dash-dotted lines. Air channels 17 are provided between the projections 14 and the outer wall 12 in the thickness direction, which extend in the longitudinal direction 19 in the plate 11.
Während in der Ausgestaltung von Fig. 7 die Vorsprünge 14 kontinuierlich gewölbt ausgebildet sind, verlaufen sie in der Ausgestaltung von Fig. 8 im Querschnitt zahnartig. Dabei sind in Dickenrichtung zwischen den Vertiefungen 15 und der Außenwand 12 zusätzliche Luftkanäle 16 vorgesehen.While in the embodiment of Fig. 7 the projections 14 are continuously curved, in the embodiment of Fig. 8 they run tooth-like in cross section. In this case, additional air channels 16 are provided in the thickness direction between the recesses 15 and the outer wall 12.
Die Isolierteile 11 in Form von Platten, wie sie als Beispiel in Fig. 7 und 8 dargestellt sind, werden um gewölbte zu isolierende Gegenstände herumgelegt und können einem unterschiedlichen Anpressdruck ausgesetzt werden, wodurch sich die Vorsprünge 14 durch Zusammenpressen verkleinern und bei stärkeren Anpressdrucken sich auch die Luftkanäle 17 und später auch die Luftkanäle 16 entsprechend verformen.The insulating parts 11 in the form of plates, as shown as an example in Fig. 7 and 8, are placed around curved objects to be insulated and can be subjected to different contact pressures, whereby the projections 14 are reduced in size by pressing together and, at stronger contact pressures, the air channels 17 and later also the air channels 16 are deformed accordingly.
Die Ausgestaltung des Isolierteils hinsichtlich Zahl und Form der Vorsprünge und der Luftkanäle ist nicht begrenzt, wesentlich ist jedoch die gleichförmige Verteilung der Luftkanäle in dem expandierten Schaumstoff über der Querschnittsfläche des Isolierteils sowie ihr Querschnittsanteil, der bezogen auf die Querschnittsfläche des Isolierteils bevorzugt 20% beträgt.The design of the insulating part with regard to the number and shape of the projections and the air channels is not limited, but what is essential is the uniform distribution of the air channels in the expanded foam over the cross-sectional area of the insulating part and their cross-sectional proportion, which is preferably 20% based on the cross-sectional area of the insulating part.
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2001
- 2001-03-23 DE DE20105081U patent/DE20105081U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
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Effective date: 20040727 |
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| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
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| R071 | Expiry of right |