DE202017104511U1 - Apparatus for measuring the thickness of a body skin fold under constant pressure for determining body fat percentage - Google Patents
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Abstract
Körperfettzange zur Bestimmung der Dicke einer subkutanen Fettschicht einer Person, umfassend – zwei um eine Achse (4, A) verschwenkbare Zangenarme (11, 21) zum Vermessen der Dicke einer Hautfalte (7) der Person – ein rückstellendes Federsystem (T1, T2, T3, UF, OF) zum Schließen der beiden Zangenarme (11, 21) – ein im Bereich der Achse (4, A) angeordnetes Gehäuse (3) dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (3) eine Sensoreinheit (50, 54, 56) zur Bestimmung des Öffnungswinkels (Z) der Zangenarme (11, 21) und das Federsystem (T1, T2, T3, UF, OF), welches zwei zueinander gewinkelt angeordnete Zugfederabschnitte (UF; OF) umfasst, angeordnet sind.Body fat extractor for determining the thickness of a subcutaneous fat layer of a person, comprising - two forceps arms (11, 21) pivotable about an axis (4, A) for measuring the thickness of a skin fold (7) of the person - a resetting spring system (T1, T2, T3 , UF, OF) for closing the two tong arms (11, 21) - one in the region of the axis (4, A) arranged housing (3) characterized in that within the housing (3) has a sensor unit (50, 54, 56) for determining the opening angle (Z) of the pliers arms (11, 21) and the spring system (T1, T2, T3, UF, OF), which comprises two mutually angled arranged Zugfederabschnitte (UF, OF) are arranged.
Description
Die Erfindung betrifft eine Körperfettzange zur Bestimmung der Dicke einer subkutanen Fettschicht einer Person.The invention relates to a body fat extractor for determining the thickness of a subcutaneous fat layer of a person.
Aus
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Messung der Dicke einer Körperhautfalte anzugeben, welche kompakter aufgebaut ist und bei welcher die Einleitung auftretende Kräfte in die Bauteile der Vorrichtung verringert wird.The object of the invention is to provide a device for measuring the thickness of a body skin fold, which is constructed more compact and in which the introduction occurring forces is reduced in the components of the device.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den in den unabhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by the device having the features listed in the independent claims. The subclaims relate to advantageous embodiments and developments of the invention.
Eine erfindungsgemäße Körperfettzange zur Bestimmung der Dicke einer subkutanen Fettschicht einer Person umfasst- zwei um eine Achse verschwenkbare Zangenarme zum Vermessen der Dicke einer Hautfalte der Person, ein rückstellendes Federsystem zum Schließen der beiden Zangenarme sowie ein im Bereich der Achse angeordnetes Gehäuse. Die erfindungsgemäße Körperfettzange zeichnet sich dadurch aus, dass innerhalb des Gehäuses eine Sensoreinheit zur Bestimmung des Öffnungswinkels der Zangenarme und das Federsystem, welches zwei zueinander gewinkelt angeordnete Zugfederabschnitte umfasst, angeordnet sind.A body fat meter according to the invention for determining the thickness of a subcutaneous fat layer of a person comprises two forceps arms pivotable about an axis for measuring the thickness of a skin fold of the person, a resetting spring system for closing the two forceps arms and a housing arranged in the region of the axis. The body fatting forceps according to the invention is characterized in that a sensor unit for determining the opening angle of the forceps arms and the spring system, which comprises two mutually angled Zugfederabschnitte arranged within the housing.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird erreicht, dass bei Betätigung der Körperfettzange das Federsystem eine Annäherung an die Drehachse, um die die beiden Zangenarme schwenkbar sind, erfährt. Dadurch wird die Zunahme der auftretenden Federkräfte im Federsystem in einer Weise kompensiert, dass eine nahezu konstante Druckkraft auf die jeweils gemessene Hautfalte weitgehend unabhängig von deren Dicke und damit von dem jeweiligen Öffnungswinkel der Zangenarme erzeugt wird. Durch die gewinkelte Anordnung der Zugfederabschnitte übernimmt jeder Federabschnitt nur den halben erforderlichen Federweg, wodurch höhere Federkräfte bei gleichzeitig verbesserter Konstanz des Drehmoment erzielbar sind.With the arrangement according to the invention it is achieved that upon actuation of the body fat extractor, the spring system an approach to the rotational axis about which the two forceps arms are pivotally learns. As a result, the increase in the spring forces occurring in the spring system is compensated in such a way that a nearly constant pressure force on the respectively measured skin fold is largely independent of their thickness and thus generated by the respective opening angle of the gun arms. Due to the angled arrangement of the Zugfederabschnitte each spring section takes only half the required travel, which higher spring forces are simultaneously achieved with improved constancy of torque.
In einer Ausführungsform können die zwei zueinander gewinkelt angeordneten Zugfederabschnitten Zugfederabschnitte einer einzelnen Feder sein. In einer anderen Ausführungsform können die zwei zueinander gewinkelt angeordneten Zugfederabschnitten zwei einzelne Federn sein, welche mit einem Verbindungselement seriell miteinander verbunden sind. Die Längsachsen der Zugfederabschnitte können dabei in einem Winkel von weniger als 180° zu einander angeordnet sein. Die Zugfederabschnitte, insbesondere die einzelne Feder bzw. die beiden einzelnen Federn, können aus gewickelten Zugfedern gefertigt sein. Hierbei ist es möglich, dass die Zugfederabschnitte identische oder unterschiedliche Federkonstanten aufweisen.In one embodiment, the two mutually angled Zugfederabschnitten may be Zugfederabschnitte a single spring. In another embodiment, the two mutually angled arranged Zugfederabschnitten can be two individual springs, which are connected in series with a connecting element. The longitudinal axes of the Zugfederabschnitte can be arranged at an angle of less than 180 ° to each other. The tension spring sections, in particular the single spring or the two individual springs, can be made of wound tension springs. It is possible that the Zugfederabschnitte have identical or different spring constants.
Die Zugfederabschnitte können in einer Ausführungsform über eine bewegliche Verbindung gekoppelt sein. Dabei kann die bewegliche Verbindung über schwenkbare Federhaltegabeln geschaffen sein. Ferner können die Federhaltegabeln auf einer gemeinsamen Achse mit den Zangenarmen schwenkbar gelagert sein. The tension spring sections can be coupled in one embodiment via a movable connection. In this case, the movable connection can be created by pivoting spring holding forks. Furthermore, the spring holding forks can be pivotally mounted on a common axis with the gun arms.
Die erfindungsgemäße Körperfettzange zeichnet sich in einer weiteren Ausführungsform durch ein rückstellendes Federsystem aus, welches eine erste, zweite und dritte Federhaltegabel aufweisen kann. Die Federhaltegabeln können aus einem Blechteil, insbesondere aus einem Stanzteil gefertigt sein.The body fatting forceps according to the invention is distinguished in a further embodiment by a restoring spring system, which may have a first, second and third spring holding fork. The spring holding forks can be made of a sheet metal part, in particular of a stamped part.
Die Federhaltegabeln können jeweils mit einem ersten Ende an der Achse drehbar befestigt sein und können an einem anderen Ende jeweils Federaufhängungspunkte aufweisen. Die Federhaltegabeln können eine Aussparung aufweisen, wobei die Aussparung der ersten Federhaltegabel eine Schraubenführung des Oberzangenteiles und die Aussparung der dritten Federhaltegabel einen Federgabelmitnehmer des Unterzangenteiles zumindest teilweise umschließen. The spring retainer forks may each be rotatably attached to the axle at a first end and may each have spring suspension points at another end. The spring holding forks can have a recess, wherein the recess of the first spring holding fork a screw guide of the upper clamp member and the recess of the third spring holding fork at least partially enclose a Federgabelmitnehmer the lower clamp member.
Eine gute Konstanz der seitens der Zangenarme ausgeübten Druckkraft kann dabei dadurch erreicht werden, dass der Winkel α, welchen die beiden Geraden einschließen, die durch die Achse und die beiden Federaufhängungspunkte derselben Feder verlaufen, zwischen 100° und 120°, insbesondere zwischen 105° und 112° liegt.A good constancy of the force exerted by the pliers arms pressure force can thereby be achieved that the angle α, which include the two straight lines passing through the axis and the two spring suspension points of the same spring, between 100 ° and 120 °, in particular between 105 ° and 112 °.
Zwischen den Federaufhängungspunkten der zweiten Federhaltegabel kann ein Anschlag vorgesehen sein zur Begrenzung der Schwenkbewegung der zweiten Federhaltegabel. Der Anschlag kann z.B. an der Innenseite des Gehäuses sein oder an der Innenseite eines Deckelteils angebracht sein.Between the spring suspension points of the second spring holding fork, a stop may be provided for limiting the pivoting movement of the second spring holding fork. The stop may be e.g. be on the inside of the housing or attached to the inside of a cover part.
Die erfindungsgemäße Körperfettzange zeichnet sich in einer weiteren Ausführungsform durch einen Lagerbock aus. Der Lagerbock kann z.B. aus hochfestem Kunststoff gefertigt sind. Insbesondere kann der Lagerbock einstückig mittels Spritzguss hergestellt sein. Mittels des Lagerbocks ist es möglich, die bei der Betätigung der Körperfettzange auftretenden Kräfte optimal innerhalb des Gehäuses zu verteilen. Der Lagerbock übernimmt hierbei eine statische Funktion innerhalb des Gehäuses, wobei auftretende Spannungsspitzen oder Biegespannungen vermieden werden.The body fat according to the invention is characterized in a further embodiment through a bearing block. The bearing block can be made of high-strength plastic, for example. In particular, the bearing block can be made in one piece by means of injection molding. By means of the bearing block, it is possible to optimally distribute the forces occurring during actuation of the body fat extractor within the housing. The bearing block assumes a static function within the housing, occurring voltage spikes or bending stresses are avoided.
Dieser Lagerbock kann innerhalb des Gehäuses und mit dem Gehäuse fest verbunden sein und der Aufnahme der durch das rückstellende Federsystem auftretenden Kräfte dienen. Dabei kann der Lagerbock einen Schwalbenschwanz sowie eine Strebe umfassen, wobei der Schwalbenschwanz in eine korrespondierende Halterung an der Innenseite des Gehäuses eingreifen kann und die Strebe sich an der Innenseite des Gehäuses abstützen kann. Dadurch wird zusätzlich eine Verdrehung des Lagerbocks innerhalb des Gehäuses vermieden. Selbstverständlich ist es möglich, statt einer Schwalbenschwanzausführung zur Abstützung des Lagerbocks am Gehäuse auch eine andere einem Fachmann bekannte lösbare Befestigungsausführung vorzusehen.This bearing block can be firmly connected within the housing and with the housing and serve to absorb the forces occurring due to the restoring spring system. In this case, the bearing block may include a dovetail and a strut, wherein the dovetail can engage in a corresponding holder on the inside of the housing and the strut can be supported on the inside of the housing. As a result, a rotation of the bearing block within the housing is additionally avoided. Of course, it is possible, instead of a dovetail design for supporting the bearing block on the housing to provide another known in the art detachable mounting design.
Der Lagerbock kann eine Bohrung umfassen, in welche die Achse eingepresst ist. Ferner kann der Lagerbock eine Zylinderhülse umfassen, durch welche eine Schraubenführung verläuft. Dabei kann die Schraubenführung von einer Gabelöffnung einer Federhaltegabel des rückstellenden Federsystems zumindest teilweise umschlossen werden. The bearing block may comprise a bore into which the axle is pressed. Further, the bearing block may comprise a cylinder sleeve through which passes a screw guide. In this case, the screw guide can be at least partially enclosed by a fork opening of a spring holding fork of the restoring spring system.
Bei der Bedienung der Körperfettzange werden Druckkräfte auf die Haut gefordert, welche Federkräfte im Bereich 60 bis 80 N erforderlich machen. Mit der erfindungsgemäßen Körperfettzange wird ein Großteil der Kräfte durch das Federsystem aufgefangen. Wie bereits oben beschrieben umfasst das Federsystem Zugfederabschnitte sowie Federhaltegabeln, wobei die die Federhaltegabeln bevorzugt aus Metall gefertigt sein können. Über die Federhaltegabeln werden die auftretenden Kräfte auf eine gemeinsame Achse, insbesondere eine gemeinsame Stahlachse geleitet und heben sich dort zu einem großen Anteil gegenseitig auf.When operating the body fat, pressure forces on the skin are required, which spring forces in the range 60 to 80 N required. With the body fat tongs according to the invention a large part of the forces is absorbed by the spring system. As already described above, the spring system comprises tension spring sections as well as spring holding forks, wherein the spring holding forks can preferably be made of metal. About the spring holding forks, the forces are conducted on a common axis, in particular a common steel axis and cancel each other there to a large extent.
In einer weiteren Ausführungsform ist in dem Gehäuse eine Übertragungseinheit zur Übertragung eines Messergebnisses der Sensoreinheit an ein mobiles Endgerät angeordnet. Die Sensoreinheit kann einen kontaktlosen magnetischen Drehwinkelsensor umfassen. Bevorzugt ist der Drehwinkelsensor zentriert zu der Schwenkachse der Zangenarme angeordnet. An der Achse kann ein Permanentmagnet angeordnet sein. Dieser Permanentmagnet kann mit dem magnetischen Drehwinkelsensor in Wirkverbindung stehen, wodurch es möglich ist, eine Drehbewegung zu detektieren und damit über die Sensoreinheit den Öffnungswinkel der Körperfettzange, insbesondere des Zangenarme zueinander zu bestimmen.In a further embodiment, a transmission unit for transmitting a measurement result of the sensor unit to a mobile terminal is arranged in the housing. The sensor unit may comprise a contactless magnetic rotation angle sensor. Preferably, the rotation angle sensor is arranged centered to the pivot axis of the gun arms. On the axis, a permanent magnet may be arranged. This permanent magnet can be in operative connection with the magnetic rotation angle sensor, whereby it is possible to detect a rotational movement and thus to determine the opening angle of the body fat, especially the forceps arms to each other via the sensor unit.
In einer weiteren Ausführungsform kann ein Magnetschalter vorhanden sein, welcher mit dem Permanentmagnet in Wirkverbindung steht und die Körperfettzange aus einem ersten Betriebsmodus, z.B. einem Stand-by-Modus in einen zweiten Betriebsmodus, z.B. einen Messmodus schaltet.In a further embodiment there may be a magnetic switch which is operatively connected to the permanent magnet and the body fat extractor from a first mode of operation, e.g. a stand-by mode into a second mode of operation, e.g. switches a measuring mode.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments and variants of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it
In
Die Körperfettzange umfasst dabei einen Unterzangenteil
Das Unterzangenteil
Die Öffnung der Körperfettzange zur Vorbereitung der Messung erfolgt dadurch, dass der Bediener mit der inneren Handfläche, insbesondere dem unteren Daumenbereich den Griff
Aufgrund eines in der Figur nicht gesondert dargestellten Federsystems innerhalb des Gehäuses
Die Messung der Dicke einer Körperhautfalte
Zur Messung formt der Benutzer manuell aus der Körperhaut
Durch Messungen der Körperhautfaltendicke an verschiedenen Körperstellen kann dann über Messwerttabellen auf den Körperfettgehalt geschlossen werden. Insbesondere kann ein Messvorgang zur Bestimmung des Körperfettanteiles erfolgen, indem über eine geeignete Software des Endgerätes eine Auswertung anhand der bereits eingegebenen Parameter vorgenommen wird. Dadurch, dass auch die Messdaten von schwer zugänglichen Stellen auf das Endgerät E übertragen werden, entfällt das Erfordernis einer direkten Ablesung auf dem Endgerät E, wodurch der Benutzer auf besonders einfache Weise eigenständig Messungen durchführen kann. Nach Messungen an verschiedenen Körperstellen wird über einen Algorithmus oder eine Look-Up-Tabelle mittels der Software des Endgerätes E der Körperfettgehalt der Person bestimmt und auf einem Display des Endgerätes E ausgegeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere deswegen vorteilhaft, da Messungen unter konstantem Druck für Körperhautfalten unterschiedlicher Dicke zu einer korrekten Berechnung des Körperfettanteils führen. Measurements of the thickness of the body skin at different parts of the body can then be used to determine the body fat content by means of measured value tables. In particular, a measuring process for determining the body fat percentage can take place by evaluating using suitable software of the terminal on the basis of the parameters already entered. The fact that the measurement data are transmitted from hard to reach places on the terminal E, eliminates the need for a direct reading on the terminal E, whereby the user can perform measurements in a particularly simple way independently. After measurements at different parts of the body, the body fat content of the person is determined via an algorithm or a look-up table by means of the software of the terminal E and output on a display of the terminal E. The device according to the invention is particularly advantageous because measurements under constant pressure for body skin folds of different thicknesses lead to a correct calculation of the body fat percentage.
Das Oberzangenteil
Der Lagerbock
Der Lagerbock
Unterhalb des Lagerbockes
Zum anderen ragt die Achse A auf der gegenüberliegenden Seite aus dem Lagermaul
Die Federhaltegabeln T1, T2 und T3 weisen an ihren Enden Federaufhängungspunkte T10, T20, T21 und T30 in Form von halbrunden Aussparungen zur Aufhängung der Zugfedern OF beziehungsweise UF auf. Der Winkel Z zwischen den Federhaltegabeln T1 und T2 kann im geschlossenen Zustand der Körperfettzange im Bereich von 105–110°liegen. Die Federhaltegabeln T1 und T3 sind an der Innenseite des Gehäuses
Die obere Zugfeder OF ist über den Federaufhängungspunkt T21 der Federhaltegabel T2 und dem Federaufhängungspunkt T30 der Federhaltegabel T3 eingespannt. Die untere Zugfeder UF ist über den Federaufhängungspunkt T20 der Federhaltegabel T2 und den Federaufhängungspunkt T10 der Federhaltegabel T1 eingespannt. The upper tension spring OF is clamped above the suspension spring point T21 of the spring-holding fork T2 and the spring suspension point T30 of the spring-holding fork T3. The lower tension spring UF is clamped above the suspension spring point T20 of the spring support fork T2 and the suspension spring point T10 of the spring support fork T1.
Dadurch sind die Federhaltegabel T1 und die Federhaltegabel T3 mechanisch über die Federn OF und UF seriell gekoppelt, wobei die Reihenschaltung der unteren und oberen Zugfeder OF und UF über die Federhaltegabel T2 als Verbindungselement zustande kommt. Insbesondere ist die Federhaltegabel T2 über ihre Gabelöffnung nicht direkt mit dem Gehäuse
Bei einer Öffnung der Zange wird die Federhaltegabel T1 radial um die Drehachse
Die beiden Zugfedern OF und UF sind zueinander gewinkelt angeordnet. Die gewinkelte Anordnung der Zugfedern OF und UF über die Federhaltegabeln T1, T2, und T3 ist insbesondere vorteilhaft, da dadurch der Durchmesser des Gehäuses
Besonders vorteilhaft ist bei dem Federsystem T1, T2, T3, UF, OF der erfindungsgemäßen Körperfettzange auch die drehbewegliche Ausführung der Federhaltegabel T2, welche über einen Anschlag T200 in ihrer Schwenkbewegung begrenzt ist, damit beide Zugfedern UF und OF ausgelenkt werden können und die rückstellende Kraft nicht nur von einer Feder aufgebracht wird, während die andere in einem praktisch nicht ausgelenktem Zustand verbleibt. Aufgrund dieser Anordnung ist gegeben, dass auch bei hohen Öffnungswinkeln Z eine konstante Druckkraft vorliegt. Beispielsweise liegt ab einem bestimmten kritischen Öffnungswinkel die in der Figur nicht gesondert bezeichnete Federöse durch den Federaufhängungspunkt T21 am Anschlag T200 an, wobei in diesem Fall die Federhaltegabeln T2 und T1 annähernd in einem 180° Winkel zueinander stehen. Dadurch liegt die untere Zugfeder UF auf den im gezeigten Beispiel gerade ausgebildeten äußeren Kanten der gespreizten Federhaltegabeln T2 und T1 auf und begrenzt so die Bewegung, wodurch die eingeprägte Druckkraft annähernd konstant bleibt. Der Anschlag T200 kann z.B. als wie dargestellt als Rippe auf der Innenseite des Gehäuses
Zur weiteren Illustration ist in
In
Auf der Platine
Zum anderen weist die Platine
Weiterhin umfasst die Platine
Zur Detektion des Öffnungswinkels Z ist auf der Platine
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Unterzangenteil Lower nipper part
- 1L, 1R1L, 1R
- Abdeckung cover
- 22
- Oberzangenteil A nipper part
- 33
- Gehäuse casing
- 44
- Drehachse axis of rotation
- 77
- Hautfalte skin fold
- 88th
- Körperhaut body skin
- 1111
- Unterzangenarm Unterzangenarm
- 1212
- Hebel lever
- 1313
- Zangenkontaktfläche des Unterzangenarms Pliers contact surface of the lower nipper arm
- 1414
- Grifffläche grip
- 1616
- Lagermaul stock Maul
- 1717
- Federgabelmitnehmer Federgabelmitnehmer
- 2121
- Oberzangenarm Oberzangenarm
- 2222
- Griff Handle
- 2323
- Zangenkontaktfläche des Oberzangenarms Pliers contact surface of the upper nipper arm
- 5050
- Platine circuit board
- 5151
- Akkumulator accumulator
- 5252
- Ladebuchse charging socket
- 5353
- Leuchtöffnung light opening
- 5454
- Recheneinheit computer unit
- 5555
- Funkeinheit radio unit
- 5656
- Drehwinkelsensor Rotation angle sensor
- 5757
- Magnetschalter magnetic switches
- 190190
- Lagerbock bearing block
- 191191
- Schwalbenschwanz dovetail
- 192192
- Zylinderhülse cylinder sleeve
- 193193
- Strebe strut
- 194194
- Schraube screw
- 195195
- Schraube screw
- 200200
- Platinenfixierung platinum fixation
- 530530
- Lichtquelle light source
- AA
- Achse axis
- Ee
- Endgerät terminal
- FF
- Druckkraft thrust
- KEKE
- Elektronikkammer electronics compartment
- UFUF
- untere Zugfeder lower tension spring
- OFOF
- obere Zugfeder upper tension spring
- S1, S2, S3S1, S2, S3
- Schraubenführung screw guide
- S17S17
- Schraube screw
- T1, T2, T3T1, T2, T3
- Federhaltegabel Spring retaining fork
- T10, T20, T21, T30T10, T20, T21, T30
- Federaufhängepunkte Federaufhängepunkte
- T200T200
- Anschlag attack
- ZZ
- Öffnungswinkel der Zangenarme Opening angle of the pliers arms
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 9198602 B2 [0002] US 9198602 B2 [0002]
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202017104511.0U DE202017104511U1 (en) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | Apparatus for measuring the thickness of a body skin fold under constant pressure for determining body fat percentage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE202017104511.0U DE202017104511U1 (en) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | Apparatus for measuring the thickness of a body skin fold under constant pressure for determining body fat percentage |
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ID=59701136
Family Applications (1)
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US9198602B2 (en) | 2010-07-02 | 2015-12-01 | Universidade Do Porto | Device for measuring skinfold thickness |
-
2017
- 2017-07-28 DE DE202017104511.0U patent/DE202017104511U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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