DE2121813A1 - Mechanical device for the movement of flow media - Google Patents
Mechanical device for the movement of flow mediaInfo
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Description
A7o2 - 1o/UJmA7o2 - 1o / UJm
8dd Lindau (Bodensee) Hire Nachricht vom Meine Nachricht vom Rennerle 10 Postfach 8dd Lindau (Bodensee) Hire Message from Meine Nachrichten vom Rennerle 10 PO Box
3. Mai 1971May 3rd 1971
Ambrogio Affri und Giovanni Affri, fduno Olona / ItalienAmbrogio Affri and Giovanni Affri, fduno Olona / Italy
Mechanische Einrichtung für die Bewegung von Strömungs—Mechanical device for the movement of flow—
medien*media*
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine mechanische Einrichtung für die Bewegung wan Strömungsmedien« Diese Einrichtung ermöglicht die Schaffung eines Systems zur Bildung des Hochvakuums, dem im System bedeutende verwertbare Drücke entgegenstehen.The present invention is a mechanical one Device for the movement of fluids «This device enables the creation of a system to create the high vacuum, which is opposed by significant usable pressures in the system.
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4374 [»tem d nach Vereinbarung Beyer. Staatsbank Lindau (B) Nr. 1562 München 2954374 [»tem d by agreement with Beyer. Staatsbank Lindau (B) No. 1562 Munich 295
Die den Erfindungsgegenstand bildende Einrichtung kann in vorteilhafter Uleise auf zahlreichen industriellen Gebieten eingesetzt werden, auf welchen es erforderlich ist, ein Hochvakuum zu bilden und aufrechtzuerhalten, die erreichten Unterdrücke, die vorwiegend in der Nähe der theoretischen liegen, zum Ansaugen von Flüssigkeiten zu verwenden oder Flüssigkeits— oder Gasdrucksäulen anzuwenden, wenn hydraulische Kraftübertragungen, insbesondere mit Schwungmasseneffekt, vorgenommen werden sollen, und dergleichen.The device forming the subject of the invention can advantageously be used on numerous industrial Areas are used in which it is necessary to create and maintain a high vacuum, the negative pressures achieved, which are mainly close to the theoretical ones, for sucking in liquids to use or to apply liquid or gas pressure columns when hydraulic power transmissions, in particular with flywheel effect, are to be made, and the like.
Die erfindungsgemässe Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem als Antriebsorgan zu bezeichnenden Organ, welches die Energie in das System einbringt. Dieses Organ kann durch eine Pumpe beliebiger Art oder auch durch eine Strömung eines Strömungsmediums gebildet sein, welche zwei vorzugsweise übereinander liegenden Behältern zugeordnet ist, in einem von welchen, vorzugsweise im oberen, der Druck und im anderen der Unterdruck hergestellt wird, wobei zwischen den beiden Behältern eine Strahlpumpe vorgesehen ist, welche einen teilweisen Zufluss von Flüssigkeit aus dem Hochdruckbehälter zum Niederdruckbehälter veranlasst. Der Zufluss von Flüssigkeit aus der Strahlpumpe ist in die Einmündung des Stutzens gerichtet, der, indem er vom Boden des Niederdruckbehälters absteht, aus diesem die Flüssig—The inventive device consists in essentially from an organ to be designated as a drive organ, which brings the energy into the system. This organ can be formed by any type of pump or by a flow of a flow medium be, which is assigned to two preferably superposed containers, in one of which, preferably in the upper, the pressure and in the other the negative pressure is established, with between the two containers a jet pump is provided, which allows a partial inflow of liquid from the high pressure container caused to the low pressure tank. The inflow of liquid from the jet pump is into the confluence of the nozzle, which, protruding from the bottom of the low-pressure tank, allows the liquid to flow out of it.
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keit in einer bestimmten Höhe desselben entnimmt, so daß im-Behälter immer ein' gewisser Vorrat verbleibt und die Flüssigkeit im "Herz" des Behälters entnommen wird.speed of the same at a certain height, so that a 'certain supply always remains in the container and the liquid in the "heart" of the container is withdrawn.
UJie bereits ausgeführt wurde, kann die Einrichtung gemäss der Erfindung für die Bewegung von Strömungsmedien, die sojuohl Flüssigkeiten als auch Gase sein können, eingesetzt werden. Tatsächlich erfordert das System für seinen Betrieb jedoch die dauernde Gegenwart einer gewissen Flüssigkeitsmenge, die in dem Falle, in welchem das in Bewegung zu setzende Strömungsmedium flüssig ist, selbst diese Funktion erfüllt, in dem Falle jedoch, in welchem das in Bewegung zu setzende Strömungsmedium ein Gas ist, ein Arbeitsströmungsmedium mit vorzugsweise für das in Bewegung zu setzende Gas oder für den Verwendungszweck der Einrichtung geeigneten Eigenschaften ist. Es eignen sich hierfür Wasser, Öle, Quecksilber, Indium und dergleichen.As has already been stated, the device according to the invention for the movement of flow media, such as liquids and gases, can be can be used. In fact, however, the system requires the constant presence to operate a certain amount of liquid, which in the case of in which the flow medium to be set in motion is liquid, itself fulfills this function, in which However, the case in which the flow medium to be set in motion is a gas, a working flow medium with preferably suitable for the gas to be set in motion or for the purpose of the device Properties is. Water, oils, mercury, indium and the like are suitable for this.
UJird die Einrichtung als Pumpe verwendet, genügt es, wenn man am oberen Teil des Unterdruckbehälters anschliesst, Bei der Verwendung der Einrichtung als Pumpe für Flüssigkeiten genügt der Anschluss der Flüssigkeits— quelle am Oberende des Unterdruckbehälters und der Anschluss der Stelle, für welche die Flüssigkeit bestimmt ist, an den Druckbehälter der Einrichtung. Soll letztereUIf the device is used as a pump, it is sufficient it, if you connect to the upper part of the vacuum tank, when using the device as a pump For liquids, the connection of the liquid source at the upper end of the vacuum tank and the connection is sufficient the place for which the liquid is intended, to the pressure vessel of the facility. Should the latter
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als Übertragungsorgan für hydraulische Energie verwendet werden, genügt die Einschaltung des Verbraucherorganges zwischen der Hochdruck- und der Niederdruckkammern.are used as a transmission organ for hydraulic energy, the activation of the consumer organ is sufficient between the high pressure and the low pressure chambers.
Die den Erfindungsgegenstand bildende Einrichtung meist ausser der Tatsache, daß sie in verschiedenster Art und UJeise angewendet werden kann, weitere Vorteile auf. Ein wesentlicher Vorteil ist der, daß sie kein Ventil besitzt, weshalb ihr Betrieb kontinuierlich und ohne Totpunkte erfolgt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Einrichtung ist darin zu erblicken, daß es mit ihr möglich ist, Gase mit einem Volumsbereich zu entfernen, der bedeutend grosser ist als jener der Behälter der Einrichtung.The device forming the subject of the invention mostly except for the fact that they are in the most diverse Kind and UJeise can be applied, further advantages on. A major advantage is that it does not have a valve, so its operation is continuous and takes place without dead centers. Another advantage of the device according to the invention can be seen in that it is possible with her to remove gases with a volume range which is significantly larger than that the container of the establishment.
Ein weiterer Vorteil ist der, daß im Falle der Verwendung der Einrichtung als hydraulischesKraftübertragungsorgan im System eine konstante Energiereserv/e, gebildet durch den im Inneren des Systems erzeugten Leerraum, vorhanden ist, die als Schwungmasse in dem Sinne wirkt, daß ihr eigener Energiegehalt in den Augenblicken der geringeren Leistungsaufnahme des Verbrauchers oder eines Überschusses an eingeführter Leistung ansteigt, während das System aufgespeicherte Energie in den Fällen^zurückgibt, in denen die vom Verbraucher aufgenommene Leistung die in das System eingeführte Leistung übersteigt.Another advantage is that if the device is used as a hydraulic power transmission element a constant energy reserve in the system, formed by the energy generated inside the system Empty space, which acts as a flywheel in the sense that its own energy content is in the moments of lower power consumption by the consumer or an excess of imported Performance increases while the system is accumulating Energy returns in those cases where the dated The power consumed by the consumer exceeds the power introduced into the system.
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Zur deutlicheren Erläuterung der Merkmale der Erfindung uiird auf beiliegende Zeichnung vermiesen, in welcher eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässeri Einrichtung beispielsweise und schematisch dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 im Schnitt das Schema einer erfindungsgemässen Anlage für die Bewegung der Strömungsmedien, ausgelegt für allgemeine Anwendungszwecke, und Fig. 2 im Schnitt das Schema einer erfindungsgemässen Anlage für die Energieübertragung mit Schwungmasseneffekt.To more clearly explain the characteristics of the Invention uiird refer to the accompanying drawing, in which a possible embodiment of the invention Device is shown for example and schematically. In the drawing, Fig. 1 shows in section the scheme of an inventive plant for Movement of the flow media, designed for general Purposes of application, and FIG. 2 shows, in section, the diagram of a system according to the invention for the transmission of energy with flywheel effect.
Gemäss der Zeichnung besteht die srfindungsgemässe Einrichtung für die Bewegung von Strömungsmedien aus einem Unterdruckbehälter 1 und einem Druckbehälter 2, die vorzugsweise übereinanderliegen und gegebenenfalls, wie in der Zeichnung angedeutet, aus einem durch eine Wand 12 unterteilten einzigen Behälter 21 bestehen -können. Die Ufand 12 ist vorzugsweise mittig durchbohrt und von dieser Bohrung führt eine Strahlpumpe 3 weg, welche sich nach unten erstreckt und die am unteren Ende eine aussen und innen verjüngte Düse 3o besitzt. Die Düse 3o reicht mit dem verjüngten Teil in das obere Ende 4o eines Stutzens 4, der den Boden 1o des Behälters 1 durchsetzt und sich über einen gewissen Abschnitt im Behälter selbst erstreckt und am oberen Ende 4o aussen und innen verjüngt ist.According to the drawing, there is the according to the invention Device for the movement of flow media a vacuum container 1 and a pressure container 2, which are preferably one above the other and optionally, as indicated in the drawing, can consist of a single container 21 divided by a wall 12. The Ufand 12 is preferably drilled through in the middle and a jet pump 3 leads away from this hole, which extends downwards and has a nozzle 3o which is tapered on the outside and inside at the lower end. The nozzle 3o extends with the tapered part into the upper end 4o of a nozzle 4, which the bottom 1o of the container 1 interspersed and extends over a certain section in the container itself and at the upper end 4o outside and is tapered inside.
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Um die gesamte Strahlpumpe 3 herum ist in der Nähe der Düse 3o, jedoch oberhalb derselben, ortsfest ein kreisrunder Deflektor 31 montiert, der einen starren Kcanz 31f aus porösem oder netzartigem IKlaterial aufweist. Im Behälter 2 befindet sich, vorzugsweise in der Mähe seines oberen Endes, eine Eintrittsöffnung 22. Weiters besitzt der Behälter 2 einen Auslaß 23, dar sich im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 von der oberen lüand vertikal nach oben erstreckt, wogegen er in Fig. von der Seitenwand in der Nähe des Bodens wegführt. U/eiters ist ein Rohr 13 vorgesehen, welches in den Behälter 1 in der Nähe von dessen oberem Ende einmündet„ Zwischen dem Stutzen 4 und dem Eintrittsrohr ist sodann das Organ, welches das Strömungsmedium bewegt, eingeschaltet. Das Organ 5 kann eine beliebige Pumpe, wie beispielsweise eine Kreiselpumpe, eine Kolbenpumpe od. dgl. sein, die von- einem Elektromotor angetrieben wird. Desgleichen kann das Organ 5 durch einen nicht dargestellten Strom eines Strömungsmediums gebildet sein.Around the entire jet pump 3 around in the vicinity of the nozzle is 3o, but above the same, fixed, a circular deflector 31 is mounted, which comprises a rigid Kcanz 31 f of porous or reticulated IKlaterial has. An inlet opening 22 is located in the container 2, preferably near its upper end. Furthermore, the container 2 has an outlet 23, which in the exemplary embodiment according to FIG away from the side wall near the bottom. In addition, a tube 13 is provided which opens into the container 1 in the vicinity of its upper end. The organ which moves the flow medium is then switched on between the connecting piece 4 and the inlet tube. The organ 5 can be any pump, such as a centrifugal pump, a piston pump or the like, which is driven by an electric motor. Likewise, the organ 5 can be formed by a flow of a flow medium, not shown.
Gemäss Fig. 2 ist das Austrittsrohr 23 der Druckkammer mit der Eintrittsöffnung 13 der Unterdruckkammer 1 über eine Leitung 6 unter Zwischenschaltung eines Verbrauchers, wie beispielsweise einer ggf. mit anderen (nicht dargestellten) Verbrauchern gekoppelten Turbine, verbunden.According to FIG. 2, the outlet pipe 23 is the pressure chamber with the inlet opening 13 of the vacuum chamber 1 via a line 6 with the interposition of a consumer, such as one possibly with another (not shown) consumers coupled turbine, connected.
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Nach der Erläuterung der Konstruktion der beiden Anlagen wird nunmehr die Funktionsweise, beginnend mit einem für alle Verwendungszwecke allgemeinen Teil, beschrieben. Das System enthält in Ruhestellung die Flüssigkeit wenigstens bis zum Niveau q), d.h. bis zu einer solchen Höhe, daß das über dem Stutzen 4-4o befindliche Flüssigkeitsvolumen wenigstens gleich dem Volumen des Rohres 22 ist, welches über dem Niveau q) liegt. Vorzugsweise reicht die Flüssigkeit bis zum Niveau L) der Öffnung 13.After explaining the construction of the two Systems is now the mode of operation, starting with a general part for all purposes, described. In the rest position, the system contains the liquid at least up to level q), i.e. up to such a height that the 4-4o located above the nozzle Liquid volume is at least equal to the volume of the pipe 22, which is above the level q) lies. The liquid preferably extends up to level L) of opening 13.
Unter diesen Bedingungen ist die Pumpe oder das Bewegungsorgan 5 geflutet und kann auf das System mit ihrer flilaximalleistung wirken. Wenn das Bewegungsorgan 5 in Tätigkeit gesetzt wird, so wird die Flüssigkeit von 4 angesaugt und von 22 in den Behälter 2 und ggf. aus diesem in das Rohr 23 gefördert. Andererseits bewegt sich die Flüssigkeit, die sich im Behälter 2 befand oder in diesen eintrat, durch die Strahlpumpe 3 nach unten und tritt aus der Düse 3o aufgrund des aufliegenden Druckes und des durch die Pumpe 3 erzeugten Venturieffektes und begünstigt durch den in der Kammer 1 aufgrund der Entleerung als Folge der Flüssigkeitsentnahme aufgebauten Unterdruckes aus. Diese Wirkungen werden durch den Stutzen 4 weitgehendstUnder these conditions, the pump or the movement organ 5 is flooded and can also be used on the system their maximum performance. When the locomotor organ 5 is activated, the liquid is sucked in from 4 and from 22 into the container 2 and possibly conveyed from this into the pipe 23. On the other hand, the liquid moving in the container 2 located or entered this, through the jet pump 3 down and emerges from the nozzle 3o due to the applied pressure and the Venturi effect generated by the pump 3 and promoted by the in the chamber 1 due to the evacuation as a result of the liquid withdrawal from built-up negative pressure. These effects are largely due to the nozzle 4
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unterstützt, der von dar zunächst liagsnden Uiand, im vorliegenden Falle der Uiand 1o, in einer Entfernung absteht, die zwischen 1/8 und 1/2 der lYlinimalabmessung des Behälters liegt, als im wesentlichen dem Radius . ; entspricht, wenn der Behälter 1 zylindrisch ist und eine grössere Höhe als Durchmesser besitzt. Die Wirksamkeit der Einrichtung wird weiters durch die konstruktive Ausbildung 4o erhöht. Weitere Vorteile bieten der die Strömung lenkende Deflektor 31 und der (Metzkörper 31r, der evtl. Luftblasen bricht. Es werden in der Folge Fälle von besonderen Funktionsarten, die jedoch alle auf der allgemeinen Funktionsweise basieren, beschrieben.supported, which protrudes from the initially lying Uiand, in the present case the Uiand 10, at a distance that is between 1/8 and 1/2 of the lYlinimal dimension of the container, as essentially the radius. ; corresponds when the container 1 is cylindrical and has a greater height than diameter. The effectiveness of the device is further increased by the constructive training 4o. The deflector 31, which directs the flow, and the (Metz body 31 r , which may break air bubbles) offer further advantages.
Wenn die Vorrichtung als Evakuiereinrichtung oder als Vakuumpumpe verwendet werden soll, ist es zweckmässig, dichte Flüssigkeiten, wie Öle, Quecksilber, Indium u. dgl. zu verwenden. Bei dieser Verwendungsart genügt es, das Rohr 13 an eine Vakuumanlage anzuschliessen, aus welcher die Einrichtung gemäss Fig· 1 das ganze Gas absaugt, welches allenfalls bei der Verwendung des Vakuums eintritt. Versuche haben ergeben, daß mit dem erfindungsgemässen System ein Vakuum in der Grössenordnung von 1o Torr und mehr bei Verwendung geeigneter Flüssigkeiten erreicht werden kann. Diese Ergebnisse verändern sich nur dann, wann man den Vorsprung des Stutzens 4 im Behälter 1 eliminiert oder merklich herab-rIf the device is to be used as an evacuation device or as a vacuum pump, it is advisable to dense liquids such as oils, mercury, indium and the like to be used. With this type of use it is sufficient to connect the pipe 13 to a vacuum system from which the device according to FIG Sucks off gas, which possibly occurs when the vacuum is used. Tests have shown that with the inventive system a vacuum in the order of magnitude of 10 Torr and more can be achieved using suitable liquids. These results change only when the projection of the connector 4 in the container 1 is eliminated or noticeably down-r
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setzt. Zweifellos wäre aufgrund des im Behälter 1 herrschenden Niederdruckes der molekulare Zusammenhang der Flüssigkeit bestrebt, die Flüssigkeit selbst von den Wänden, insbesondere von den Seiteniuänden, abzulösen und Gasinfiltrationen zu ermöglichen, weiche den Hochvakuumbetrieb infrage stellen würden.puts. The molecular relationship would undoubtedly be based on the low pressure prevailing in the container 1 the liquid strives to detach the liquid itself from the walls, in particular from the Seiteniuände and to allow gas infiltration, soft the high vacuum operation would question.
Wenn die Vorrichtung gemäss Fig. 1 zum Heben von Flüssigkeiten, sei es durch Druck- oder Saugförderung, verwendet werden soll, so wird ein Teil der gehobenen Flüssigkeit zur Betriebsflüssigkeit. Um die Anlage zu diesem Zweck vorzubereiten, genügt es, das Rohr 13 mit der Quelle der zu hebenden Flüssigkeit in Verbindung zu setzen, welche sich bei dem im Behälter 1 herrschenden Unterdruck in einer Tiefe von annähernd 1o m befinden kann, und die Öffnung 23 an das Rohr anzuschliessan, welches die Flüssigkeit auf das gewünschte obere Niveau bringt.If the device according to FIG. 1 for lifting Liquids, whether by pressure or suction, are to be used, so a part of the upscale Fluid to operating fluid. To the plant too To prepare for this purpose, it is sufficient to put the pipe 13 in communication with the source of the liquid to be lifted to set, which are located at a depth of approximately 1o m with the negative pressure prevailing in the container 1 can, and the opening 23 to connect to the pipe, which the liquid to the desired upper level brings.
Soll die Einrichtung zur Energieübertragung eingesetzt werden, so ist sie in der in Fig. 2 gezeigten Art ausgelegt. Die von der Pumpe 5 in der Kammer 2 unter Druck gesetzte Flüssigkeit gelangt in das Rohr 23 und betreibt die Turbine 6a und die drehfest an diese angeschlossenen Organe. Die Drehung der Turbine wird u.a. nicht nur durch die von oben wirkende Druck-If the device is to be used for energy transmission, it is shown in FIG. 2 Kind of designed. The liquid pressurized by the pump 5 in the chamber 2 enters the pipe 23 and operates the turbine 6a and the organs connected to it in a rotationally fixed manner. The rotation of the turbine is not only caused by the pressure acting from above
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säule erzeugt, sondern auch won der ebenfalls dauernd aufrechterhaltenen Saugsäule. Der im oberen Bereich des Behälters erzeugte und aufrechterhaltene Leerraum bildet eine "elastische" EnergierBserve. Mit anderen Worten ausgedrückt, bildet er eine Schwungmasse für das System. UJenn die Pumpe 5 aus dem Behälter 1 mehr Flüssigkeit aufnimmt als vom Behälter 2 ankommt, so steigen tatsächlich das Volumen und die Energiemenge des Leerraumes an, wenn hingegen der gegenteilige Fall eintritt, so nimmt der Leerraum ab und wird die aufgespeicherte Energie zurückgegeben.generated column, but also what is also permanent maintained suction column. The void space created and maintained at the top of the container forms an "elastic" energy reserve. With others To put it in words, it forms a flywheel for the system. UIf the pump 5 from the container 1 more Absorbs liquid than arrives from the container 2, the volume and the amount of energy actually increase of the void, but when the opposite occurs, the void decreases and becomes the stored one Energy returned.
Die Erfindung wurde vorstehend lediglich beispielsweise und ohne in irgendeiner Weise auf die Ausführungen beschränkt zu sein, beschrieben, und es ist offensichtlich, daß sie in ihrer Gesamtheit und in ihren Einzelheiten in vieler Hinsicht variiert werden kann, ohne dadurch ihren Rahmen zu überschreiten.The invention has been presented above by way of example only and without being in any way limited to the embodiments described, and it is obvious that it can be varied in its entirety and in its details in many ways without thereby to exceed their limits.
PatentansprücheClaims
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Claims (1)
dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens zwei vorzugsweise übereinander liegende Behälter mit dem Oberteil des anderen Behälters verbindet, und in welches eine Einrichtung, um dem System Energie zuzuführen, eingeschaltet ist, und daß eine Strahlpumpe vorgesehen ist, die den Boden des zweiten Behälters mit dem Boden des ersten Behälters in der Nähe des Austrittes des
erwähnten Rohres verbindet, welches letzteren mit dem
oberen Teil des zweiten Behälters in Verbindung setzt.[1.! Device for the movement of flow media,
characterized in that it connects at least two containers, preferably one above the other, to the top of the other container, and in which a device for supplying energy to the system is switched on, and in that a jet pump is provided which connects the bottom of the second container to the bottom of the first container near the outlet of the
mentioned tube, which connects the latter with the
communicates the upper part of the second container.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015116965A1 (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-06 | Von Ardenne Gmbh | Chamber arrangement and method |
-
1970
- 1970-10-30 AT AT979470A patent/AT308436B/en not_active IP Right Cessation
-
1971
- 1971-04-27 CH CH614471A patent/CH528020A/en not_active IP Right Cessation
- 1971-04-30 FR FR7115508A patent/FR2093462A5/fr not_active Expired
- 1971-05-03 DE DE19712121813 patent/DE2121813A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102015116965A1 (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-06 | Von Ardenne Gmbh | Chamber arrangement and method |
DE102015116965B4 (en) | 2015-10-06 | 2024-05-08 | VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG | Chamber arrangement and procedure |
Also Published As
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FR2093462A5 (en) | 1972-01-28 |
CH528020A (en) | 1972-09-15 |
AT308436B (en) | 1973-07-10 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |