DE2135432A1 - CIRCUIT FOR AUTOMATIC PRE-HEATING OF DIESEL ENGINES - Google Patents
CIRCUIT FOR AUTOMATIC PRE-HEATING OF DIESEL ENGINESInfo
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Description
R. 424R. 424
Anlage zur
PatentanmeldungAttachment to
Patent application
Schaltung zum automatischen Vorglühen von Diesel-MotorenCircuit for the automatic preheating of diesel engines
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum automatischen Vorglühen von Diesel-Motoren, die zum Erwärmen eines Teils der Zylinderinnenräume und/oder Ansaugluftwege eine Glühkerzen-Anordnung aufweisen, Vielehe durch einen Betriebs- und Anlaßschalter eingeschaltet vdrd, mit einem die Vorglühzeit bestimmenden Zeitschalter, auf den ein die Motor- und/oder Um-The invention relates to a circuit for the automatic preheating of diesel engines, which are used for heating part of the Cylinder interiors and / or intake airways a glow plug arrangement have plural marriage through an operation and starter switch switched on vdrd, with a pre-glow time determining Time switch to which the motor and / or reversing
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Robert. Bosch, GmbH . R. 424 Jo/Ph .Robert. Bosch, Ltd. R. 424 Jo / Ph.
StuttgartStuttgart
.gebungstemperatur erfassender, vorzugsweise elektrischer Temperaturfühler über einen Vorverstärker-Transistor derart ■ einwirkt, daß mit ansteigender Temperatur die Vorglühzeit verkürzt wird. .. Ambient temperature sensing, preferably electrical Temperature sensor via a preamplifier transistor like this ■ has the effect that the preheating time increases as the temperature rises is shortened. .
Vor dem Andrehen eines Diesel-Motors ist es erforderlich, die eingangs erwähnten Motorteile mit Glühkerzen zu erwärmen. Dieses Erwärmen wird nachfolgend als Vorglühen bezeichnet. Bei Fahrzeugen mit einer Schalteinrichtung zum Vorglühen und Andrehen des Diesel-Motors muß die Bedienungsperson beim. Vor glühen den Schalthebel des G-lüh-Anlaß-Schalters bei niedrigen Temperaturen über eine Minute lang entgegen der Kraft einer Rückstellfeder·festhalten, bevor der Motor gestartet werden kann. Beim heutigen Stand der Technik ist dieser kraftaufwendige Vorgang nicht mehr vertretbar. Zudem ist die Dauer des Vorglühens nicht der tatsächlichen Erwärmung der genannten Motorteile entsprechend'festgelegt, sondern steht im Ermessen der Bedienungsperson, wobei entweder durch zu kurzes Vorglühen der Motor oder durch zu langes Vorglühen die Glühkerzen und die Starterbatterie übermäßig beansprucht werden.Before starting a diesel engine, it is necessary to to heat the engine parts mentioned above with glow plugs. This heating is hereinafter referred to as preheating. For vehicles with a switching device for The operator must preheat and start the diesel engine at the. Before glowing the lever of the glow starter switch Hold for more than a minute against the force of a return spring at low temperatures before starting the engine can be. With the current state of the art, this force-consuming process is no longer justifiable. In addition the duration of the preheating is not set according to the actual heating of the engine parts mentioned, but rather is at the discretion of the operator, with either by pre-glowing the engine too short or by too long Pre-glow the glow plugs and the starter battery are used excessively.
Der Erfindung liegt die'Aufgäbe zugrunde, zur Steuerung des. Yorglühens von Diesel-Motoren eine elektronische Schaltung zu schaffen, άΐψ in Verbindung mit einer, hler nicht näher · erläuterten Diesel-Regeleinrichtung arbeiten soll. Eine Wirkungsvolle Losung ergibt sich, wenn gemäß der Erfindung der elektrische "Temperaturfühler als Heißleiter ausgebildet ist. ;, .._ : . ΙΛ "■";The invention is based on the task of creating an electronic circuit for controlling the glowing of diesel engines, which is intended to work in conjunction with a diesel regulating device which is not explained in detail here. An effective solution is obtained if, according to the invention, the electrical "temperature sensor is designed as an NTC thermistor.;, .._ :. ΙΛ " ■ ";
Ill weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Zeitschalter ein Scnmitt-frigger vorgesehen, dessen Eingang über ein Verzögerungsglied feit dem Kollektor des Vorverstärker-Transistors verbunden istuIll further embodiment of the invention is as a time switch a snmitt trigger is provided, the input of which is via a delay element Since it is connected to the collector of the preamplifier transistor
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
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Robert Bosch GmbH StuttgartRobert Bosch GmbH Stuttgart
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Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den UnteranSprüchen in Verbindung mit dem in den Zeichnungen dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel.Further details and appropriate further developments result from the subclaims in connection with the in The embodiment shown in the drawings and described below.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung zum automatischen Vorglühen von Diesel-Motoren,1 shows a block diagram of a circuit according to the invention for the automatic preheating of diesel engines,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der in Fig.- 1 gezeigten Anordnung,Fig. 2 shows an embodiment of the arrangement shown in Fig. 1,
Fig. 3 ein Diagramm mit dem Verlauf der Spannung an der Basis des ersten Transistors des Schmitt-Triggers in Abhängigkeit von der Zeit und der Motor- und/oder Umgebungstemperatur.Fig. 3 is a diagram with the course of the voltage on the Base of the first transistor of the Schmitt trigger depending on the time and the engine and / or Ambient temperature.
V.V.
In Fig. 1 ist als elektrischer Temperaturfühler ein stetig selbsttätig verstellbarer Widerstand 11 über seine beiden Anschlüsse mit einem Vorverstärker 10 verbunden. Der Ausgang des Vorverstärkers 10 ist einem Schmitt-Trigger 20 zugeführt, der seinerseits auf eine monostabile Kippstufe 30, eine Schaltstufe 40 und eine Endstufe 50 einwirkt. An die Schaltstufe 40 ist eine Signallampe 44 angeschlossen.In Fig. 1 is a continuously automatically adjustable resistor 11 across both of its electrical temperature sensor Connections connected to a preamplifier 10. The output of the preamplifier 10 is fed to a Schmitt trigger 20, which in turn reacts to a monostable multivibrator 30, a switching stage 40 and an output stage 50 acts. A signal lamp 44 is connected to the switching stage 40.
Eine Leitung 91 ist zur positiven Polklemme U-n einer nicht veiter dargestellten Batterie geführt; an deren negativer Polklemme liegt die Fahrzeugmasse 92. Ein Vorglührelais 61 ist einerseits mit der Leitung 9% andererseits über die Endstufe ljö mit einer für* die Elektronik gültigen Bezu^smasce 94 verbunden. Bei Erregung des Vorglührelais 61 stellt ein mit dienern gekoppelter Arbeitskontakt 62 für eine Glühkerzen-Anordnung 63 eine Verbindung zur Leitung 91 her, wobei eine nicht näher bezeichnete Anzahl von Glühkerzen in Reihe'A line 91 is led to the positive pole terminal Un of a battery not shown further; The vehicle ground 92 is connected to its negative pole terminal. A glow plug relay 61 is connected on the one hand to the line 9% on the other hand via the output stage 1 to a reference signal 94 valid for the electronics. When the glow plug relay 61 is energized, a normally open contact 62 for a glow plug arrangement 63, which is coupled to servants, establishes a connection to the line 91, with an unspecified number of glow plugs in series'
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Robert Bosch GmbH · E. 4-24- Jo/PhRobert Bosch GmbH E. 4-24- Jo / Ph
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.geschaltet ist und die letzte Glühkerze an der Fahrzeugmasse 92 liegt..is switched and the last glow plug to the vehicle ground 92 lies.
In Figur 2 ist das Schaltbild für ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach Fig. 1 gezeigt. Die mit den Bezugszahlen 10, 20, 30, 40 und 50 bezeichneten Teilschaltungen nach Fig. 1 werden über eine Versorgungsleitung 93 tuad eine von der Fahrzeugmasse 92 getrennt geführten Masseleitung 94-von einer nicht weiter dargestellten stabilisierten'Spannungsquelle aus, die vorzugsweise auch für die Versorgung eventuell zusätzlich vorgesehener elektronischer Schaltungen ausgelegt ist, mit einer Versorgungsspannung U-rr gespeist.In Figure 2 is the circuit diagram for an embodiment the arrangement of FIG. 1 shown. The ones with the reference numbers 10, 20, 30, 40 and 50 designated subcircuits according to Fig. 1 are via a supply line 93 tuad a from the vehicle ground 92 separately routed ground line 94-from a stabilized voltage source, not shown, which is preferably also used for the supply possibly additionally provided electronic circuits is designed, fed with a supply voltage U-rr.
Der Vorverstärker 10 enthält einen npn-Vorverstärker-Transistor 14-, dessen Basis über einen Widerstand 12 mit der Versorgungsleitung 93 und über den als Temperaturfühler in Form eines Heißleiters ausgebildeten Widerstand 11 mit der Masseleitung 94- verbunden ist,sowie einen Kollektorwiderstand .15 und einen Emitterwiderstand 16.The preamplifier 10 includes an npn preamplifier transistor 14-, whose base is connected to the supply line 93 via a resistor 12 and as a temperature sensor in the form of a thermistor 11 is connected to the ground line 94-, as well as a collector resistor .15 and an emitter resistor 16.
Vom Kollektor des Vorverstärker-Transistors 14- aus wird über ein RC-Verzögerungsglied, bestehend aus einem Widerstand und einem Kondensator 22, ein als Zeitschalter dienender Schmitt-Trigger 20 durch die Basis seines ersten npn-Transistors 23 angesteuert, der über einen ersten Kollektorwiderstand 25 an der Versor^ungsspannung U-y liegt und mit seinem Kollektor, auf die" Basis eines zweiten npn-Transistors 24- einwirkt, der" ebenfalls über einen zweiten Kollektorwiderstand 26 mit der Versorgungsspannung Uy betrieben wird; die Emitter beider Transistoren 23 und 24- sind über einen gemeinsamen Emitterwiderstand 27 an die Masseleitung 94 angeschlossen. From the collector of the preamplifier transistor 14- is over an RC delay element, consisting of a resistor and a capacitor 22, a Schmitt trigger 20 serving as a time switch, through the base of its first npn transistor 23 controlled, which is connected to the supply voltage U-y via a first collector resistor 25 and with its collector, to the "base of a second npn transistor 24- acts, the "also via a second collector resistor 26 is operated with the supply voltage Uy; the Emitters of both transistors 23 and 24- are shared Emitter resistor 27 connected to ground line 94.
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Stuttgart . ·Stuttgart. ·
Der den Ausgang des Schmitt-Triggers 20 darstellende Kollektor des zweiten Transistors 24 ist mit dem Eingang eine monostäbilen Kippstufe 50 und einer Schaltstufe 40 verbunden. In der Kippstufe 30 ist ein eingangsseitiges RG-Glied, bestehend aus einem Kondensator 32 und ,zwei Widerständen 33» 34, vor die Basis eines pnp-Kippstufen-Transistors 31 geschaltet, die über den Widerstand 34 mit der Masseleitung 94 und außerdem über einen Kondensator 35 mit der Versorgungs-: leitung 93 Verbindung hat» Der Knitter des Kippstufen-Transistors 31 ist direkt auf das Niveau der Versorgungsspannung Uy festgelegt. Ein Kollektorwiderstand 36 bildet den Ausgang der Kippstufe 30.The collector of the second transistor 24, which represents the output of the Schmitt trigger 20, has a monostable input Trigger stage 50 and a switching stage 40 connected. In the flip-flop 30 is an input-side RG element, consisting of a capacitor 32 and, two resistors 33 »34, in front of the base of a pnp trigger transistor 31 connected via the resistor 34 to the ground line 94 and also via a capacitor 35 with the supply: line 93 connection has »The crinkle of the flip-flop transistor 31 is straight to the level of the supply voltage Uy set. A collector resistor 36 forms the output the tilting stage 30.
In der Schalt.stuf e 40 ist vor der Basis eines1 npn-Schalttransistors 43 ein Spannungsteiler angeordnet, indem ein erster Teilerwiderstand 41 den Kollektor, des Transistors und ein. zweiter Teilerwiderstand 42 die Masseleitung 94 mit der Basis des Schalttransistors 43 verbindet. Der Emitter des Schalttransistors 43 hat direkt mit der Masseleitung Kontakt; somit stellt der Schalttransistor 43 in leitendem ■ Zustand eine SchaItverbindung zur Masseleitung 94 für eine Signallampe 44 her, die ihrerseits über den Arbeitskontakt 62 des Vorglührelais 61 an Batteriespannung U-n gelegt ■ werden kann. . ■In the Schalt.stuf e 40 a voltage divider is arranged in front of the base of a 1 npn switching transistor 43 by a first divider resistor 41 the collector, the transistor and a. The second divider resistor 42 connects the ground line 94 to the base of the switching transistor 43. The emitter of the switching transistor 43 is in direct contact with the ground line; In the conductive state, the switching transistor 43 thus establishes a switching connection to the ground line 94 for a signal lamp 44, which in turn can be connected to battery voltage Un via the normally open contact 62 of the glow plug relay 61. . ■
Der Eingang der Endstufe 50 ist direkt mit dem Kollektorv/iderstand 36 der mono stabilen Kippstufe 30 und über eine Diode 51» deren Anodenanschluß an der Eingangsklemme der Endstufe 50 liegt, und den ersten Teilerwiderstand 41 mit dem Kollektor des zweiten Transistors 24 des Schmitt- $riggers 20 verbunden. Es folgt ein Spannungsteiler, bestehend aus zwei Teilerwiderständen 52 und 53> an dessen Abgriff die Besis eines ersten npn-Endstufen-Transistors 54 liegt. Dieser wird über einen Kollektorwiderstand 55The input of the output stage 50 is directly connected to the collector resistor 36 of the monostable flip-flop 30 and a Diode 51 »whose anode connection at the input terminal of the Output stage 50 is, and the first divider resistor 41 with connected to the collector of the second transistor 24 of the Schmitt- $ riggers 20. This is followed by a voltage divider consisting of two divider resistors 52 and 53> at its tap the Besis of a first npn output stage transistor 54 is located. This is via a collector resistor 55
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Robert Bosch GmbH StuttgartRobert Bosch GMBH Stuttgart
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mit der Spannung U-y versorgt und steuert mit seinem Kollektor die Basis eines zweiten npn-Endstufen-Transistors 57;ein gemeinsamer'Emitterwiderstand 56 stellt eine Verbindung zur Masseleitung 94 für die beiden Endstufen-Transistoren 54 und 57 her. Der Kollektor des Endstufen-Transistors 57 ist. der Ausgang der Endstufe 50 und damit der gesamten Schaltung zum automatischen Vorglühen. Er ist mit einer Klemme des Vorglührelais 61 verbunden.supplied with the voltage U-y and controls the base of a second npn output stage transistor with its collector 57; a common emitter resistor 56 establishes a connection to ground line 94 for the two output stage transistors 54 and 57 ago. The collector of the output stage transistor 57 is. the output of the output stage 50 and thus the entire circuit for automatic preheating. He is with one terminal of the glow plug relay 61 is connected.
Die weitere Beschaltung für die Glühkerzen-Anordnung 63 . stimmt überein mit der in der Beschreibung zu ligur 1 dargelegten Anordnung. 'The further wiring for the glow plug arrangement 63. corresponds to that in the description for Ligur 1 arrangement set out. '
Im einzelnen arbeitet das Ausführungsbeispiel nach Pig. 2 folgendermaßen:In detail, the embodiment works according to Pig. 2 as follows:
Die Schaltung' zum automatischen Vorglühen wird durch einen nicht weiter dargestellten Betriebs- und Anlaßschalter in · Betrieb genommen. Zu diesem Zeitpirnkt ist der erste End- ■ stufen-Transistor 54 gesperrt, infolge dessen der zweite Endstufen-Transistor 57 leitend und das Vorglührelais 61 erregt. Der zugehörige Arbeitskontakt 62 ist geschlossen, wodurch ,die Glühkerzen-Anordnung 65 mit der Batteriespannung U-O versorgt wird und die eingangs erwähnten Motorteile aufheizt. Von diesem Einschalt-Augenblick an zählt die^ Vorglühzeit ty....The circuit for automatic preheating is carried out by a operating and starter switches not shown in Put into operation. At this point in time, the first end ■ stage transistor 54 blocked, as a result of which the second Output stage transistor 57 conductive and the glow plug relay 61 energized. The associated working contact 62 is closed, whereby, the glow plug assembly 65 with the battery voltage U-O is supplied and heats up the engine parts mentioned at the beginning. The preheating time counts from this moment on ty ....
Der, dem Vorverstärker 10 vorgeschaltete Heißleiter 11 hat bei niedrigen Temperaturen einen hohen» bei hohen Temperaturen einen niedrigen Widerstand. Dementsprechend verändert sich auch das Spannungsniveau an der Basis und, in verstärktem Maße, am Kollektor des Vorverstärker-Transistors 14 während des Vbrglühprozesses. Die Basisspannung Upp des ersten Transistors 25 des Schmitt-Triggers 20 folgt derThe thermistor 11 connected upstream of the preamplifier 10 has high resistance at low temperatures »low resistance at high temperatures. Changed accordingly also the voltage level at the base and, to a greater extent, at the collector of the preamplifier transistor 14 during the scalding process. The base voltage Upp des The first transistor 25 of the Schmitt trigger 20 follows
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Kollektorspannung des Transistors 1A- durch das vorgeschaltete RC-Glied 21, 22 "verzögert, und zwar mit der Zeitkonstanten T = Rp^ .· Cpo· Während der Vorglühzeit ty, ist der erste Transistor 23 im Schmitt-Trigger 20 stromlos und .der zweite Transistor 2A- leitend. Dadurch wird der Kondensator 32 aufgeladen, denn er ist über den Widerstand 33 und die Basis-Emitter-Strecke des Kippstufen-Transistors 31 mit der Versorgungsleitung 93 verbunden. Erreicht die Spannung Upp über dem Kondensator 22 und damit an der Basis des Transistors 23 die durch die Widerstände 26 und 27 festgelegte.Collector voltage of transistor 1A- delayed by the upstream RC element 21, 22 ", with the time constant T = Rp ^. · Cpo · During the preheating time ty, the first transistor 23 in the Schmitt trigger 20 is de-energized and the second Transistor 2A - conductive, as a result of which the capacitor 32 is charged, because it is connected to the supply line 93 via the resistor 33 and the base-emitter path of the flip-flop transistor 31. The voltage Upp reaches across the capacitor 22 and thus at the base of the transistor 23 determined by the resistors 26 and 27.
Schaltschwelle Ug des Schmitt-Triggers 20, so kippt dieser in eine neue Lage. In Fig. 3 sind als Beispiele die Verläufe ί der BasisSpannung Upp in Abhängigkeit von der Zeit t für zwei Motor- und/oder Umgebungstemperatur-Werte dargestellt.Switching threshold Ug of the Schmitt trigger 20, then the latter flips into a new position. In Fig. 3, the curves ί of the base voltage Upp as a function of the time t for two engine and / or ambient temperature values are shown as examples.
Der Kippstufen-Transistor 31 der monostabilen Kippstufe 30 wird während der Vorglühzeit t,, durch den Widerstand 34- in leitendem und damit stabilen Zustand gehalten. Dagegen sind während dieser Zeit der Schalttransistor A3 durch den Widerstand A2 und der erste Endstufen-Transistor 5A, wie oben schon angedeutet, durch die leitende Diode 51 und den ' leitenden zweiten Transistor 2A- des Schmitts-Triggers 20 gesperrt. The multivibrator transistor 31 of the monostable multivibrator 30 is during the preheating time t ,, through the resistor 34- in conductive and thus stable state. In contrast, during this time the switching transistor A3 is through the Resistor A2 and the first output stage transistor 5A, like already indicated above, by the conductive diode 51 and the ' conductive second transistor 2A- of the Schmitts trigger 20 blocked.
Durch das Umkippen des Schmitt-Triggers 20 nach Ablauf der t Vorglühzeit t. wird wegen der Mitkopplung über den Kondensator 32 und den Widerstand 33 die monostabile Kippstufe 30 in ihren metastabilen Zustand gekippt-, das heißt der Kippstuf en-Transistor 31 wird gesperrt. Jetzt läuft die sogenannte Nachglühzeit tp. Sie wird bestimmt durch die Dauer der Entladung.des Kondensators 32 über die Widerstände 26,33 und 3A. - Der Kondensator 35 hat in Verbindung mit dem ,Widerstand 33 die Aufgäber die monostabile Kippstufe 30 unempfindlich zu machen gegenüber Störungen, die der Ver-By tipping over the Schmitt trigger 20 after the preheating time t has elapsed. Because of the positive feedback via the capacitor 32 and the resistor 33, the monostable multivibrator 30 is flipped into its metastable state, that is to say the flip-flop transistor 31 is blocked. The so-called post-glow time tp is now running. It is determined by the duration of the discharge of the capacitor 32 via the resistors 26, 33 and 3A. - The capacitor 35 has r in conjunction with, the resistor 33 gave up the monostable multivibrator 30 to make insensitive to interference, the comparison of the
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Borgungsspannung Uy überlagert sein können.Supply voltage Uy can be superimposed.
Die nun ebenfalls gesperrte Diode 51 bedingt, daß der Schalttransistor 43 leitend wird und die Signallampe 44 einschaltet, wodurch die Startbereitschaft des Motors signalisiert wird. Die Bedienungsperson kann nun zum Starten des Motors erneut den Betriebs- und Anlaßschalter betätigen.The now also blocked diode 51 requires that the Switching transistor 43 becomes conductive and the signal lamp 44 switches on, which signals that the engine is ready to start will. The operator can now operate the starter switch again to start the engine.
Das Zurückfallen der monostabilen Kippstufe JO in den stabilen Zustand nach Ablauf der Nachglühzeit tp bewirkt, da die Diode 51 nun gesperrt bleibt, daß der erste Endstufen-Transistor 54- leitend und infolge dessen der zweite Endstufen-Transistor 57 und damit das Vorglührelais 61 stromlos wird. Der Arbeitskontakt 62 fällt nun ab und beendet die Aufheizung der eingangs erwähnten Motorteile durch die Glühkerzen-Anordnung 63» Gleichzeitig erlischt auch die SignallampeThe falling back of the monostable multivibrator JO into the stable State after the afterglow time tp has elapsed, since the diode 51 now remains blocked, the first output stage transistor 54- conductive and as a result the second output stage transistor 57 and thus the glow plug relay 61 is de-energized. The normally open contact 62 now drops and ends the heating of the engine parts mentioned at the beginning by the glow plug arrangement 63 »At the same time, the signal lamp also goes out
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- 1972-06-23 CH CH948572A patent/CH539202A/en not_active IP Right Cessation
- 1972-07-13 FR FR7225560A patent/FR2146068A5/fr not_active Expired
- 1972-07-13 AT AT605572A patent/AT315582B/en active
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Also Published As
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|---|---|
| DE2135432B2 (en) | 1976-07-15 |
| FR2146068A5 (en) | 1973-02-23 |
| CH539202A (en) | 1973-07-15 |
| AT315582B (en) | 1974-05-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8235 | Patent refused |