DE3329140A1 - Load-related brake pressure control device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung besieht sich auf eine lastabhängige Bremsdruckregel-The invention relates to a load-dependent brake pressure control
vorrichtung für Fahrzeugbremsanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Device for vehicle brake systems according to the preamble of the claim 1.
Im Kraftfahrzeugbau ist es ein vorrangiges Gebot der Sicherheit, die Bremskraft auf Vorder und Hinterräder in der Weise zu verteilen, daß sie den dynamischen Radlasten eines bestimmten dynamischen Zustandes entspricht 8 Fahrzeug kann deshalb nur unter Bedingungen, die der Bremskraftverteilung zugrunde liegen, optimal abgebremst werden, um das Risiko eines längeren Rremsweges, Verlust der Lenkfähigkeit wegen Überbremsung der Vorderräder oder die Gefahr des Schleuderns durch Überbremsung der Hinterräder zu vermeiden. Theoretisch sollte sich die Aufteilung der Bremskraft auf die Hinter- und Vorderräder entsprechend ändern. Das wurde auch durch Bremsdruckregler, die den Beladungszustand des Fahrzeuges wegabhängig über ein meist federgespanntes Element erfassen, verwirklicht. Dabei treten Ungenauigkeiten und große Toleranzen auf, die das Stellsignal und damit den jeweiligen Ausgangsbetrag des Sollwertes beträchtlich verfälschen können, weshalb oft umfangreiche Einstellarbeiten zum Korrigieren des Druckes nötig sind. Darüberhinaus wird die dynamische Achslastverlagerung nur bedingt berücksichtigt.In automotive engineering, it is a primary requirement of safety that To distribute braking force to the front and rear wheels in such a way that they are dynamic Wheel loads of a certain dynamic state corresponds to 8 vehicle can therefore only braked optimally under conditions that are based on the braking force distribution to avoid the risk of a longer braking distance, loss of steering ability Overbraking the front wheels or the risk of skidding due to overbraking to avoid the rear wheels. Theoretically, it should be the division of the braking force change on the rear and front wheels accordingly. This was also made possible by brake pressure regulators, the load status of the vehicle depending on the path via a mostly spring-loaded Capture element, realized. This results in inaccuracies and large tolerances on which the control signal and thus the respective output amount of the setpoint can significantly falsify, which is why extensive setting work for correction is often necessary of pressure are necessary. In addition, the dynamic axle load shift is only conditionally taken into account.
Eine Verbesserung brachten lastabhängige Bremsdruckregelvorrichtungen, bei denen eine lastabhängige Feder unter Zwischenschaltung einer tibertragungsvorrichtung mit integriertem Bremsdrucksteuerventil angeordnet wird, die wie z. B. in der DE-OS 30 01 415 gezeigt, oben am Fahrzeugchassis befestigt ist , also am federnden Teil des Fahrzeuges. Dadurch ergeben sich lange Leitungswege zu den Radzylindern, deren Wartung bzw. Entlüftung durch den Motorraum bzw. Kofferraum erfolgen muß und die beim Bremsen größere Aufweitvolumina, also eine größere Druckfluidaufnahme haben. Außerdem steht die Kraftübertragungsvorrichtung - besonders die den Hohlkolben gegenhaltende Druckfeder - dauernd unter Vorspannung und muß für solche 3elastungen dimensioniert sein. Der Regelkolben des Ventiles bewegt sich erst, wenn der durch die Vorspannung festgelegte Umschaltdruck erreicht ist, was zu Toleranzproblemen bei Herstellung und Montage führt. Nicht zuletzt ergeben sich Schwie- rigkeiten durch den zusätzlich zwischengeschalteten elastomeren Ringpuffer, der die Kennung durch bekannte Setz- und Alterungsprozesse sowie das Schwingungsverhalten des Feder-Easse-Systemes verfälscht Und nachteilig beeinflußt.An improvement was brought about by load-dependent brake pressure regulating devices, in which a load-dependent spring with the interposition of a transmission device is arranged with an integrated brake pressure control valve, which such. B. in DE-OS 30 01 415 shown, is attached to the top of the vehicle chassis, so on the resilient part of the vehicle. This results in long lines to the wheel cylinders, their Maintenance or ventilation must be carried out through the engine compartment or trunk and the when braking, have larger expansion volumes, i.e. a larger pressure fluid absorption. In addition, the power transmission device stands - especially the one holding the hollow piston Compression spring - permanently under tension and must be dimensioned for such loads be. The control piston of the valve only moves when it is preloaded specified switching pressure is reached, which leads to tolerance problems during manufacture and assembly leads. Last but not least, there are difficulties problems through the additionally interposed elastomeric ring buffer, which is the identifier through known settling and aging processes as well as the vibration behavior of the Feder-Easse system adulterated and adversely affected.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Bremsdrucksteuervorrichtung so anzuordnen und zu gestalten, daß Jede Radlast einzeln und direkt erfaßt wird und zudem möglichst nah und wartungsfreundlich am Nehmerzylinder angeordnet ist und keine für Dauerbelastung vor- und zwischengespannte Regelelemente der genannten Art aufweist.It is therefore an object of the invention to provide a brake pressure control device to be arranged and designed in such a way that each wheel load is recorded individually and directly and is also arranged as close as possible and easy to maintain on the slave cylinder and no regulating elements of the aforesaid pretensioned or intermediate tensioned for permanent load Kind.
Die Lösung der Aufgabe ist aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ersichtlich. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen enthalten die Ansprache 2 bis 6.The solution to the problem is from the characterizing part of the claim 1 can be seen. Addresses 2 to 3 contain further advantageous refinements 6th
Dabei wird ein Druckregelventil, das zwischen der Radaufhängnng und dem federbelasteten, auf ihm stehenden Gehäuseboden des Federbeines angeordnet ist, belastet, wobei die stehende Ausfiihrung ein an der Radachse schwenkbar gelagertes Kolbenteil umfaßt und an dieser vorteilhaft in Form einer Teleskopverbindung in einen Führungsansatz am Federbeinboden eintaucht, geführt und somit funktionell Bestandteil des Dampferelementes wird. Die Alternativlösung hierzu ist die Anordnung des Ventilgehäuses unterhalb der Achse, welches ein als Topfteil und mit Laschen versehenes Zentrierteil aufweist. Die Radaufhängung dient hierbei als Aufhängelement und für das Federbein als Fesselelement. Durch diese Anordnung wird die Einbaulänge des Dämpferelementes nicht vergrößert, während ein unbehinderter Zugang zum Bremskraftregler möglich ist, der eine kurze Verbindang zum Rad aufweist und tiefer als die am Rad sitzenden entlüftbaren Zuspannorgane.There is a pressure control valve between the wheel suspension and the spring-loaded housing bottom of the spring strut standing on it is arranged, loaded, with the upright version being pivotably mounted on the wheel axle Includes piston part and advantageously in the form of a telescopic connection in this a guide approach on the strut bottom dips, guided and thus functional Part of the steam element is. The alternative solution to this is the arrangement of the valve housing below the axis, which is a pot part and with tabs having provided centering part. The wheel suspension serves as a suspension element and for the strut as a fettering element. This arrangement increases the installation length of the damper element is not enlarged, while unimpeded access to the brake force regulator is possible, which has a short connection to the bike and deeper than the one on the bike seated, ventable clamping organs.
Durch die lastabhängige Regelung des Bremsdruckes durch ein Kraft-Signal auf den Regler mittels des Federbeinbodens entfällt die Ungenauigkeit eines elastischen Übertragungselementes und die Bremsdruckregelung des einzelnen Rades bei dynamischer Achslastverlagerung - beispielsweise während des Rremsens bei Kurvenfahrt - wird dadurch möglich, daß durch die Teleskopverbindung Federbein-Druckregelventil bei Vollbremsung und erfolgender Radentlastung des Innenrades der Stufenkolben des Druckregelventiles uber einen zusätzlichen Hubweg der dem Aufweitvolumen des am Innenrad anstehenden Uberdruckes bei geschlossenem Ventil entspricht, den Überdruck durch Verschieben der Federbeinboden/Stufenkolbenanordnung hin zur Entlastungsseite abbaut und ausgleicht. Die Erfindung soll anhand der AusfEhrungen näher erläutert werden.Through the load-dependent regulation of the brake pressure by means of a force signal The inaccuracy of an elastic one on the regulator by means of the strut base is dispensed with Transmission element and the brake pressure control of the individual wheel with dynamic Axle load shift - for example while braking when cornering - is possible that through the telescopic connection strut pressure control valve at Full braking and subsequent wheel relief of the inner wheel of the stepped piston of the pressure control valve Via an additional stroke that corresponds to the expansion volume of the am Inner wheel pending overpressure when the valve is closed, the overpressure through Moving the strut base / stepped piston arrangement to the relief side reduces and balances. The invention is to be explained in more detail on the basis of the embodiments.
Es zeigt: Fig. 1 den Längs schnitt des stehend angeordneten Bremsdruckreglers.It shows: Fig. 1 the longitudinal section of the upright brake pressure regulator.
Fig. 2 den längeschnitt des ngend angeordneten Bremsdruckreglers.2 shows the longitudinal section of the brake pressure regulator arranged ngend.
Fig. 3 den stehend angeordneten Bremsdruckregler mit Gelenkgabelkopfverbindung.3 shows the upright brake pressure regulator with an articulated fork head connection.
Fig. 4 Hauptzylinderdruck - Radzylinderdruck - Reglerdiagramm.Fig. 4 Master cylinder pressure - wheel cylinder pressure - regulator diagram.
Fig. 1 zeigt das Federbein 1 in stehender Anordnung, wobei der Bremsdruck regler 2 als integrierte Einheit an der Radaufhängung 3 in einer Teleskop verbindung angeordnet ist. Das Federbein 1 weist einen am Federbeingehäuse 4 befestigten Federteller 5 auf, der Sitz und Lager der Bahrzeugfeder 6 ist. Die darauf ruhende statische Gewichtslast und die beim Bremsen auftretenden dyn. Massenkräfte werden über den Gehäuseboden 7 und die zwischenliegende Reaktionsscheibe 8 auf die Stirnfläche 15 des Stufenkolbens 9 am Bremsdruckregler 2 übertragen.Fig. 1 shows the strut 1 in a standing arrangement, with the brake pressure controller 2 as an integrated unit on the wheel suspension 3 in a telescopic connection is arranged. The spring strut 1 has a spring plate attached to the spring strut housing 4 5, the seat and bearing of the vehicle spring 6 is. The static one resting on it Weight load and the dyn. Mass forces are over the Housing base 7 and the intermediate reaction disk 8 on the end face 15 of the stepped piston 9 on the brake pressure regulator 2.
Ein hülsenähnlicher Ansatz 10 des Federbeines 1 nimmt das Schaftteil 11 des Bremsdruckreglers 2 auf. Die Lagerung des Bremsdruckreglers 2 an der Radachse 3 erfolgt mittels des Ringgelenkes 12. Das Schaftteil 11 des Bremskraftreglers 2 weist an 3einer Stirnseite eine axiale zylindrische Sacklochbohrung 13 auf. Am Grund der Sacklochbohrung 17 ist ein Nasenblech 14 angeordnet, worauf ein verschiebbarer Stufenkolben 9 steht, der mit seinem kleineren Durchmesser in einer in das Sackloch eingefügten, durch ein Sicherungselement 6 arrettierten Hülse 17 geführt wird.A sleeve-like extension 10 of the strut 1 takes the shaft part 11 of the brake pressure regulator 2. The storage of the brake pressure regulator 2 on the wheel axle 3 takes place by means of the ring joint 12. The shaft part 11 of the brake force regulator 2 has an axial cylindrical blind hole 13 on one end face. At the bottom the blind hole 17 a nose plate 14 is arranged, whereupon a displaceable Stepped piston 9 is the smaller diameter in one in the blind hole inserted, locked by a securing element 6 sleeve 17 is performed.
Der Stufenkolben 9 unterteilt die Sacklochbohrung 13 in die beiden Kammern 18, 19, die über die Leitungsanschlüsse mit dem Hauptsylinder und dem Radzylinder verbunden sind. Die druckraumseitige Verbindung der Kammern 18, 19 erfolgt über eine im Stufenkolben 9 axial verlaufende Bohrung 20, eine radial angeordnete Bohrung 21 und Strömungsnuten 22. In der Bohrung 20 liegt eine mit einer Druckfeder 23 belastete Kugel 24, die in Grundstellung mittels des Nasenbleches 14 vom Dichtsitz 25 einer in den Stufenkolben 9 druckdicht eingefügten Ringscheibe 26 weggedrückt wird. Damit ist gleichzeitig der Ventilschließweg 37 festgelegt.The stepped piston 9 divides the blind hole 13 into the two Chambers 18, 19, which are connected to the main cylinder and the wheel cylinder via the line connections are connected. The pressure chamber side connection of the chambers 18, 19 takes place via a bore 20 extending axially in the stepped piston 9, a radially arranged bore 21 and flow grooves 22. In the bore 20 is a loaded with a compression spring 23 Ball 24, which in the basic position by means of the nose plate 14 from the sealing seat 25 of a in the stepped piston 9 pressure-tight inserted annular disk 26 is pushed away. In order to the valve closing path 37 is set at the same time.
Fig. 2 zeigt die Ausbildung des lastabhängigen Bremsdruckreglers 2 in der für das Federbein 1 unabhängigen Form. Dabei ist das Bremsdruckreglergehäuse 27 an der Radaufhängung 3 durch die Laschen 28 aufgehängt.2 shows the design of the load-dependent brake pressure regulator 2 in the form independent of the strut 1. Here is the brake pressure regulator housing 27 suspended from the wheel suspension 3 by the tabs 28.
Das Federbein 1 steht bei dieser Anordnung auf dem Bohrungsgrund 29 der topfförmigen Aufnahme 30 und wird durch ein im Federbeingehäuse 4 angeordnetes Langloch 31 an der Radåchse 3 axial fixiert. Das Axialspiel des Langlochs entspricht mindestens dem Steuerhub des Druckregelventiles 2, bestehend aus Ventilschließweg 37 und Hubweg 38. Die hängende Anordnung erlaubt einen einfachen Aufbau für Wartung und Austausch und ermöglicht guten Zugang bei gleicher Einbaulänge des Federbeines 1. Der bereits erwähnte Stufenkolben 9, zusammen mit dem aus Druckfeder 23 und Kugel 24 bestehenden integrierten Wechselventil wird in eine über die untenliegende Stirnfläche 32 des Gehäuses 27 eingebrachten Stufenbohrung 33 montiert, die mit einer Verschlußschraube 34 verschlossen ist. Zentrisch ist die Verschlußschraube 34 mit einem iiirchgangsgewinde 35 versehen, wo-.In this arrangement, the suspension strut 1 stands on the bottom of the bore 29 the cup-shaped receptacle 30 and is arranged in the suspension strut housing 4 by a Elongated hole 31 is axially fixed on the wheel axle 3. The axial play of the elongated hole corresponds to at least the control stroke of the pressure regulating valve 2, consisting of the valve closing path 37 and stroke 38. The hanging arrangement allows a simple structure for maintenance and exchange and enables good access with the same installation length of the shock absorber 1. The already mentioned stepped piston 9, together with that of the compression spring 23 and ball 24 existing integrated shuttle valve is in one over the lower face 32 of the housing 27 introduced stepped bore 33 mounted with a screw plug 34 is locked. The screw plug 34 with a straight-through thread is centered 35 provided, where-.
rin eine kunststoff-beschichtete, flüssigkeitsdichte Madenschraube 36 das Nasenblech 14 ersetzt und darüberhinaus den Ventilschließweg 37 einstellbar macht. Auf der Verschlußschraube 34 sitzt eine form- und kraftschlüssige Schutzkappe 39. Der geschilderte konstruktive Aufbau des Bremsdruckreglers 2 ist in Fig. 1 auch ohne und in Fig. 2 mit der Reaktionsscheibe 8 ausfahrbar, was deren Verwendung in Anbetracht ihrer bekannten Reaktions- und Übersetzungseigenschaften nur zu einer Frage der statisehen Achslast werden läßt0 Die Dichtung 40 verhindert bei dieser Anordnung eine Verschmutzung, die zum vorzeitigen Ausfall des Bremsdruckreglers führen kann.rin is a plastic-coated, liquid-tight grub screw 36 replaces the nose plate 14 and furthermore the valve closing path 37 is adjustable power. A positive and non-positive protective cap sits on the screw plug 34 39. The structural design of the brake pressure regulator 2 described is also shown in FIG. 1 can be extended without and in FIG. 2 with the reaction disk 8, which makes its use in Considering their well-known reaction and translation properties, only to one Question of the static axle load can be 0 The seal 40 prevents this Arrangement of pollution that leads to premature failure of the brake pressure regulator can lead.
Fig. 3 zeigt eine weitere Verbindungsvarjante zu Fig. 1. Dabei wird der mit dem hülsenförmigen Ansatz 10 versehene Gelenkgdbelkopf 41 am Schaftteil 11 des Bremskraftreglers 2 geführt, der auf der Schwingachse 3' des Fahrzeuges befestigt ist. Der Gelenkgabelkopf 41 des Bremskraftreglers 2 ist die Aufnahme für das Ringgelenk 12 des Federbeins 1. Beide werden mit einem Bolzen 42 über die Ringgelenkbohrung und Gelenkgabelkopfbohrung fixiert0 Der lastabhängige Bremskraftregler 2 funktioniert wie folgt: Die Fahrzeugfeder 6 ist durch die Last des Fahrzeuges beaufschlagt und drückt den Gehäuseboden 7 gegen die Stirnflache 15 des kleineren Stufenkolbendurchmessers. Wird nun infolge eines Bremsvorganges vom Hauptzylinder her ein Druck erzeugt, so pflanzt sich dieser in den gezeigten Grundstellungen ungehindert bis zu den Zuspannorganen z. B. den Radzylindern fort. Gleichzeitig entsteht aufgrund der unterschiedlichen Wirkflächen am Stufenkolben 9 in den Kammern 18, 19 durch den Bremsdruck eine am Stufenkolben 9 vertikal nach oben gerichtete Kraft, die den Stufenkolben 9 gegen die Reaktionsscheibe 8 oder direkt gegen den Gehäuseboden 7 drückt. Bei Erhöhung des Druckes schiebt der Stufenkolben 9 das Federbeingehäuse 4 gegen die Radlast nach oben und die federbelastete Kugel 24 kommt am Dichtsitz 25 des Stufenkolbens 9 zum Anlie gen, der Aussteuerpunkt ist erreicht und das Druckregelventil 2 ist geschlossen. Hauptzylinder- und Radzylinderleitung sind getrennt. Bei weiterer Druckerhöhung im Hauptzylinder erhöht sich der Druck im Radzylinder nur noch im Verhältnis der konstruktiv festgelegten Wirkflächen am Stufenkolben 9, was einen geringeren Anstieg der Kennlinie bewirkt.FIG. 3 shows a further connection variant to FIG the joint pin head 41 provided with the sleeve-shaped extension 10 on the shaft part 11 of the brake force controller 2, which is attached to the swing axis 3 'of the vehicle is. The joint fork head 41 of the brake force regulator 2 is the receptacle for the ring joint 12 of the shock absorber 1. Both are fastened with a bolt 42 over the ring joint bore and joint clevis hole fixed 0 The load-dependent brake force regulator 2 works as follows: The vehicle spring 6 is acted upon by the load of the vehicle and presses the housing bottom 7 against the end face 15 of the smaller stepped piston diameter. If a pressure is now generated by the master cylinder as a result of a braking process, then so if this is unhindered in the basic positions shown, it can be planted as far as the clamping organs z. B. continued the wheel cylinders. At the same time arises due to the different Active areas on the stepped piston 9 in the chambers 18, 19 by the braking pressure an am Stepped piston 9 vertically upward force that counteracts the stepped piston 9 the reaction disk 8 or directly against the housing base 7 presses. When increasing of the pressure, the stepped piston 9 pushes the strut housing 4 against the wheel load upwards and the spring-loaded ball 24 comes to the sealing seat 25 of the stepped piston 9 to the conditions, the control point is reached and the pressure control valve 2 is closed. Master cylinder and wheel cylinder lines are separate. If the pressure increases further in the master cylinder, the pressure in the wheel cylinder only increases in proportion to the constructively defined active surfaces on the stepped piston 9, which is a smaller increase the characteristic causes.
Eine beim Bremsen über den Aussteuerpunkt erfolgende Radlastverringerung am Innenrad, z. B. beim Bremsen in Kurvenfahrt oder durch dynamische Achslastverlagerung, bewirkt eine axiale.Eubbewegung des Stufenkolbens 9 in Richtung Fahrzeugaufbau und ein Druckausgleich zur Radzylinderleitung erfolgt so lange bis die über den Federbeinboden 7 wirkende verminderte Radlast mit der an der Stirnfläche 15 des Stufenkolbeins 9 entgegenwirkenden, durch den Flüssigkeitsdruck erzeugten Axialkraft im Gleichgewicht steht, wodurch der Momentanwert des Aussteuerpunktes unter den Auslegewert sinkt und das Rad entsprechend seiner geringeren Bbdenanpreßkraft nach einer parallel unter der Normalkurve verlaufenden Bremskraftkennlinie verzögert. Beim gleichen Vorgang wird das Außenrad durch die dynamische Verlagerung des Fahrzeugaufbaues höher belastet. Zum Schließen des Druckregelventiles 2 wird bedingt durch die höhere Radlast ein höherer Ventilschließdruck benötigt. Der Momentanwert des Aussteuerpunktes steigt über den Normalwert und das Außenrad wird entsprechend seiner höheren BodenanpreSkraft nach einer siber der Normalkurve verlaufes?den Bremskraftlinie verzögert.A wheel load reduction that occurs when braking above the control point on the inner wheel, e.g. B. when braking when cornering or by dynamic axle load shifting, causes an axial movement of the stepped piston 9 in the direction of the vehicle body and a pressure equalization to the wheel cylinder line takes place until the over the strut base 7 acting reduced wheel load with that on the end face 15 of the stepped piston 9 counteracting axial force generated by the fluid pressure in equilibrium stands, whereby the instantaneous value of the control point sinks below the design value and the wheel according to its lower Bbdenanpreßkraft after a parallel braking force characteristic that is below the normal curve is delayed. At the same The outer wheel becomes the process through the dynamic displacement of the vehicle body higher burdened. To close the pressure control valve 2 is due to the higher Wheel load requires a higher valve closing pressure. The instantaneous value of the control point rises above the normal value and the outer wheel is adjusted according to its higher ground contact force after a braking force line that is above the normal curve is delayed.
Je nach Beladungszustand wird der Aussteuerpunkt 43 im Druckverlaufsdiagramm Hauptzylinderdruck zu Radzylinderdruck höher oder tiefer liegen. Es ergibt sich eine Kurvenschar wie in Fig. 4 gezeigt, die vom Beladungszustand und den beim Bremsen dynamischen Radlastverlagerungen abhängig sind und deshalb dem idealen Kennlinienverlauf bei der vorgestellten Anordnung sehr nahe kommen.Depending on the loading condition, the control point 43 is shown in the pressure curve diagram Master cylinder pressure to wheel cylinder pressure are higher or lower. It surrenders a family of curves as shown in FIG. 4, that of the load condition and that during braking dynamic wheel load shifts are dependent and therefore the ideal Characteristic curve in the presented arrangement come very close.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19833329140 DE3329140A1 (en) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | Load-related brake pressure control device |
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DE19833329140 DE3329140A1 (en) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | Load-related brake pressure control device |
Publications (1)
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DE3329140A1 true DE3329140A1 (en) | 1985-02-21 |
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ID=6206388
Family Applications (1)
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DE19833329140 Withdrawn DE3329140A1 (en) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | Load-related brake pressure control device |
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DE (1) | DE3329140A1 (en) |
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- 1983-08-12 DE DE19833329140 patent/DE3329140A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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