DE3726022A1 - Process for the production of single- or multiwalled elements - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her stellung von ein- oder mehrwandigen Körpern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a method for manufacturing position of single or multi-walled bodies according to the Preamble of claim 1.
Mehrwandige Körper können bekanntlich dadurch herge stellt werden, indem entweder mehrstückige Formen zum Einsatz gelangen oder indem zuerst verschiedene einwan dige Körper gebildet werden, welche in der Folge unter Einsatz entsprechender Verfahren unter Bildung eines mehrwandigen Körpers miteinander verbunden werden. Beides setzt jedoch einen relativ hohen arbeitsmäßigen Aufwand voraus, so daß derartige mehrwandige Körper in der Her stellung sehr aufwendig sind.It is well known that multi-walled bodies can be used be made by either multi-piece shapes for Get involved or by first using different ones body are formed, which subsequently under Use appropriate procedures to form a multi-walled body to be connected. Both however, requires a relatively high level of work ahead, so that such multi-walled bodies in the fro position are very complex.
Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein neuartiges Verfahren zur Herstellung ein- oder mehrwandiger Körper zu schaffen, welches mit relativ ge ringem Arbeitsaufwand durchführbar ist.It is therefore an object of the present invention a novel process for making one or to create multi-walled body, which with relatively ge low workload is feasible.
Erfindungsgemäß wird dies durch Vorsehen der im kenn zeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale erreicht.According to the invention, this is provided by the in drawing part of claim 1 listed features reached.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the invention result based on the subclaims.
Die Erfindung soll nunmehr anhand von Ausführungsbei spielen näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen:The invention will now be based on exemplary embodiments play will be explained and described, wherein reference is made to the attached drawing. It demonstrate:
Fig. 1 bis 4 schematische Schnittansichten zur Erläute rung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines kompliziert geformten einwandigen Körpers, Figs. 1 to 4 are schematic sectional views for Erläute out the method according to the invention for producing a complex-shaped walled body,
Fig. 5 und 6 schematische Schnittansichten zur Erläute rung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung eines vielwandigen Kör pers und Fig. 5 and 6 are schematic sectional views for Erläute out the method according to the invention in the manufacture of multi-walled Kör pers and
Fig. 7 und 8 Schnittansichten zur Erläuterung des er findungsgemäßen Verfahrens bei der Her stellung eines zweiwandigen Körpers. FIGS. 7 and 8 are sectional views for explaining the inventive method it at the position of a double-walled Her body.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zuerst ein aus Glas, Keramik, Metall oder einem Zirkon-Cellulitgemisch bestehender Aufnahmekörper 1 her gestellt, so wie er beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist. Dieser Aufnahmekörper 1 besitzt dabei eine Zusam mensetzung aus etwa 55% Quarzit oder Zirkonoxid, 30% Anhydridgips oder Prestia-Gros Grains, 10% Kaolin und 5% Cellulose. Falls in der Folge bei relativ hohen Temperaturen gearbeitet wird, kann jedoch die Zusammen setzung des Aufnahmekörpers 1 ebenfalls aus etwa 50% Zirkonoxid, 30% Magnesiumoxid und 20% Magnesiumnitrat bestehen.To carry out the method according to the invention, a receiving body 1 consisting of glass, ceramic, metal or a zircon-cellulite mixture is first produced, as is shown, for example, in FIG. 1. This receiving body 1 has a composition of about 55% quartzite or zirconium oxide, 30% anhydride gypsum or Prestia-Gros Grains, 10% kaolin and 5% cellulose. If subsequently worked at relatively high temperatures, the composition of the receiving body 1 can also consist of about 50% zirconium oxide, 30% magnesium oxide and 20% magnesium nitrate.
Der aus einer derartigen Zusammensetzung bestehende Auf nahmekörper 1, welcher im Hinblick auf seine spätere Verwendung mit einer konischen Gewindebohrung 2 versehen ist, wird in der Folge bei etwa 1100°C vorgebrannt, da mit derselbe die gewünschte mechanische Festigkeit er hält.The existing from such a composition on receiving body 1 , which is provided with a conical threaded bore 2 in view of its later use, is subsequently prebaked at about 1100 ° C, since with the same he holds the desired mechanical strength.
In der Folge wird dann ein stabförmiges Eintauchwerkzeug mit einem am vorderen Ende vorgesehenen konischen Außengewinde 4 in die konische Gewindebohrung 2 des vor gebrannten Aufnahmekörpers 1 eingeschraubt, so daß der Aufnahmekörper 1 fest an dem stabförmigen Eintauchwerk zeug 2 fixiert ist. Das stabförmige Eintauchwerkzeug 3 besitzt dabei vorzugsweise zusätzlich eine Längsbohrung 5, über welche das stabförmige Eintauchwerkzeug 3 an eine Unterdruckquelle angeschlossen werden kann, die innerhalb des Aufnahmekörpers 1 einen entsprechenden Unterdruck erzeugt. Der betreffene Aufnahmekörper 1 be sitzt dabei aufgrund seiner Zusammensetzung eine gewisse Mikroporösität, aufgrund welcher eine verbesserte Haft wirkung an der Außenfläche des Aufnahmekörpers 1 zustan de kommt.Subsequently, a rod-shaped immersion tool with a conical external thread 4 provided at the front end is screwed into the conical threaded bore 2 of the pre-fired receiving body 1 , so that the receiving body 1 is firmly fixed to the rod-shaped immersion tool 2 . The rod-shaped immersion tool 3 preferably additionally has a longitudinal bore 5 , via which the rod-shaped immersion tool 3 can be connected to a negative pressure source, which generates a corresponding negative pressure within the receiving body 1 . The relevant receiving body 1 be sits due to its composition a certain microporosity, due to which an improved adhesive effect on the outer surface of the receiving body 1 comes about de.
Im Rahmen eines folgenden Verfahrensschrittes wird dann gemäß Fig. 2 der an dem stabförmigen Eintauchwerkzeug 3 befestigte Aufnahmekörper 1 in eine Schmelze 6, bei spielsweise Glasschmelze, eingetaucht, welche innerhalb einer entsprechend beheizten Schmelzwanne 7 gehalten ist. Das stabförmige Eintauchwerkzeug 3 wird dabei rotiert so daß die gesamte Außenfläche des entsprechend geform ten Aufnahmekörpers 1 in Berührung mit der Schmelze 6 gelangt. Aufgrund des durch die Längsbohrung 5 des stab förmigen Eintauchwerkzeugs 3 ausgeübten Unterdruckes wird dabei die Haftwirkung der Schmelze 6 an der Außen fläche des Aufnahmekörpers 1 unterstützt. In the context of a subsequent process step is then shown in FIG. 2 of the attached to the rod-shaped immersion tool 3 receiving body 1 in a melt 6, in playing molten glass, submerged, which is retained within a correspondingly heated melting tank 7. The rod-shaped immersion tool 3 is rotated so that the entire outer surface of the correspondingly shaped receiving body 1 comes into contact with the melt 6 . Due to the negative pressure exerted by the longitudinal bore 5 of the rod-shaped immersion tool 3 , the adhesive effect of the melt 6 on the outer surface of the receiving body 1 is supported.
Im Rahmen eines folgenden Verfahrensschrittes wird dann der an dem stabförmigen Eintauchwerkzeug befestigte Aufnahmekörper 1 aus der innerhalb der Schmelzwanne 7 befindlichen Schmelze 6 herausgenommen und ggf. das stabförmige Eintauchwerkzeug 3 mit seinem konischen Außengewinde 4 aus der konischen Gewindebohrung 2 des Aufnahmekörpers 1 herausgeschraubt. Der Aufnahmekörper 1 wird dann zur Abkühlung gebracht, wobei die auf der Außenfläche des Aufnahmekörpers 1 befindliche Schicht 8 der Schmelze 6 gemäß Fig. 3 zum Erstarren gebracht wird. Durch geeignete Materialwahl des Aufnahmekörpers 1 kann dabei der thermische Ausdehnungskoeffizient die ses Aufnahmekörpers 1 an den der Schmelze 6 bzw. der Schicht 8 angepaßt werden, so daß keine Gefahr besteht, daß die auf der Außenfläche des Aufnahmekörpers 1 befind liche Schicht 8 Sprünge oder Risse erhält.In the course of a subsequent method step, the receptacle body 1 fastened to the rod-shaped immersion tool is then removed from the melt 6 located within the melting tank 7 and, if necessary, the rod-shaped immersion tool 3 with its conical external thread 4 is unscrewed from the conical threaded bore 2 of the receiving body 1 . The receiving body 1 is then brought to cool, the layer 8 of the melt 6 located on the outer surface of the receiving body 1 being solidified according to FIG. 3. By suitable material selection of the receiving body 1 while the thermal expansion coefficient can ses receiving body 1 at the melt 6 and the layer are adapted to 8, so that there is no danger that on the outer surface of the receiving body 1 befind Liche layer 8 receives cracks or splits .
Im Rahmen eines weiteren Verfahrensschrittes wird dann in der Folge gemäß Fig. 4 der Aufnahmekörper 1 entfernt, was aufgrund der Wasserlöslichkeit des verwendeten Auf nahmekörpers auf sehr einfacher Weise mit Hilfe des Wasserstrahls eines Hochdruckreinigers vorgenommen wer den kann. Der auf diese Weise gebildete Hohlkörper 9 besitzt dabei Innenabmessungen, welche durch die Außen abmessungen des Aufnahmekörpers 1 genau vorgegeben sind, so daß auf diese Weise Hohlkörper 9 hergestellt werden können, bei welchen in bezug auf die Innenabmessungen sehr hohe Fertigungstoleranzen eingehalten werden müssen.In the course of a further method step, the receiving body 1 is then removed in the sequence according to FIG. 4, which due to the water solubility of the receiving body used is carried out in a very simple manner with the help of the water jet of a high-pressure cleaner. The hollow body 9 formed in this way has internal dimensions which are precisely predetermined by the outer dimensions of the receiving body 1 , so that hollow bodies 9 can be produced in this way, in which very high manufacturing tolerances must be maintained with respect to the internal dimensions.
Anhand von Fig. 5 und 6 soll die Herstellung eines viel wandigen Körpers erläutert werden. Zur Herstellung eines derartigen vielwandigen Hohlkörpers kann bei spielsweise ein glockenförmiger Aufnahmekörper 10 ver wendet werden, so wie er in Fig. 5 dargestellt ist. Dieser Aufnahmekörper 10 welcher aus den selben Materialien wie der Aufnahmekörper 1 hergestellt sein kann besitzt dabei an seinem oberen Bereich eben falls eine konische Gewindebohrung 11, in welche ein entsprechendes stabförmiges Eintauchwerkzeug einge schraubt werden kann. Der Aufnahmekörper 10 ist nach unten hin mit einem glockenförmigen Bereich 12 versehen, in dessen Innerem ein zylindrischer Bereich 13 vorge sehen ist. Zwischen diesen Bereichen 12 und 13 sind da bei entlang des Umfangs verteilte Stege 14 vorgesehen, welche den zylindrischen Bereich 13 in bezug auf den glockenförmigen Bereich 12 positionsmäßig fixieren. Zu sätzlich sind innerhalb des glockenförmigen Bereiches 12 und des zylindrischen Bereiches 13 eine entsprechen de Anzahl von Verbindungskanälen 15 bzw. 16 vorgesehen welche zur Herstellung von Querverbindungen des herzu stellenden vielwandigen Körpers dienen. Diese Verbin dungskanäle 15 und 16 haben zusätzlich die Funktion, daß beim Eintauchen in die Schmelze ein Luftaustritt nach oben hin möglich ist.The manufacture of a multi-walled body will be explained with reference to FIGS . 5 and 6. To produce such a multi-walled hollow body, a bell-shaped receiving body 10 can be used for example, as shown in Fig. 5. This receiving body 10, which can be made of the same materials as the receiving body 1 , has in its upper area just if a conical threaded bore 11 , into which a corresponding rod-shaped plunger can be screwed. The receiving body 10 is provided at the bottom with a bell-shaped region 12 , in the interior of which a cylindrical region 13 is provided. Between these areas 12 and 13 there are webs 14 distributed along the circumference which fix the cylindrical area 13 in position with respect to the bell-shaped area 12 . In addition, a corresponding number of connecting channels 15 and 16 are provided within the bell-shaped area 12 and the cylindrical area 13 which serve to produce cross-connections of the multi-walled body to be produced. This connec tion channels 15 and 16 also have the function that an air outlet upwards is possible when immersed in the melt.
Wenn nun der in Fig. 5 dargestellte Aufnahmekörper 10 in analoger Weise zur Fig. 2 in eine Schmelze getaucht wird, lagert sich eine Schicht dieser Schmelze sowohl an den Außen- wie auch an den Innenwandungen des Auf nahmekörpers 10 an, wobei ebenfalls die Außenwandungen der Stege 14 und die Innenwandungen der Verbindungs kanäle 15 und 16 mit einer entsprechenden Schicht be deckt werden. Nach Entfernung des Aufnahmekörpers 10 aus der Schmelze und Verfestigung der an den Innen- und Außenflächen des Aufnahmekörpers 10 gebildeten Schicht kann dann in analoger Weise zu Fig. 4 der Auf nahmekörper 10 mit Hilfe von Wasser ausgewaschen wer den, wobei in zweckmäßiger Weise der Wasserstrahl eines Hochdruckreinigers zum Einsatz gelangt. Auf diese Weise ent steht dann der in Fig. 6 dargestellte mehrwandige Kör per 17, welcher unter Einsatz anderer Herstellungsver fahren nur schwer und mit erheblichen Kosten herstell bar ist.If the receiving body 10 shown in FIG. 5 is immersed in a melt in a manner analogous to FIG. 2, a layer of this melt is deposited on both the outer and the inner walls of the receiving body 10 , the outer walls of which also being deposited Crosspieces 14 and the inner walls of the connecting channels 15 and 16 are covered with a corresponding layer. After removal of the receptacle body 10 from the melt and solidification of the layer formed on the inner and outer surfaces of the receiving body 10 of the on acceptance body 10 with the aid of water washed out who the, one in an appropriate manner, the water jet can then in a manner analogous to Fig. 4 Pressure washer is used. In this way, there is then the multi-walled body shown in FIG. 6 by 17 , which can be produced using other manufacturing processes only with difficulty and with considerable costs.
Fig. 7 und 8 zeigen ein Herstellungsverfahren zur Her stellung eines zweiwandigen Körpers. In diesem Fall kann beispielsweise ein glockenförmiger Aufnahmekörper 18 verwendet werden, so wie er in Fig. 7 dargestellt ist. Dieser glockenförmige Aufnahmekörper 18 besitzt nach oben hin einen zylindrischen Ansatz 19, welcher mit einer konischen Gewindebohrung 20 versehen ist. In diese Gewindebohrung 20 kann wiederum das konische Außengewinde eines stabförmigen Eintauchwerkzeugs ein geschraubt werden, so wie es in Fig. 2 dargestellt ist. In analoger Weise zu Fig. 5 weist der glockenförmige Auf nahmekörper 18 ebenfalls entlang des Umfangs verteilte Verbindungskanäle 21 auf, durch die beim Eintauchen des glockenförmigen Aufnahmekörpers 18 die im Inneren be findliche Luft entweichen kann. Die betreffenden Ver bindungskanäle 21 schaffen darüber hinaus entsprechen de Verbindungsstege des herzustellenden zweiwandigen Körpers. FIGS. 7 and 8 show a manufacturing process for the preparation of a double-walled body position. In this case, for example, a bell-shaped receiving body 18 can be used, as is shown in FIG. 7. This bell-shaped receiving body 18 has a cylindrical projection 19 upwards, which is provided with a conical threaded bore 20 . The conical external thread of a rod-shaped immersion tool can in turn be screwed into this threaded bore 20 , as shown in FIG. 2. In an analogous manner to FIG. 5, the bell-shaped receiving body 18 also has connection channels 21 distributed along the circumference, through which, when the bell-shaped receiving body 18 is immersed, the air that is inside can escape. The relevant Ver connecting channels 21 also create corresponding de connecting webs of the double-walled body to be produced.
Der in Fig. 7 dargestellte glockenförmige Aufnahmekörper 18 wird nach dem Vorbrennen und der Befestigung des Eintauchwerkzeugs in eine entsprechend Fig. 2 dargestell te Schmelze eingetaucht, wobei das stabförmige Eintauch werkzeug rotiert wird, damit die verschiedenen Innen- und Außenflächen des glockenförmigen Aufnahmekörpers 18 in die Berührung mit der Schmelze gelangen. Nach Ent fernung aus der Schmelze wird dann die an den Innen- und Außenflächen des glockenförmigen Aufnahmekörpers 18 gebildete Schicht zum Erhärten gebracht, worauf erneut unter Einsatz des Wasserstrahls eines Hochdruckreini gers der glockenförmige Aufnahmekörper 18 ausgewaschen wird, so daß am Ende der in Fig. 8 dargestellte zweiwan dige Körper 22 zur Verfügung steht.The bell-shaped receiving body 18 shown in FIG. 7 is immersed in a melt shown in FIG. 2 after preburning and the attachment of the immersion tool, the rod-shaped immersion tool being rotated so that the various inner and outer surfaces of the bell-shaped receiving body 18 into the Get in touch with the melt. After removal from the melt, the layer formed on the inner and outer surfaces of the bell-shaped receiving body 18 is then hardened, whereupon the bell-shaped receiving body 18 is washed out again using the water jet of a high-pressure cleaner, so that at the end of FIG. 8 illustrated illustrated body 22 is available.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist, insbesondere zur Formung schwer verformbarer Materialien, wie Ceramodur- oder Duran-Glas geeignet, welche bisher nur unter Ein satz von Hochleistungspressen und komplizierten Guß formen geformt werden konnten. Im Rahmen der vorliegen den Erfindung können dabei untergriffige Flächen er stellt werden, ohne daß dabei mehrteilige Formen ver wendet werden müssen. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt fernerhin die Einhaltung genauester Innenmaße, was insbesondere bei Meßgeräten, Retorten und anderen Apparaturen von großer Bedeutung ist. Im Rahmen der Er findung können fernerhin große gekrümmte oder konische Röhren in Duran- und Ceramodurgläsern hergestellt werden, ohne daß dabei aufwendige Hitzeverformungen sowie Schweißvor gänge vorgenommen werden müssen. Zur Herstellung der artiger gekrümmter und/oder konischer Röhren muß allein ein entsprechend geformter Aufnahmekörper verwendet wer den, welcher nach dem Eintauchen in die Schmelze und Erstarrung der gebildeten Außenschicht durch Auswaschen entfernt wird. Im Rahmen der Erfindung können ferner hin aus Duran- oder Ceramodurglas doppelwandige Rohre hergestellt werden, was bisher nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand durchführbar war. Zur Erzielung der ge wünschten Doppelwandigkeit muß im Rahmen der Erfindung allein ein rohrförmiger Aufnahmekörper in die Schmelze eingetaucht werden, welcher nach dem Erkalten der innen und außen auf dem zylindrischen Körper aufgebrachten Schicht zur Auswaschung gelangt. The method according to the invention is particularly suitable for Forming difficult-to-deform materials such as Ceramodur or Duran glass, which was previously only available under one set of high performance presses and complicated molding shapes could be shaped. As part of the present the invention, he can grasp surfaces be put without ver multi-part shapes must be applied. The method according to the invention also allows the most exact internal dimensions to be observed, what especially with measuring devices, retorts and others Equipment is of great importance. As part of the Er Large curved or conical tubes can also be found in Duran and Ceramodur glass, without that complex heat deformations and sweat gears must be made. To make the like curved and / or conical tubes must alone a correspondingly shaped receiving body who used the one that after immersion in the melt and Solidification of the outer layer formed by washing out Will get removed. In the context of the invention can also double-walled tubes made of Duran or Ceramodur glass are produced, which so far not or only with a lot high effort was feasible. To achieve the ge Desired double wall must be within the scope of the invention only a tubular receptacle in the melt be immersed, which after cooling the inside and applied on the outside of the cylindrical body Layer to wash out.
Im Rahmen der Erfindung lassen sich ebenfalls kompli zierte Körper aus Metall herstellen, in welchem Fall entsprechend geformte Aufnahmekörper in die je weilige Metallschmelze eingetaucht werden. Dabei lassen sich Körper in kugel- oder mehrschaliger- oder kammer artiger Form einstückig und ohne Schweißnähte her stellen, so daß auf diese Weise metallische Körper herstellbar sind, welche extrem hohen Drücken ausge setzt werden.Within the scope of the invention can also be compli adorned body made of metal, in which Case correspondingly shaped receiving body in each metal melt can be immersed. Let it go body in spherical or multi-layered or chamber like shape in one piece and without welds put so that in this way metallic body which extremely high pressures can be produced be set.
Die am Anfang der Figurenbeschreibung angegebenen Werte der Zu sammensetzung des Aufnahmekörpers können im Rahmen der Erfindung maximal 10% vorzugsweise 5% nach oben und unten abgeändert werden.The values of the Zu given at the beginning of the description of the figures composition of the receiving body can be within the scope of the invention maximum 10%, preferably 5% modified up and down will.
Claims (10)
daß ein entsprechend geformter Aufnahmekörper (1, 10, 18) in eine Schmelze (6) des Materials des herzustellenden Körpers eingetaucht wird,
daß nach dem Herausziehen des Aufnahmekörpers (1, 10, 18) aus der Schmelze (6) die auf dem Aufnahmekörper (1, 10, 18) gebildete Schicht (8) zum Erstarren gebracht wird und
daß schließlich der Aufnahmekörper (1, 10, 18) unter Zurücklassung des gewünschten ein- oder mehrwandigen Körpers (9, 17, 22) zur Entfernung gebracht wird.1. A process for the production of single-walled or multi-walled bodies consisting of fusible materials, in particular glass, metal or ceramic bodies, which surface either have a complicated and / or under-accessible spatial configuration, or in which precise internal shape dimensions are specified, characterized in that
that a correspondingly shaped receiving body ( 1 , 10 , 18 ) is immersed in a melt ( 6 ) of the material of the body to be produced,
that after pulling out the receiving body ( 1 , 10 , 18 ) from the melt ( 6 ) the layer ( 8 ) formed on the receiving body ( 1 , 10 , 18 ) is solidified and
that the receiving body ( 1 , 10 , 18 ) is finally removed, leaving behind the desired single- or multi-walled body ( 9 , 17 , 22 ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873726022 DE3726022A1 (en) | 1987-08-05 | 1987-08-05 | Process for the production of single- or multiwalled elements |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19873726022 DE3726022A1 (en) | 1987-08-05 | 1987-08-05 | Process for the production of single- or multiwalled elements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3726022A1 true DE3726022A1 (en) | 1989-02-16 |
Family
ID=6333128
Family Applications (1)
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DE19873726022 Withdrawn DE3726022A1 (en) | 1987-08-05 | 1987-08-05 | Process for the production of single- or multiwalled elements |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3726022A1 (en) |
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-
1987
- 1987-08-05 DE DE19873726022 patent/DE3726022A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: WEISSGERBER, FRITZ, 8000 MUENCHEN, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |