DE3929835A1 - Fuel-air mixture formation in IC engine - involves nozzle with axially movable tapered throttle body - Google Patents
Fuel-air mixture formation in IC engine - involves nozzle with axially movable tapered throttle bodyInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Luft-Gemischbildungsvor richtung für Verbrennungsmotoren mit einem rotationssymmetri schen Düsenkörper, der zusammen mit einem in ihm verschiebbaren rotationssymmetrischen Drosselkörper eine konvergent-divergente Düse bildet, die in ein Saugrohr des Verbrennungsmotors mündet, wobei ein um die konvergent-divergente Düse umlaufender Kraft stoffluftspalt mit einer umlaufenden Spaltöffnung in die Düse mündet und aus der Spaltöffnung mit Luft vermischter Kraftstoff annähernd quer zur Richtung des Hauptluftmassenstromes in die Düse eingespritzt wird. Eine derartige Gemischbildungsvorrich tung ist aus der DE 36 43 882 A1 bekannt.The invention relates to a fuel-air mixture formation direction for internal combustion engines with a rotational symmetry nozzle body, which together with a displaceable in it rotationally symmetrical throttle body a convergent-divergent Forms nozzle, which opens into an intake manifold of the internal combustion engine, a force revolving around the convergent-divergent nozzle material air gap with a circumferential gap opening in the nozzle opens and fuel mixed with air from the gap opening approximately transverse to the direction of the main air mass flow in the Nozzle is injected. Such a mixture formation device device is known from DE 36 43 882 A1.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die genannte Kraft stoff-Luft-Gemischbildungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren so weiterzubilden, daß diese zusammen mit dem Verbrennungsmotor eine baulich kompakte Anordnung darstellt.It is an object of the present invention, the force mentioned Substance-air mixture formation device for internal combustion engines to further develop that together with the internal combustion engine represents a structurally compact arrangement.
Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, daß der Hauptluftmassen strom die Düse im Steigstrom durchströmt. Der Hauptluftmassen strom tritt damit von unten in die Gemischbildungsvorrichtung ein, durchströmt die Düse und gelangt schließlich in das Saugrohr, von wo er nach unten gerichtet in die Zylinder des Verbrennungsmotors überführt wird. Die erfindungsgemäße Ausge staltung zeichnet sich damit gegenüber einer Düse der Gemisch bildungsvorrichtung, die im Fallstrom durchströmt wird und damit oberhalb des Verbrennungsmotors angeordnet sein muß, durch einen minimalen Bauraum auf, da die Gemischbildungsvorrichtung neben dem Verbrennungsmotor Platz finden kann.According to the invention it is provided that the main air masses current flows through the nozzle in a rising flow. The main air masses Current thus enters the mixture formation device from below flows through the nozzle and finally gets into the Intake manifold, from where it is directed down into the cylinder of the Internal combustion engine is transferred. The invention Staltung thus stands out compared to a nozzle of the mixture education device, which is flowed through in the downflow and thus must be arranged above the internal combustion engine, by a minimal space, since the mixture forming device in addition the internal combustion engine can find space.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß Stellelemente der Gemischbildungsvorrichtung gut zugänglich plaziert werden können. So ist gemäß einer besonderen Ausfüh rungsform der Erfindung vorgesehen, daß im Bereich des Diffusors der Düse eine mit dem Drosselkörper in Wirkverbindung bringbare Vorrichtung zum Einstellen der Leerlaufstellung des Drosselkör pers angeordnet ist. Diese Vorrichtung zum Einstellen der Leerlaufstellung des Drosselkörpers ist zweckmäßig als Einstell schraube ausgebildet, die von oben zugänglich die zugeordnete Gehäusewandung der Gemischbildungsvorrichtung durchsetzt, insbesondere die Wandung des Saugrohres und unmittelbar mit dem zugeordneten im Abströmbereich der Düse liegenden Endbereich des Drosselkörpers zusammenwirkt.Another advantage of the invention is that Control elements of the mixture formation device easily accessible can be placed. According to a special statement tion form of the invention provided that in the region of the diffuser the nozzle can be brought into operative connection with the throttle body Device for adjusting the idle position of the throttle body pers is arranged. This device for adjusting the Idle position of the throttle body is useful as a setting screw formed, the associated accessible from above Penetrates the housing wall of the mixture formation device, in particular the wall of the suction pipe and directly with the assigned end region of the nozzle located in the outflow region of the nozzle Throttle body cooperates.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Gemischbildungsvorrich tung wird es überdies als vorteilhaft angesehen, wenn der Kraftstoffluftspalt mit einer Kraftstoff- sowie einer Luftzufüh rung in Verbindung steht, wobei die Kraftstoffzuführung von, auf die Düsenströmung bezogen, stromaufwärts in den Kraftstoffluft spalt und die Luftzuführung von stromabwärts in den Kraftstoff luftspalt erfolgt. Die genannte Zuführung des Kraftstoffes bzw. der Luft führt dazu, daß der Kraftstoff, da er unterhalb der Luftzuführung strömt, niemals in die Luftzuführung gelangen kann und umgekehrt, was der Fall sein könnte, wenn die Kraftstoffzu führung stromaufwärts, das heißt oberhalb der Luftzuführung bei einer Durchströmung der Düse im Steigstrom plaziert wäre. Schließlich besteht die Möglichkeit, den Druck pL zur Steuerung der Gemischbildungsvorrichtung im Bereich des variablen engsten Querschnittes der Düse zu entnehmen, die Druckabnahme sollte hierbei stromaufwärts des Kraftstoffluftspaltes und stromauf wärts der Kraftstoffzuführung erfolgen.In the inventive formation of the mixture formation device, it is also considered advantageous if the fuel air gap is connected to a fuel and an air supply, the fuel supply from, based on the nozzle flow, upstream into the fuel air and the air supply from downstream into the fuel air gap occurs. Said supply of the fuel or the air leads to the fact that the fuel, since it flows below the air supply, can never get into the air supply and vice versa, which could be the case if the fuel supply upstream, that is, above the air supply a flow through the nozzle would be placed in the rising flow. Finally, there is the possibility of taking the pressure p L for controlling the mixture formation device in the region of the variable narrowest cross section of the nozzle; the pressure decrease should take place upstream of the fuel air gap and upstream of the fuel supply.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung der Figuren dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkma len erfindungswesentlich sind.Further features of the invention are in the subclaims and the description of the figures, it being noted that all individual characteristics and all combinations of individual characteristics len are essential to the invention.
In den Figuren ist die Erfindung anhand einer Ausführungsform verdeutlicht, ohne hierauf beschränkt zu sein. Es zeigt:.In the figures, the invention is based on an embodiment clarified without being limited to this. It shows:.
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Kraft stoff-Luft-Gemischbildungsvorrichtung für einen Ottomotor im Bereich von Düsenkörper und Drosselkörper sowie zugeordnetem Gehäuseabschnitt, wobei die linke Hälfte der Figur die Vorrichtung bei in Leerlaufstel lung befindlichem Drosselkörper und die rechte Hälfte diesen in Vollaststellung verdeutlicht, ferner Fig. 1 shows a longitudinal section through the fuel-air mixture-forming device for a gasoline engine in the region of the nozzle body, and throttle body and an associated housing section, with the left half of the figure that illustrates the device when in idle Stel lung befindlichem throttle body and the right half in the fully opened, further
Fig. 2 eine stark vereinfachte Darstellung des Zusammenwirkens der erfindungsgemäßen Gemischbildungsvorrichtung mit dem dieser nachgeordneten Ottomotor. Fig. 2 is a greatly simplified representation of the interaction of the mixture formation device according to the invention with the gasoline engine downstream thereof.
In Fig. 1 ist eine gedachte Längsachse der Kraftstoff-Luft- Gemischbildungsvorrichtung für den Ottomotor, um die Teile dieser Gemischbildungsvorrichtung symmetrisch ausgebildet sind, mit 1 bezeichnet. Im wesentlichen rotationssymmetrisch geformt ist ein Düsenkörper 2 mit seiner inneren Wandung 3. Der von der inneren Wandung begrenzte Innenraum in dem Düsenkörper verjüngt sich von seinem unteren Bereich 4 nach oben stetig bis zu einer Stelle engsten lichten Querschnitts. An diesen schließt sich ein Radialdiffusor 5 an, der in ein in dieser Figur nicht näher dargestelltes Saugrohr des Verbrennungsmotors mündet. Unten wird die Kraftstoff-Luft-Gemischbildungsvorrichtung über ein gleich falls nicht dargestelltes Luftfilter über die Öffnungen 6 mit Luft beaufschlagt. Der Hauptluftmassenstrom strömt also in Pfeilrichtung L von unten nach oben.In Fig. 1, an imaginary longitudinal axis of the fuel-air mixture formation device for the gasoline engine, around which parts of this mixture formation device are symmetrical, is designated by 1 . A nozzle body 2 with its inner wall 3 is essentially rotationally symmetrical. The interior space delimited by the inner wall in the nozzle body tapers continuously upwards from its lower region 4 to a point with the narrowest clear cross section. This is followed by a radial diffuser 5 , which opens into an intake manifold of the internal combustion engine, not shown in this figure. At the bottom, the fuel-air mixture formation device is acted upon by air via an air filter, if not shown, via the openings 6 . The main air mass flow therefore flows in the direction of arrow L from bottom to top.
Zur Regelung des Hauptluftmassenstromes dient in Verbindung mit dem Düsenkörper 2 ein ebenfalls rotationssymmetrisch um die Längsachse geformter Drosselkörper 7, der dazu in Richtung der Längsachse gemäß Doppelpfeil A einstellbar ist. Der Drosselkör per ist im wesentlichen als Kegel mit nach oben gerichteter Spitze 8 ausgebildet, er weist unten zusätzlich einen zylindri schen Ansatz 9 auf. Der Düsenkörper 2 bildet zusammen mit dem Drosselkörper 7 eine konvergent-divergente Düse 10 mit einem aufgrund der Verstellmöglichkeit des Drosselkörpers 7 variablen engsten Querschnitt. Aufgrund der Strömungsrichtung des Haupt luftmassenstromes wird die Düse im Steigstrom durchströmt.To regulate the main air mass flow, a throttle body 7 , which is also rotationally symmetrical about the longitudinal axis and is adjustable in the direction of the longitudinal axis according to double arrow A, is used in connection with the nozzle body 2 . The Drosselkör is essentially formed as a cone with an upward tip 8 , it also has a cylindri's approach 9 below. The nozzle body 2 forms, together with the throttle body 7, a convergent-divergent nozzle 10 with a narrowest cross section that is variable due to the adjustment possibility of the throttle body 7 . Due to the flow direction of the main air mass flow, the nozzle is flowed through in the rising flow.
Der Düsenkörper 2 ist im Bereich des veränderlichen engsten Querschnittes in ein oberes Düsenkörperteil 2a und ein unteres Düsenkörperteil 2b geteilt. Zwischen diesen ist ein um die Düse 10 umlaufender Kraftstoffluftspalt 11 gebildet, der über eine umlaufende Spaltöffnung 12 in die Düse 10 mündet, wobei aus der Spaltöffnung mit Luft vermischter Kraftstoff annähernd quer zur Richtung des Hauptluftmassenstromes L in die Düse 10 einge spritzt wird. zur Kraftstoffzufuhr in den Innenraum des Düsen körpers 2 ist das untere Düsenkörperteil 2b mit einer Kraft stoffzuleitungsbohrung 13 versehen, die in einen im Düsenkörper teil 2b rotationssymmetrisch zur Längsachse 1 angeordneten Kraftstoffringkanal 14 übergeht, der über einen hiermit verbun denen Kraftstoffspalt 15 in den Kraftstoffluftspalt 11 mündet. Die Luftzuführung erfolgt über mindestens eine Bohrung 16 im oberen Düsenkörperteil 2a, die in einen gleichfalls rotations symmetrisch zur Längsachse 1 angeordneten Luftringkanal 17 mündet, der mit dem Kraftstoffluftspalt 11 in Verbindung steht. Auf die Durchströmung der Düse 10 bezogen, erfolgt damit die Kraftstoffzuführung von stromaufwärts in den Kraftstoffluftspalt 11, hingegen die Luftzuführung von stromabwärts in diesen. Stromaufwärts des Kraftstoffluftspalts 11 ist im Bereich des engsten Querschnittes der Düse 10 eine in diese mündende Bohrung 22 im Düsenkörperteil 2b vorgesehen, durch die zur Steuerung der Gemischbildungsvorrichtung der Druck pL der Luft in diesem Düsenbereich entnommen wird.The nozzle body 2 is divided in the region b of the variable narrowest cross section into an upper nozzle body part 2 a and a lower nozzle body part. 2 Between these, a circumferential around the nozzle 10 fuel air gap 11 is formed, which flows via a circumferential gap opening 12 in the nozzle 10, wherein out of the gap opening mixed with air fuel is approximately transverse to the direction of the main air mass flow L in the nozzle 10 is injected. for supplying fuel into the interior of the nozzle body 2 , the lower nozzle body part 2 b is provided with a fuel supply line bore 13 which merges into a fuel ring channel 14 arranged in the nozzle body part 2 b in a rotationally symmetrical manner with respect to the longitudinal axis 1 and which connects to a fuel gap 15 in the fuel air gap 11 opens. The air supply takes place via at least one bore 16 in the upper nozzle body part 2 a, which opens into an air ring channel 17 which is also arranged rotationally symmetrically to the longitudinal axis 1 and which is connected to the fuel air gap 11 . Based on the flow through the nozzle 10 , the fuel is supplied from upstream into the fuel air gap 11 , while the air supply from the downstream into the latter. Upstream of the fuel air gap 11 is provided b in the region of the narrowest cross section of the nozzle 10 a in this opening into the bore 22 in the nozzle body part 2, the air is taken in this nozzle portion through the p for controlling the mixture forming device of the printing L.
Die Führung des Drosselkörpers 7 erfolgt über ein konzentrisch zur Längsachse 1 angeordnetes Führungsrohr 18, das fest mit einem den Düsenkörper 2 aufnehmenden Gehäuseteil 34 verbunden ist, welches sich unterhalb des Drosselkörpers 7 und der Öffnungen 6 für den Hauptluftmassenstrom L befindet und Teil des Gehäuses der Gemischbildungsvorrichtung bildet. Im Detail ist das Gehäuseteil 34 mit einer konzentrisch zur Längsachse angeordneten Bohrung versehen, in die das Führungsrohr 18 eingepreßt ist. Die konisch zulaufende Hälfte des Drosselkörpers 7 ist mit einer entsprechenden Bohrung 18 versehen, die das Führungsrohr 18 durchsetzt, derart, daß der Drosselkörper 7 zwischen den beiden in der Fig. 1 gezeigten Position auf dem Führungsrohr 18 verschoben werden kann. Im Bereich der Spitze 8 weist der Drosselkörper 7 ausgehend von der Bohrung 19 eine zentrische Bohrung auf, in die eine biegeweiche Stange 20 eingesteckt und mit dem Drosselkörper 7 verlötet ist. Das der Spitze 8 des Drosselkörpers 7 abgewandte Ende der Stange 20 ist mit einem Hebel 21 gelenkig verbunden, der unterhalb der Austrittsöffnung des Führungsrohres 8 beabstandet zur Längsachse 1 im Gehäuseteil 34 schwenkbar gelagert ist. Die vorbeschriebene Ausbildung der Vorrichtung ermöglicht damit eine axiale Ver schiebung des Drosselkörpers 7 auf den Führungsrohr 18 mittels der fest mit dem Drosselkörper 7 verbundenen Stange 20, die mittels des Hebels 21 über nicht gezeigte Kraftmittel betätigt wird.The throttle body 7 is guided via a guide tube 18 which is arranged concentrically to the longitudinal axis 1 and is firmly connected to a housing part 34 which accommodates the nozzle body 2 and which is located below the throttle body 7 and the openings 6 for the main air mass flow L and is part of the housing of the mixture formation device forms. In detail, the housing part 34 is provided with a bore which is arranged concentrically to the longitudinal axis and into which the guide tube 18 is pressed. The tapered half of the throttle body 7 is provided with a corresponding bore 18 that extends through the guide tube 18, such that the throttle body can be moved between the two in the Fig. 1 position on the guide tube 18 7. In the area of the tip 8 , the throttle body 7, starting from the bore 19, has a central bore into which a flexible rod 20 is inserted and soldered to the throttle body 7 . The end of the rod 20 facing away from the tip 8 of the throttle body 7 is connected in an articulated manner to a lever 21 which is pivotably mounted below the outlet opening of the guide tube 8 at a distance from the longitudinal axis 1 in the housing part 34 . The above-described design of the device thus enables an axial displacement of the throttle body 7 on the guide tube 18 by means of the fixedly connected to the throttle body 7 rod 20 , which is actuated by means of the lever 21 via power means, not shown.
Wie der Darstellung der Fig. 1 ferner zu entnehmen ist, weist das Gehäuseteil 34 konzentrisch zur Längsachse 1 in Abstand zum Führungsrohr 18 ein Flanschelement 24 auf, das in jeder Be triebsstellung des Drosselkörpers 7 dessen zylindrischen Ansatz 9 innen überdeckt. zwischen dem Flanschelement 24 und dem Gehäuseteil 34 ist ein Ende einer Rollmembrane 25 eingespannt, deren anderes Ende zwischen dem zylindrischen Ansatz 9 und einem diesen umschließenden Klemmring 26 fixiert ist. Die Abdichtung des unteren, offenen Endes des Drosselkörpers 7 mittels der Rollmembrane 25 dient im Zusammenwirken mit einer in den konischen Bereich des Drosselkörpers 7 eingebrachten, in den Innenraum 27 des Drosselkörpers 7 mündenden Bohrung 28 der Druckentlastung des Drosselkörpers 7 bei den variablen durch Unterdruck im System hervorgerufenen Schließkräften. zwei im Inneren des Drosselkörpers 7 angeordnete, redundante Federn 29, die sich einerseits innen am Drosselkörper 7, andererseits am Flanschelement 24 abstützen, stellen sicher, daß bei Entlastung des Gaspedals die Gemischmenge, die durch die Gemischbildungs vorrichtung dem Ottomotor zur Verfügung gestellt wird, entspre chend der Gaspedalstellung zurückgenommen wird.As can also be seen from the illustration in FIG. 1, the housing part 34 has a flange element 24 concentric to the longitudinal axis 1 at a distance from the guide tube 18 , which in each operating position of the throttle body 7 covers its cylindrical extension 9 on the inside. one end of a rolling diaphragm 25 is clamped between the flange element 24 and the housing part 34 , the other end of which is fixed between the cylindrical projection 9 and a clamping ring 26 surrounding it. The sealing of the lower, open end of the throttle body 7 by means of the rolling diaphragm 25 , in cooperation with a bore 28 made in the conical region of the throttle body 7 and opening into the interior 27 of the throttle body 7, serves to relieve the pressure of the throttle body 7 in the case of the variable ones due to negative pressure in the system induced closing forces. Two arranged inside the throttle body 7 , redundant springs 29 , which are supported on the one hand on the inside of the throttle body 7 , on the other hand on the flange element 24 , ensure that when the accelerator pedal is released, the amount of mixture provided by the mixture formation device to the gasoline engine corresponds after the accelerator pedal position is withdrawn.
Schließlich weist die der Spitze 8 des Drosselkörpers 7 gegen überliegende Diffusorwandung 30 eine zentrisch zur Längsachse 1 angeordnete Gewindebohrung auf, in die eine Leerlaufeinstell schraube 31 eingeschraubt ist. Diese weist ein in das Innere des Diffusors 5 ragendes, sich konisch verjüngendes Anschlagteil 32 auf, an dem die Spitze 8 des Drosselkörpers 7 bei der in der linken Zeichnungshälfte gezeigten Leerlaufstellung anliegt, womit zwischen dem Düsenkörper 2 und dem Drosselkörper 7 ein geringer Leerlaufspalt verbleibt. Die Leerlaufeinstellschraube 31 ist von oben frei zugänglich und mittels einer Kontermutter 33 gegen unbeabsichtigtes Verstellen gesichert.Finally, the tip 8 of the throttle body 7 against the opposite diffuser wall 30 has a threaded bore arranged centrally to the longitudinal axis 1 , into which an idle adjustment screw 31 is screwed. This has a conically tapering stop part 32 which projects into the interior of the diffuser 5 and against which the tip 8 of the throttle body 7 rests in the idle position shown in the left half of the drawing, so that a small idle gap remains between the nozzle body 2 and the throttle body 7 . The idle adjustment screw 31 is freely accessible from above and secured against unintentional adjustment by means of a lock nut 33 .
Fig. 2 zeigt die allgemein mit der Bezugsziffer 34 bezeichnete Kraftstoff-Luft-Gemischbildungsvorrichtung, bei der der Haupt luftmassenstrom L die Düse im Steigstrom durchströmt und über den Radialdiffusor 5 in horizontaler Richtung verläßt, um anschließend im Fallstrom durch das Saugrohr 36 über den Zylinderkopf 37 den nicht näher verdeutlichten Zylindern des allgemein mit der Bezugsziffer 38 bezeichneten Ottomotors zugeführt zu werden. Fig. 2 shows, generally designated by the reference numeral 34 the fuel-air mixture-forming device in which the main air mass flow L flows through the nozzle in the up-flow and exits through the radial diffuser 5 in the horizontal direction in order to subsequently in the case of current through the suction pipe 36 through the cylinder head 37 to be supplied to the cylinders of the gasoline engine, which are generally designated by the reference number 38 , and which are not illustrated in any more detail.
BezugszeichenlisteReference symbol list
1 Längsachse
2 Düsenkörper
2a oberes Düsenkörperteil
2b unteres Düsenkörperteil
3 Wandung
4 unterer Bereich
5 Diffusor
6 Öffnung
7 Drosselkörper
8 Spitze
9 zylindrischer Ansatz
10 Düse
11 Kraftstoffluftspalt
12 Spaltöffnung
13 Kraftstoffzuleitungsbohrung
14 Kraftstoffringkanal
15 Kraftstoffspalt
16 Bohrung
17 Luftringkanal
18 Führungsrohr
19 Bohrung
20 Stange
21 Hebel
22 Bohrung
24 Flanschelement
25 Rollmembrane
26 Klemmring
27 Innenraum
28 Bohrung
29 Feder
30 Wandung
31 Leerlaufeinstellschraube
32 Anschlagteil
33 Kontermutter
34 Gehäuseteil
35 Kraftstoff-Luft-Gemischbildungsvorrichtung
36 Saugrohr
37 Zylinderkopf
38 Ottomotor 1 longitudinal axis
2 nozzle bodies
2 a upper part of the nozzle body
2 b lower part of the nozzle body
3 wall
4 lower area
5 diffuser
6 opening
7 throttle body
8 top
9 cylindrical approach
10 nozzle
11 Fuel air gap
12 gap opening
13 Fuel feed hole
14 fuel ring channel
15 fuel gap
16 hole
17 air ring duct
18 guide tube
19 hole
20 bars
21 levers
22 hole
24 flange element
25 roll membrane
26 clamping ring
27 interior
28 hole
29 spring
30 wall
31 idle adjustment screw
32 stop part
33 lock nut
34 housing part
35 Fuel-air mixture formation device
36 intake manifold
37 cylinder head
38 petrol engine
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893929835 DE3929835A1 (en) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | Fuel-air mixture formation in IC engine - involves nozzle with axially movable tapered throttle body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3929835A1 true DE3929835A1 (en) | 1991-03-14 |
Family
ID=6388880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893929835 Withdrawn DE3929835A1 (en) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | Fuel-air mixture formation in IC engine - involves nozzle with axially movable tapered throttle body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3929835A1 (en) |
-
1989
- 1989-09-08 DE DE19893929835 patent/DE3929835A1/en not_active Withdrawn
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