DE4110709A1 - Paper-making steam heated drying cylinder - has system to regulate condensn. film between axial outer rib and flange to control heat delivery to paper web - Google Patents
Paper-making steam heated drying cylinder - has system to regulate condensn. film between axial outer rib and flange to control heat delivery to paper webInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Trockenzylinder für Papiermaschinen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a drying cylinder for paper machines according to the preamble of claim 1.
Trockenzylinder dieser Art sind aus einer Vielzahl von Druck schriften bekanntgeworden. Nur beispielshalber wird auf DE-AS 16 04 793 verwiesen. Dabei sind eine Vielzahl von umlau fenden Innenrippen mit dazwischen befindlichen Rillen praktisch über die gesamte axiale Erstreckung des Zylindermantels in gleichmäßigen Abständen verteilt angeordnet. Während des Betrie bes bildet sich in den Rillen ein Kondensatfilm. Dieser behin dert den Wärmestrom vom Dampf im Inneren des Trockenzylinders durch den Mantel des Trockenzylinders hindurch zur Papierbahn. Deshalb sind bei dieser bekannten Ausführungsform Saugrohre vor gesehen, die jeweils in die Rillen hineinragen und von dort den Kondensatfilm absaugen.Dryer cylinders of this type are made from a variety of pressures writings became known. Only for the sake of example DE-AS 16 04 793 referenced. There are a variety of umlau practical inner ribs with grooves in between over the entire axial extent of the cylinder jacket in evenly spaced. During operation A condensate film forms in the grooves. This behin changes the heat flow from the steam inside the drying cylinder through the jacket of the drying cylinder to the paper web. Therefore, suction pipes are in front of this known embodiment seen that each protrude into the grooves and from there the Vacuum the condensate film.
DE-OS 23 38 922 zeigt und beschreibt einen ähnlichen Trockenzy linder. Hierbei sind in den Rillen Einsätze eingeklemmt, die dafür sorgen, daß der Kondensatfilm intensiv durchwirbelt wird. Hierdurch wird die nachteilige Wirkung des Kondensatfilms weit gehend aufgehoben, so daß der Wärmestrom von innen nach außen weniger behindert wird.DE-OS 23 38 922 shows and describes a similar drying cycle lighter. Here, inserts are clamped in the grooves ensure that the condensate film is swirled intensively. As a result, the adverse effect of the condensate film becomes wide going to be canceled so that the heat flow from the inside out is less hindered.
DE-OS 18 09 910 zeigt und beschreibt einen ähnlichen Trockenzy linder. Aus Fig. 2 dieser Schrift erkennt man den konvexen Ver lauf der Innenfläche des Trockenzylinders im Zwischenraum zwischen der radial äußersten Rippe des Mantels und dem Flansch. DE-OS 18 09 910 shows and describes a similar drying cycle lighter. From Fig. 2 of this document you can see the convex Ver run of the inner surface of the drying cylinder in the space between the radially outermost rib of the jacket and the flange.
DE-OS 30 23 298 zeigt und beschreibt ebenfalls einen dampfbe heizten Trockenzylinder. Hierbei ist jedoch die innere Mantel fläche nicht gerippt, sondern platt ausgeführt. Bei dieser Schrift geht es um das einwandfreie Trocknen der Papierbahnrän der.DE-OS 30 23 298 also shows and describes a dampfbe heated drying cylinders. Here, however, is the inner coat surface not ribbed, but flat. At this Scripture is about the perfect drying of the paper web ranks the.
Der Randbereich von Trockenzylindern war schon immer eine Pro blemzone. Insbesondere bei schnellaufenden Papiermaschinen wird die Bahn an den Rändern im allgemeinen stärker getrocknet, als in der Mitte. Dadurch schrumpfen die Ränder schneller, als der Rest der Bahn, wodurch Falten und Bahnabrisse entstehen können.The edge area of drying cylinders has always been a pro blemzone. Especially in high-speed paper machines the web at the edges generally dried more than in the middle. The edges shrink faster than that Rest of the web, which can cause wrinkles and web breaks.
Das Übertrocknen der Ränder wird zum Teil darauf zurückgeführt, daß die Luftzirkulation im Randbereich intensiver ist. Es gibt jedoch noch weitere Einflüsse: Auch die äußersten Randbereiche des Mantels werden von innen her aufgeheizt. Es wird ihnen je doch keine Wärme durch die Papierbahn entzogen, da sich die Pa pierbahn nur über eine bestimmte Länge des Zylindermantels hin weg erstreckt. Deshalb findet ein gewisser Wärmestrom von den äußersten Randbereichen des Zylindermantels zur Zylindermitte hin statt, wodurch in erster Linie die Bahnränder verstärkt auf geheizt werden. Ein weiterer Einfluß besteht darin, daß im Be reich der konvex gekrümmten inneren Mantelfläche keinerlei Kon densatfilm mehr vorhanden ist, weil der Kondensatfilm zu den radial äußeren Bereichen der inneren Mantelfläche hin wandert.The drying of the edges is partly attributed to that the air circulation in the edge area is more intense. There is however, there are other influences as well: the outermost edge areas of the jacket are heated from the inside. It will be yours but no heat is removed from the paper web, since the pa pierbahn only over a certain length of the cylinder jacket extends away. Therefore, a certain heat flow from the outermost edge areas of the cylinder jacket to the cylinder center instead, which primarily increases the web edges be heated. Another influence is that in Be the convexly curved inner surface has no con densat film is more present because the condensate film to the radially outer areas of the inner lateral surface migrates.
Das Problem ist jedoch sehr komplex, wie im folgenden gezeigt werden soll. Der genannte Zwischenraum zwischen der axial äußersten Rippe und dem Flansch hat in axialer Richtung gesehen eine große Erstreckung, verglichen mit dem axialen Abstand zwischen zwei einander benachbarten Rippen. Der Grund liegt in besonderen Anforderungen an die Festigkeit. In diesem Bereich treten nämlich besonders hohe Spannungen vom Deckel her im Man tel auf. Diese hohen Spannungen verbieten es, mit der radial außersten Rippe allzu nahe an den Flansch heranzugehen. However, the problem is very complex, as shown below shall be. The said space between the axial outermost rib and the flange has seen in the axial direction a large extension compared to the axial distance between two adjacent ribs. The reason is in special strength requirements. In this area This is because particularly high tensions occur from the lid in the man tel on. These high tensions forbid it with the radial outermost rib too close to the flange.
Wie oben erwähnt, wird sich ein Kondensatfilm im radial äußeren Bereich des Zwischenraumes einstellen. Axial gesehen ist dies jener Bereich des Zwischenraumes, der der axial äußersten Rippe benachbart ist. Der andere Teil des Zwischenraumes ist somit von Kondensat weitgehend frei. Die Wärmestromdichte im Zylinderman tel ist somit im kondensatbedeckten Teil gering, im kondensat freien Teil groß. Die Papierbahn erstreckt sich im Interesse einer optimalen Ausnutzung der Länge des Zylinders über einen Teil des Zwischenraumes, ohne daß im voraus genau festgelegt werden kann, wie weit sie über die Zone geringer Wärmestrom dichte hinaus in die Zone hoher Wärmestromdichte ragt. Die Ver hältnisse sind somit nicht sauber definiert.As mentioned above, there will be a condensate film in the radially outer one Set the area of the gap. Axially this is that area of the space that of the axially outermost rib is adjacent. The other part of the space is therefore from Condensate largely free. The heat flow density in the cylinder tel is therefore low in the condensate-covered part, in the condensate free part big. The paper web extends in the interest an optimal use of the length of the cylinder over a Part of the space without being specified in advance how far they can be over the zone of low heat flow protrudes out into the zone of high heat flow density. The Ver Ratios are therefore not clearly defined.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen dampfbeheizten Trockenzylinder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu gestalten, daß die Trocknung in den Randzonen verbessert wird, insbesondere, daß definierte Verhältnisse geschaffen werden, so daß die Wärmestromdichte im Zwischenraum zwischen der axial äußersten Rippe und dem Flansch entsprechend der Papierbahnbrei te beeinflußt werden kann. Dabei soll der bauliche Aufwand mög lichst gering gehalten werden.The invention has for its object a steam-heated Drying cylinder according to the preamble of claim 1 design that the drying in the peripheral zones is improved, in particular that defined relationships are created, so that the heat flow density in the space between the axial outermost rib and the flange corresponding to the paper web pulp te can be influenced. The construction effort should be possible be kept as low as possible.
Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen von An spruch 1 gelöst. Im einzelnen werden Maßnahmen getroffen, um die axiale Erstreckung des Kondensatfilms im Zwischenraum, d. h. des sen Erstreckung in axialer Richtung und der axial äußersten Rip pe zum Ende hin möglichst genau einzustellen, um somit auch die Wärmestromdichte in axialer Richtung zu beeinflussen.This task is accomplished according to the distinctive features of An spell 1 solved. In particular, measures are taken to ensure that axial extension of the condensate film in the space, d. H. of sen extension in the axial direction and the axially outermost rip At the end, set the pe as precisely as possible so that the To influence heat flow density in the axial direction.
Gemäß der Unteransprüche gibt es einige Möglichkeiten, wie diese Maßnahmen im einzelnen aussehen können. Hier kommen in erster Linie Bohrungen in Betracht, die in der radial äußersten Rippe angebracht werden, und die eine leitende Verbindung herstellen zwischen der radial äußersten Rille und dem genannten Zwischen raum. Die radial äußerste Rille ist ja von einem Siphon besaugt. Durch die leitende Verbindung durch die radial äußerste Rippe hindurch wird damit auch der Spiegel des Kondensats im Zwischen raum einstellbar, so daß hiermit auch Einfluß auf die Wärme stromdichte in jenem Teil des Zwischenraumes genommen werden kann, in welchem sonst Kondensat steht. Dabei können die Bohrun gen an radial unterschiedlichen Stellen angebracht werden. Es empfiehlt sich auch, eine Jalousie, beispielsweise einen ent sprechend gelochten Ring vorzusehen, der der axial äußersten Rippe zugeordnet wird, um bei Stillstand des Trockenzylinders ein leichtes und schnelles Absperren einiger der Bohrungen zu erzielen. Auf diese Weise läßt sich die Höhe des Kondensatfilms im rippennahen Bereich des Zwischenraumes einstellen.According to the subclaims, there are some options like this Measures can look in detail. Here come in first Line bores into consideration are those in the radially outermost rib be attached, and which establish a conductive connection between the radially outermost groove and said intermediate room. The radially outermost groove is sucked by a siphon. Through the conductive connection through the radially outermost rib the level of the condensate in the intermediate area will also pass through Space adjustable, so that this also affects the heat current density can be taken in that part of the space can, in which otherwise condensate is. The hole can be attached at radially different locations. It it is also recommended to use a blind, for example a ent to provide a perforated ring that is axially outermost Rib is assigned to when the drying cylinder is at a standstill easy and quick shut off of some of the holes achieve. In this way, the height of the condensate film can be adjust in the area of the space near the ribs.
Eine weitere Maßnahme besteht darin, den rippennahen Bereich des Zwischenraumes mit den bekannten Kondensat-Störkörpern zu ver sehen, jedoch gleichzeitig eine vorzugsweise ringförmige Begren zungswand am axial äußersten Ende der Störkörper anzuordnen. Zwischen der Begrenzungswand und der axial äußersten Rippe kann sich nunmehr ein Kondensatfilm definierter Stärke einstellen, so daß sich die Trennlinie zwischen einer "kälteren" und einer "wärmeren" Zone des Zwischenraumes im voraus genau definieren läßt. Die Begrenzungswand hat in diesem Falle am besten die Ge stalt eines umlaufenden Ringes, der mit seiner Außenkante an der inneren Wandfläche des Zwischenraumes anliegt. Dabei kann eine feste Verbindung zwischen den Kondensat-Störkörpern und der Be grenzungswand hergestellt werden.Another measure is to close the rib area of the Gap with the known condensate interfering bodies to ver see, but at the same time a preferably ring-shaped limit to arrange the tongue wall at the axially outermost end of the interference body. Can between the boundary wall and the axially outermost rib a condensate film of defined thickness is now established, so that the dividing line between a "colder" and a Precisely define the "warmer" zone of the space in advance leaves. In this case, the boundary wall has the best Ge creates a circumferential ring with its outer edge on the inner wall surface of the space. One can firm connection between the condensate interfering bodies and the loading boundary wall can be made.
Diese beiden Lösungen haben den Vorteil, daß sie einen Siphon im Zwischenraum unnötig machen, da der Siphon, welcher der axial letzten Rille zugeordnet ist, eine entsprechende Einstellung des Kondensatfilmes auch im rippennahen Bereich des Zwischenraumes besorgt. Dies kann besonders vorteilhaft sein, da gerade im Be reich des Zwischenraumes Einbauten, wie Extra-Siphons, besonders stören. Es könnte jedoch auch daran gedacht werden, dennoch einen Extra-Siphon im Zwischenraum vorzusehen, um den Kondensat film weitgehend oder vollständig abzusaugen. Die beiden erstge nannten Maßnahmen sind jedoch zu bevorzugen. Im übrigen ist eine Kombination aus allen drei Maßnahmen denkbar.These two solutions have the advantage that they have a siphon in the Make the gap unnecessary, since the siphon, which is the axial last groove is assigned, a corresponding setting of the Condensate film also in the area of the space near the ribs concerned. This can be particularly advantageous, especially in the case of loading built-in fittings, such as extra siphons, are particularly rich to disturb. However, it could also be thought of, nevertheless to provide an extra siphon in the gap to the condensate vacuum the film largely or completely. The first two However, the measures mentioned should be preferred. For the rest is one A combination of all three measures is conceivable.
Der Stand der Technik sowie die Erfindung sind anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dar gestellt:The prior art and the invention are based on the Drawing explained in more detail. The following is detailed in it posed:
Fig. 1 zeigt einen bekannten Trockenzylinder für eine Papiermaschine im Axialschnitt. Fig. 1 shows a known drying cylinder for a paper machine in axial section.
Fig. 2 zeigt den Endbereich eines bekannten Trockenzylin ders, ebenfalls im Axialschnitt, gegenüber dem Maßstab von Fig. 1 vergrößert. Fig. 2 shows the end portion of a known Trockenzylin, also in axial section, enlarged compared to the scale of Fig. 1.
Die Fig. 3 bis 5 veranschaulichen drei verschiedene Aus führungsformen der Erfindung, wobei jeweils der Endbereich eines Trockenzylinders gezeigt ist. FIGS. 3 to 5 illustrate three different from implementing embodiments of the invention, wherein in each case the end portion of a drying cylinder is shown.
Der in Fig. 1 dargestellte Trockenzylinder weist einen Mantel 1, einen Zylinderdeckel 2, eine mit Dampfaustrittsöffnungen 3 ver sehene Hohlwelle 4, Siphonrohre 5 und Lager 6 auf. Die Pfeile deuten die Strömungsrichtung des Dampfes bzw. des Kondensats an.The drying cylinder shown in Fig. 1 has a jacket 1 , a cylinder cover 2 , a ver with steam outlet openings 3 hollow shaft 4 , siphon tubes 5 and 6 bearings. The arrows indicate the direction of flow of the steam or condensate.
Der in Fig. 2 im Ausschnitt gezeigte Zylindermantel ist auf seiner Innenseite mit Rippen 8 versehen; die letzte Rippe trägt das Bezugszeichen 8a. Zwischen zwei einander benachbarten Rippen befindet sich jeweils eine Rille 9. Die in Axialrichtung letzte Rille vor dem Deckel 2 trägt das Bezugszeichen 9a. Der Mantel ist von einer Papierbahn auf einen Teil seines Umfanges um schlungen. Zwischen der axial letzten Rippe 8a und dem Zylinder deckel 2 befindet sich ein Zwischenraum, der die Länge L auf weist. Wie man sieht, hat die Innenfläche 11 des Mantels im Be reich dieses Zwischenraumes eine konvexe Kontur.The cylinder jacket shown in detail in FIG. 2 is provided with ribs 8 on its inside; the last rib bears the reference number 8 a. There is a groove 9 between each two adjacent ribs. The last groove in the axial direction before the cover 2 bears the reference number 9 a. The jacket is wrapped around a part of its circumference from a paper web. Between the axially last rib 8 a and the cylinder cover 2 there is a space which has the length L. As you can see, the inner surface 11 of the jacket has a convex contour in the area of this space.
In den Fig. 3, 3a, 3b und 3c sind erste Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Dabei zeigt Fig. 3 wiederum den Endbe reich eines Zylindermantels 1 in einem Axialschnitt. Die in axialer Richtung äußerste Rippe 8a ist mit einer Bohrung 12 versehen, durch welche ein abgekröpftes Röhrchen 13 hindurchge führt ist. Das Röhrchen läßt sich um seine zur Zylinderachse parallele Längsachse schwenken, so daß damit der - nicht gezeig te - Kondensatfilm in seiner Stärke eingestellt werden kann. Fig. 3a veranschaulicht dies in einem achssenkrechten Schnitt durch den Zylindermantel.In Figs. 3, 3a, 3b and 3c, first embodiments of the invention are shown. Here, FIG. 3 again shows the Endbe rich of a cylindrical shell 1 in an axial section. The outermost rib 8 a in the axial direction is provided with a bore 12 through which a cranked tube 13 is guided. The tube can be pivoted about its longitudinal axis parallel to the cylinder axis, so that the condensate film - not shown - can be adjusted in thickness. Fig. 3a illustrates this in an axially perpendicular section through the cylinder mantle.
Die Fig. 3b und 3c zeigen jeweils eine weitere Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung. Wie man aus Fig. 3b er kennt, weist die in axialer Richtung äußerste Rippe 8a eine Mehrzahl von Bohrungen 12 auf, die alle auf ein und demselben Radius liegen. Figs. 3b and 3c respectively show a further variant of the first embodiment of the invention. How he knows from Fig. 3b, the outermost rib in the axial direction 8 on a a plurality of bores 12, which are all on the same radius.
Die Fig. 3c hingegen weist drei Gruppen von Bohrungen auf, bei denen jeweils die Bohrungen einer Gruppe auf ein und demselben Radius liegen. Hierbei lassen sich durch eine geeignete Absperr vorrichtung (hier nicht dargestellt) einzelne Gruppe wahlweise absperren, womit die Stärke des Kondensatfilms einstellbar ist. Figs. 3c, however, has three groups of holes, in each of the bores of a group on the same radius are. Here, by means of a suitable shut-off device (not shown here), individual groups can optionally be shut off, whereby the thickness of the condensate film can be adjusted.
Analog zu den Fig. 3 und 3a zeigen die Fig. 4 und 4a eine zweite Ausführungsform der Erfindung, und zwar wiederum gemäß Fig. 4 in einem Axialschnitt, und Fig. 4a in einem achssenk rechten Schnitt. Das Wesentliche erkennt man aus Fig. 4. Hier ist ein sogenannter Kondensat-Störkörper 14 vorgesehen, der einen aktiven Teil 14a sowie einen Halteteil 14b aufweist. Der aktive Teil 14a besteht in an sich bekannter Weise aus Leisten, die sich in Axialrichtung erstrecken. Teil 14b dient dem Halten des ganzen Störkörpers 14, und zwar durch Aufklemmen auf der axial letzten Rippe 8a.Analogously to FIGS . 3 and 3a, FIGS . 4 and 4a show a second embodiment of the invention, again in accordance with FIG. 4 in an axial section, and FIG. 4a in an axially right section. The essentials can be seen from FIG. 4. Here, a so-called condensate interfering body 14 is provided, which has an active part 14 a and a holding part 14 b. The active part 14 a consists, in a manner known per se, of strips which extend in the axial direction. Part 14 b is used to hold the entire interfering body 14 , namely by clamping on the axially last rib 8 a.
Gemäß der Erfindung ist der Störkörper 14 mit einer Begrenzungs wand 15 fest verbunden. Diese ist ringförmig und grenzt eine erste Zone A des Zwischenraumes gegen eine zweite Zone B ab. Der gesamte Zwischenraum trägt das Bezugszeichen C. According to the invention, the disturbing body 14 is firmly connected to a limiting wall 15 . This is ring-shaped and delimits a first zone A of the intermediate space from a second zone B. The entire space has the reference symbol C.
Damit sind definierte Verhältnisse bezüglich der "kalten" und "warmen" Zone des Zwischenraumes C geschaffen. In der Zone A, in welcher sich die aktiven Teile 14a der Störkörper 14 befinden, wird das Kondensat aufgewirbelt, so daß der Wärmeübergang vom Dampf zum Mantel 1 und damit auch zur Papierbahn gut ist. In der Zone B hingegen kann noch im Bereich der Begrenzungswand ein ge wisser, minimaler Kondensatfilm vorhanden sein. Aufgrund der Fliehkraft ist jedoch der dem Flansch nahe Bereich der Zone B frei von Kondensat. Hier findet wiederum ein starker Wärmeüber gang statt, direkt vom Dampf auf den Mantel 1, weil kein Konden sat diesen Wärmeübergang behindert. Jedenfalls sind durch die Begrenzungswand 15 klare Verhältnisse geschaffen, so daß der Papiermacher erkennen kann, wie weit der Papierbahnrand in axia ler Richtung an den Flansch 16 des Mantels 1 heranreichen darf.This creates defined relationships with regard to the "cold" and "warm" zone of the interspace C. In the zone A, in which the active portions 14 are a of the bluff body 14, the condensate is swirled so that the heat transfer from the steam to the shell 1 and thus also the paper web is good. In Zone B, however, a certain, minimal condensate film may still be present in the area of the boundary wall. Due to the centrifugal force, the area of zone B near the flange is free of condensate. Here again there is a strong heat transfer, directly from the steam to the jacket 1 , because no condensate hinders this heat transfer. In any case, clear conditions are created by the boundary wall 15 so that the papermaker can see how far the edge of the paper web may reach the flange 16 of the jacket 1 in the axial direction.
Die in Fig. 5 dargestellte dritte Ausführungsform der Erfindung zeigt wiederum in einem Axialschnitt einen Mantel 1 eines Trockenzylinders mit Mantelflansch 16 und axial letzter Rippe 8a. Der Zwischenraum C zwischen Rippe 8a und Flansch 16 ist von einem Siphon 18 besaugt, so daß in der Zone A die Stärke des Kondensatfilms eingestellt werden kann.The third embodiment of the invention shown in FIG. 5 again shows in an axial section a jacket 1 of a drying cylinder with jacket flange 16 and axially last rib 8 a. The space C between rib 8 a and flange 16 is sucked by a siphon 18 , so that the thickness of the condensate film can be adjusted in zone A.
Claims (7)
- a) einem zylindrischen Mantel (1);
- b) es sind umlaufende Rippen (8, 8a) mit dazwischen be findlichen Rillen (9, 9a) vorgesehen, in denen sich im Betrieb ein Kondensatfilm bildet;
- c) axial außerhalb der äußersten Rippe (8a) ist jeweils ein Flansch (16) vorgesehen, der dem übrigen Mantel (1) angeformt ist und der eine größere Wandstärke als der Flansch (16) hat;
- d) die Kontur der inneren Mantelfläche (11) im Zwischen raum (C) zwischen der axial äußersten Rippe (8a) und dem Flansch (16) weist einen konvexen oder kegeligen Abschnitt auf;
- a) a cylindrical jacket ( 1 );
- b) there are circumferential ribs ( 8 , 8 a) with intervening grooves ( 9 , 9 a) are provided, in which a condensate film forms during operation;
- c) axially outside the outermost rib ( 8 a), a flange ( 16 ) is provided, which is molded onto the rest of the jacket ( 1 ) and has a greater wall thickness than the flange ( 16 );
- d) the contour of the inner lateral surface ( 11 ) in the intermediate space (C) between the axially outermost rib ( 8 a) and the flange ( 16 ) has a convex or conical section;
- e) es sind Maßnahmen getroffen, um den Kondensatfilm im Zwischenraum (C) bezüglich seiner Wirkung auf die Wärmestromdichte vom Innenraum des Trockenzylinders durch den Mantel (1) hindurch zur Papierbahn (10) zu beeinflussen.
- e) measures are taken to influence the condensate film in the intermediate space (C) with regard to its effect on the heat flow density from the interior of the drying cylinder through the jacket ( 1 ) to the paper web ( 10 ).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |