DE4126676A1 - Compressed gas supply method for injection machine - using reclaim cycle for gas with automatic replacement of lost gas and with two gas reservoirs - Google Patents
Compressed gas supply method for injection machine - using reclaim cycle for gas with automatic replacement of lost gas and with two gas reservoirsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versorgen minde stens eines Verbrauchers, insbesondere mindestens einer Spritz gießmaschine, mit Druckgas, wobei Gas aus einem Reservoir in einen aufblasbaren Ballon entleert, sodann verdichtet, in einen Druckgas-Speicherbehälter gefördert und von diesem aus dem Ver braucher zugeführt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen von Druckgas für mindestens einen Ver braucher, insbesondere für mindestens eine Spritzgießmaschine, mit einem aufblasbaren Ballon, der über ein Magnetventil an ein Gasreservoir anschließbar ist, einem Druckgas-Speicherbehälter, der an den Verbraucher anschließbar ist, einem Verdichter, der saugseitig an den Ballon und druckseitig an den Speicherbehäl ter angeschlossen ist, und mit einer Steuereinrichtung für das Magnetventil und den Verdichter, wobei die Steuereinrichtung einen von dem Ballon betätigten Füllstandssensor und einen mit dem Speicherbehälter verbundenen Druckschalter umfaßt.The invention relates to a method for supplying minde least one consumer, especially at least one sprayer casting machine, with compressed gas, being gas from a reservoir in deflated an inflatable balloon, then compressed it into one Compressed gas storage tank promoted and from this from the Ver is fed to the consumer. The invention further relates to a Device for generating compressed gas for at least one Ver users, in particular for at least one injection molding machine, with an inflatable balloon that is connected to a solenoid valve Gas reservoir can be connected, a compressed gas storage container, which can be connected to the consumer, a compressor which on the suction side of the balloon and on the pressure side of the storage container ter is connected, and with a control device for the Solenoid valve and the compressor, the control device a level sensor operated by the balloon and one with the pressure switch connected to the storage container.
In der modernen Spritzgießtechnik wird häufig mit Gasinjek tion gearbeitet, um Hohlräume im Inneren der Spritzgußteile zu erzeugen. Der Injektionsdruck liegt dabei über 300 bar. Als Gas wird in der Regel Stickstoff eingesetzt. Dieser steht in Fla schen zur Verfügung, deren Maximaldruck üblicherweise 200 bar nicht übersteigt. Der Stickstoff wird in den aufblasbaren Bal lon entleert und dabei etwa auf Atmosphärendruck entspannt. So dann wird er von dem Verdichter in den Speicherbehälter geför dert, wodurch dieser auf den geforderten Injektionsdruck ge bracht wird.In modern injection molding technology, gas injection is often used tion worked to create voids inside the injection molded parts produce. The injection pressure is over 300 bar. As a gas nitrogen is generally used. This is in Fla available, the maximum pressure usually 200 bar does not exceed. The nitrogen is in the inflatable bal lon emptied and thereby relaxed to about atmospheric pressure. Like this then it is fed into the storage tank by the compressor changed, whereby this ge to the required injection pressure is brought.
Nachteilig war bisher, daß der aus dem Speicherbehälter entnommene Stickstoff nach seinem Druchgang durch die Spritz gießmaschine in die Atmosphäre abgeblasen wurde.It was previously a disadvantage that that from the storage container withdrawn nitrogen after its passage through the spray casting machine was blown into the atmosphere.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, daß Verfah ren der eingangs genannten Art in seiner Wirtschaftlichkeit zu verbessern, und zwar unter Schaffung einer Vorrichtung, deren konstruktive Gestaltung besonders einfach und fertigungsgünstig ist. The invention is therefore based on the object that procedure ren of the type mentioned in its economy improve, creating a device whose constructive design particularly simple and inexpensive to manufacture is.
Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeich net, daß das im Verbraucher entspannte Gas in den aufblasbaren Ballon zurückgeleitet wird. Hierzu ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnet durch eine mit dem aufblasbaren Bal lon verbundene und an den Verbraucher anschließbare Rückgewin nungsleitung für das im Verbraucher entspannte Gas.The method according to the invention is characterized net that the gas relaxed in the consumer in the inflatable Balloon is returned. For this, the invention Device characterized by an inflatable bal lon recovery and connectable to the consumer Line for the gas released in the consumer.
Das Gas geht also nicht verloren, sondern wird in den Ver fahrensablauf zurückgeführt. Dies stellt eine beträchtliche Steigerung der Wirtschaftlichkeit dar, da über lange Zeiträume in einem echten Kreislauf gearbeitet werden kann. Aus dem Gas reservoir müssen lediglich die unvermeidbaren, aber geringfügi gen Gasverluste gedeckt werden.The gas is not lost, but is in the ver driving process traced. This represents a considerable one Increased profitability because of long periods can be worked in a real cycle. From the gas reservoir only need the inevitable, but minor against gas losses.
Vorzugsweise werden das Entleeren des Gases aus dem Reser voir in den Ballon sowie das anschließende Verdichten und För dern in den Speicherbehälter in Abhängigkeit vom Füllstand des Ballons und vom Druck im Speicherbehälter gesteuert.It is preferred to empty the gas from the reser voir into the balloon and the subsequent compression and för in the storage tank depending on the level of the Balloons and controlled by pressure in the storage container.
Hierzu ist in wesentlicher Weiterbildung der Erfindung vor gesehen, daß in einer ersten Betriebsstufe, bevor der Druck im Speicherbehälter einen ersten eingestellten Wert überschreitet, das Entleeren des Gases aus dem Reservoir in den Ballon bei fortlaufendem Verdichten in Abhängigkeit vom Füllstand des Bal lons gesteuert wird und daß sodann in einer zweiten Betriebs stufe, bevor der Druck im Speicherbehälter einen zweiten einge stellten Wert unterschreitet, das Verdichten des Gases bei un terbrochenem Entleeren aus dem Reservoir in den Ballon in Ab hängigkeit vom Füllstand des Ballons gesteuert wird. Dabei weist der Füllstandssensor einen oberen und einen unteren Schaltpunkt auf, wobei er im oberen Schaltpunkt den Verdichter in Betrieb setzt und das Magnetventil schließt, während er im unteren Schaltpunkt in Abhängigkeit vom Druck im Speicherbehäl ter entweder das Magnetventil öffnet oder den Verdichter ab stellt.To this end, a further development of the invention is provided seen that in a first stage of operation before the pressure in Storage tank exceeds a first set value, emptying the gas from the reservoir into the balloon continuous compression depending on the fill level of the bal lons is controlled and that then in a second operation stage before the pressure in the storage tank a second one set value falls below, the compression of the gas at un broken emptying from the reservoir into the balloon in Ab dependent on the level of the balloon is controlled. Here the level sensor has an upper and a lower one Switching point on, the compressor in the upper switching point starts and closes the solenoid valve while it is in the lower switching point depending on the pressure in the storage tank ter either opens the solenoid valve or the compressor poses.
Die Steuerung gestaltet sich also extrem einfach. Der Füll standssensor des aufblasbaren Ballons verfügt über zwei Schalt stellungen, von denen die obere den weitgehend gefüllten Zu stand des Ballons signalisiert und die untere den weitgehend entleerten. In der oberen Schaltstellung wird der Verdichter in Betrieb gesetzt und das Magnetventil geschlossen. Während der ersten Betriebsstufe, nämlich während des Anfahrbetriebes, be wirkt die untere Schaltstellung des Füllstandssensors ein Öff nen des Magnetventils bei laufendem Verdichter. Sobald der Druck im Speicherbehälter den ersten eingestellten Wert er reicht hat, beginnt die zweite Betriebsstufe. Der Druckschalter schließt das Magnetventil und wirkt auf die untere Schaltstel lung des Füllstandssensors ein, und zwar derart, daß diese bei ihrer Aktivierung den Verdichter stillsetzt. Tritt nun Gas durch die Rückgewinnungsleitung in den Ballon ein und bläst diesen soweit auf, daß der Füllstandssensor seine obere Schalt stellung erreicht, so wird der Verdichter in Betrieb gesetzt. Die Vorrichtung arbeitet also im Kreislauf. Diese Arbeitsweise wird fortgesetzt, bis der Druck im Speicherbehälter unter den zweiten eingestellten Wert fällt, woraufhin der Druckschalter das Magnetventil öffnet und die erste Betriebsstufe wieder ein stellt.The control is extremely simple. The fill Inflatable balloon level sensor has two switches positions, the upper one of which is largely filled the position of the balloon is signaled and the lower one largely emptied. In the upper switch position, the compressor is in Operation set and the solenoid valve closed. During the first operating level, namely during start-up, be the lower switching position of the level sensor acts as an opening solenoid valve with the compressor running. Once the Pressure in the storage tank the first set value the second stage of operation begins. The pressure switch closes the solenoid valve and acts on the lower switching point development of the level sensor, in such a way that this at their activation stops the compressor. Now step on the gas into the balloon through the recovery line and blow this so far that the level sensor its upper switching position is reached, the compressor is started. The device thus works in a circuit. This way of working continues until the pressure in the storage tank is below the second set value falls, whereupon the pressure switch the solenoid valve opens and the first operating level is switched on again poses.
Vorzugsweise wird das Verdichten in der ersten Betriebs stufe unterbrochen, sobald der Füllstand des Ballons einen Min dest-Sicherheitswert unterschreitet, wobei der Füllstandssensor einen dritten, unter dem unteren Schaltpunkt liegenden Sicher heits-Schaltpunkt aufweist, in dem er den Verdichter bei geöff netem Magnetventil abstellt. Damit wird signalisiert, daß das Reservoir leer ist und der Auffüllung bedarf.Preferably the compression in the first operation level interrupted as soon as the filling level of the balloon reaches a min least falls below the safety value, whereby the level sensor a third safety, below the lower switching point unit switching point, in which it opens the compressor solenoid valve. This signals that the Reservoir is empty and needs to be refilled.
Der aufblasbare Ballon mit seinem Füllstandssensor erfüllt eine wesentliche Funktion für die Erfindung. Er sorgt dafür, daß dem Verdichter bei Bedarf eine ausreichende Menge an Gas unter einem gewünschten Ansaugdruck zur Verfügung gestellt wird. Seine Steuerfunktion ist abhängig von den Formänderungen, denen er beim Befüllen bzw. Entleeren unterworfen wird. Grund sätzlich bietet es sich an, den Ballon im wesentlichen kugel förmig auszubilden. Dadurch wird ein großes Volumen zur Verfü gung gestellt, und es wird dem Füllstandssensor aufgrund großer Verformungswege ein hohes Maß an Empfindlichkeit verliehen. Voraussetzung ist allerdings eine entsprechende Baugröße der Vorrichtung, und zwar nicht nur bezüglich der Bauhöhe, sondern auch bezüglich der Bautiefe. Um aus letzterer Nutzen zu ziehen, kann es vorteilhaft sein, die übrigen Aggregate innerhalb ein und desselben Gehäuse zu verdoppeln.The inflatable balloon with its level sensor fulfills an essential function for the invention. He ensures that the compressor has a sufficient amount of gas if necessary provided under a desired suction pressure becomes. Its control function depends on the shape changes, to which it is subjected when filling or emptying. Reason it is also a good idea to essentially ball the ball to form. This makes a large volume available Provided, and it becomes large due to the level sensor Deformation paths imparted a high degree of sensitivity. However, a corresponding size of the is required Device, not only in terms of height, but also in terms of depth. To take advantage of the latter, it may be advantageous to place the remaining aggregates within one and double the same housing.
Häufig jedoch wird man bestrebt sein, die Bautiefe der Vor richtung klein zu halten. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, den aufblasbaren Ballon als im wesentlichen rechteckiges Kissen auszubilden. Es wurde gefunden, daß ein solches Kissen durchaus in der Lage ist, das erforderliche Volumen zur Verfügung zu stellen und ausreichende Schaltwege für den Füllstandssensor zu durchlaufen, ohne die für eine Kugel erforderliche Bautiefe zu benötigen. Auch ist das Kissen einfach zu fertigen und folglich kostengünstig.Often, however, one will strive to build the depth of the fore to keep the direction small. For this it is particularly advantageous the inflatable balloon as a substantially rectangular pillow to train. It has been found that such a pillow is quite is able to provide the required volume and sufficient switching paths for the level sensor run through without the required depth for a ball need. The pillow is also easy to manufacture and consequently inexpensive.
Dabei ist der kissenförmige Ballon vorzugsweise mit einer seiner rechteckigen Flächen an einer der Wände eines die Vor richtung umschließenden Gehäuses befestigt, wobei er ferner vorteilhafterweise an seinem Rand elastisch mit dem Gehäuse verbunden ist. Dies ermöglicht eine optimale Raumausnutzung.The pillow-shaped balloon is preferably with a its rectangular faces on one of the walls one the front direction enclosing housing attached, it also advantageously elastic at its edge with the housing connected is. This enables optimal use of space.
Wenn dabei, wie es in Weiterbildung der Erfindung vorge schlagen wird, der Füllstandssensor etwa zentral an der freien rechteckigen Fläche des kissenförmigen Ballons angreift, erge ben sich besonders günstige Bewegungsverhältnisse für diesen Sensor.If doing so, as featured in training the invention the level sensor is located approximately centrally on the free rectangular area of the pillow-shaped balloon attacks, erge there are particularly favorable movement conditions for this Sensor.
Als erfindungswesentlich offenbart gelten auch solche Kom binationen der erfindungsgemäßen Merkmale, die von den obigen Verknüpfungen abweichen.Such coms are also disclosed as being essential to the invention binations of the features of the invention that of the above Links differ.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention is based on a preferred Embodiment in connection with the accompanying Drawing explained in more detail. The drawing shows in:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine zum Teil aufgebro chene Vorderansicht der Vorrichtung; Figure 1 is a schematic representation of a partially broken front view of the device.
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1. FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.
Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, welches die zum Teil schematisch angedeuteten Baugruppen enthält.The device has a housing 1 which contains the assemblies, which are indicated in part schematically.
Gemäß Fig. 1 ist ein Magnetventil 2 vorgesehen, welches über einen Anschluß 3 an ein Gasreservoir, vorzugsweise an eine Stickstoff-Flaschenbatterie anschließbar ist. Vom Magnetventil 2 aus gelangt der Stickstoff in einen aufblasbaren Ballon 4. Dieser ist an die Saugseite eines Verdichters 5 angeschlossen, welcher in einen Druckgas-Speicherbehälter 6 hineinfördert. Über einen Anschluß 7 ist der Speicherbehälter 6 an einen Ver braucher, insbesondere an eine Spritzgießmaschine anschließbar. Der Druck im Speicherbehälter 6 wirkt auf einen Druckschalter 8 ein.Referring to FIG. 1, a solenoid valve 2 is provided, which via a connection 3 to a gas reservoir, preferably a nitrogen-cylinder battery can be connected. From the solenoid valve 2 , the nitrogen gets into an inflatable balloon 4 . This is connected to the suction side of a compressor 5 , which feeds into a compressed gas storage container 6 . Via a connection 7 , the storage container 6 can be connected to a consumer, in particular to an injection molding machine. The pressure in the storage container 6 acts on a pressure switch 8 .
Ferner ist eine Rückführleitung 9 vorgesehen, die über einen Anschluß 10 ebenfalls an die Spritzgießmaschine an schließbar ist und dazu dient, den in der Spritzgießmaschine entspannten Stickstoff in den aufblasbaren Ballon 4 zurückzu leiten.Furthermore, a return line 9 is provided, which can also be closed via a connection 10 to the injection molding machine and serves to return the expanded nitrogen in the injection molding machine back into the inflatable balloon 4 .
Wie deutlich aus Fig. 1 ersichtlich, ist der aufblasbare Ballon 4 als im wesentlichen rechteckiges Kissen ausgebildet. Mit seiner rückwärtigen rechteckigen Fläche 11 (Fig. 2) ist er an einer der Wände des Gehäuses 1 befestigt. Außerdem ist sein Rand über elastische Mittel 4′ mit dem Gehäuse 1 verbunden. An seiner freien rechteckigen Fläche 12 greift zentral ein Füll standssensor 13 an. Dieser weist einen Seilzug 14 auf, der über eine Rolle 15 läuft und an seinem Ende einen Geber 16 trägt, also von einfacher Konstruktion ist.As can be seen clearly from Fig. 1, the inflatable balloon 4 is formed as a substantially rectangular pad. With its rear rectangular surface 11 ( Fig. 2) it is attached to one of the walls of the housing 1 . In addition, its edge is connected via elastic means 4 'to the housing 1 . On its free rectangular surface 12 a level sensor 13 attacks centrally. This has a cable 14 which runs over a roller 15 and carries an encoder 16 at its end, that is to say of a simple construction.
Die rechteckige, kissenförmige Ausbildung des aufblasbaren Ballons 4 ist bei ausreichendem Volumen äußerst platzsparend und stellt dennoch einen ausreichenden Verformungsweg für eine hohe Empfindlichkeit des Füllstandssensor 13 zur Verfügung.The rectangular, pillow-shaped design of the inflatable balloon 4 is extremely space-saving with sufficient volume and yet provides a sufficient deformation path for a high sensitivity of the fill level sensor 13 .
Die Steuerung der Vorrichtung erfolgt über den Füllstands sensor 13 und den Druckschalter 8. Aus Gründen der Übersicht lichkeit wurde auf die Darstellung der Steuerleitungen verzich tet.The device is controlled via the fill level sensor 13 and the pressure switch 8 . For the sake of clarity, the control lines are not shown.
Beim Anfahren wird der Verdichter 5 eingeschaltet und das Magnetventil 2 geöffnet. Der Stickstoff tritt in den Ballon 4 ein und füllt diesen bei annähernd Atmosphärendruck, bis der Füllstandssensor 13 seine obere Schaltstellung erreicht. Sodann wird das Magnetventil 2 bei weiterhin laufendem Verdichter 5 geschlossen, bis die Entleerung des Ballons 4 den Füllstands sensor 13 in seine untere Schaltstellung bringt. Dies führt er neut zum Öffnen des Magnetventils 2. Dieses Arbeitsspiel wird fortgesetzt, bis der Druckschalter 8 das Erreichen des vorgege benen Drucks im Speicherbehälter 6 signalisiert. Sodann wird das Magnetventil 2 geschlossen. Außerdem wird der Füllstands sensor 13 so geschaltet, daß er den Verdichter 5 bei Erreichen seiner unteren Schaltstellung stillsetzt. Das periodische Fül len des aufblasbaren Ballons 4 erfolgt nun über die Rückgewin nungsleitung 9, so daß also der Stickstoff im Kreislauf geführt wird. Sobald der Druck im Speicherbehälter 6 den zweiten einge stellten Wert unterschreitet, schaltet der Druckschalter 8 auf den Anfahrzustand zurück.When starting, the compressor 5 is switched on and the solenoid valve 2 is opened. The nitrogen enters the balloon 4 and fills it at approximately atmospheric pressure until the level sensor 13 reaches its upper switching position. Then the solenoid valve 2 is closed while the compressor 5 is still running until the emptying of the balloon 4 brings the fill level sensor 13 into its lower switching position. This leads to the opening of the solenoid valve 2 . This working cycle is continued until the pressure switch 8 signals that the pressure in the storage container 6 has been reached . Then the solenoid valve 2 is closed. In addition, the level sensor 13 is switched so that it stops the compressor 5 when it reaches its lower switching position. The periodic filling of the inflatable balloon 4 now takes place via the recovery line 9 so that the nitrogen is recycled. As soon as the pressure in the storage container 6 falls below the second set value, the pressure switch 8 switches back to the start-up state.
Es wird also weitgehend im Kreislauf gearbeitet, wobei eine Entnahme aus dem Reservoir nur erforderlich wird, wenn die un vermeidbaren Leckverluste eine entsprechende Druckverminderung im Speicherbehälter hervorgerufen haben. Das Verfahren nach der Erfindung arbeitet mit hoher Wirtschaftlichkeit. Dabei ist die Vorrichtung einfach in der Konstruktion und kostengünstig in der Fertigung.So it is largely worked in a cycle, one Removal from the reservoir is only necessary if the un avoidable leakage losses a corresponding pressure reduction caused in the storage container. The procedure after Invention works with great economy. Here is the Device simple in construction and inexpensive in manufacturing.
Der Füllstandssensor 13 verfügt nicht nur über den oberen und den unteren Schaltpunkt sondern außerdem noch über einen dritten Schaltpunkt, der die vollständige Entleerung des Bal lons anzeigt. Hierdurch wird der Verdichter während des Anfahr betriebes abgestellt, bis das Reservoir nachgefüllt worden ist.The level sensor 13 not only has the upper and lower switching point but also a third switching point that indicates the complete emptying of the balloon. As a result, the compressor is switched off during start-up until the reservoir has been refilled.
Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglich keiten gegeben. So kann anstelle des kissenförmiges Ballons ein kugelförmiger Ballon verwendet werden. Dadurch vergrößert sich zwar die Bautiefe, jedoch kann dies dazu genutzt werden, die übrigen Aggregate zu verdoppeln. Einen kugelförmigen Ballon wird man vorzugsweise zentral im Gehäuse anbringen. Auch bezüg lich des Füllstandssensors besteht Wahlfreiheit. Wichtig ist lediglich, daß die Wegänderungen erfaßt werden, die der Ballon während seiner Befüllung und Entleerung erfährt.Modifications are quite possible within the scope of the invention given. So instead of the pillow-shaped balloon spherical balloon can be used. This increases the overall depth, but this can be used to to double the remaining units. A spherical balloon will preferably be installed centrally in the housing. Also related The level sensor gives you freedom of choice. Important is only that the path changes are detected that the balloon experienced during its filling and emptying.
Claims (11)
einem aufblasbaren Ballon (4), der über ein Magnetventil (2) an ein Gasreservoir anschließbar ist,
einem Druckgas-Speicherbehälter (6), der an den Verbraucher anschließbar ist
einem Verdichter (5), der saugseitig an den Ballon und druckseitig an den Speicherbehälter angeschlossen ist,
und mit einer Steuereinrichtung für das Magnetventil und den Verdichter, wobei die Steuereinrichtung einen von dem Bal lon betätigten Füllstandssensor (13) und einen mit dem Speicherbehälter verbundenen Druckschalter (8) umfaßt,
gekennzeichnet durch eine mit dem aufblasbaren Ballon (4) verbundene und an den Verbraucher anschließbare Rückgewinnungsleitung (9) für das im Verbraucher entspannte Gas.5. Device for generating compressed gas for at least one consumer, in particular for at least one injection molding machine, with
an inflatable balloon ( 4 ) which can be connected to a gas reservoir via a solenoid valve ( 2 ),
a compressed gas storage container ( 6 ) which can be connected to the consumer
a compressor ( 5 ), which is connected on the suction side to the balloon and on the pressure side to the storage tank,
and with a control device for the solenoid valve and the compressor, the control device comprising a level sensor ( 13 ) actuated by the balloon and a pressure switch ( 8 ) connected to the storage container,
characterized by a recovery line ( 9 ) connected to the inflatable balloon ( 4 ) and connectable to the consumer for the gas released in the consumer.
Priority Applications (1)
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DE19914126676 DE4126676C3 (en) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | Method and device for generating compressed gas |
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DE (1) | DE4126676C3 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1991
- 1991-08-13 DE DE19914126676 patent/DE4126676C3/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE4126676C2 (en) | 1994-10-13 |
DE4126676C3 (en) | 2000-11-09 |
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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8363 | Opposition against the patent | ||
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D4 | Patent maintained restricted | ||
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