EP2740998A1 - Gehäuse oder Trägerelement zur Aufnahme oder Halterung elektronischer Komponenten - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a housing or a support element which is provided for receiving or holding electronic components, these electronic components to be protected against electrostatic discharges.
- the housing can, for example, be a luminaire housing in which LEDs are used as light sources.
- LEDs are increasingly being used as light sources in recent years. Unlike previous light sources such as fluorescent lamps or light bulbs, LEDs have a life span and also the ability to drive them efficiently, e.g. Changing their brightness, significant advantages. In particular, the use of LEDs of different color light can be generated in almost any color or color temperature, so that significantly more varied and attractive optical effects can be achieved with LED-based luminaires.
- ESD electrostatic discharges
- LED modules are therefore usually required to treat these electronic components under special protective measures in order to avoid such unintentional electrostatic discharges.
- These protective measures must be adhered to throughout the production as well as during the subsequent maintenance of the luminaires and include, for example, that the LED modules delivered in special packaging may only be unpacked and further processed within certain specially designed workplaces. These jobs are designed so that the unintentional electrostatic discharges can not occur.
- special floor mats or other measures are used, with the help of which the LED module processing person occurring charges can be discharged or discharged immediately.
- the solution according to the invention is based on a system which is similarly used on ESD-protected workstations.
- this is usually grounded via a so-called grounding cable.
- This earthing cable is fastened to the person via a wristband, for example, and is connected to a grounded area of the workstation so that the person can be permanently discharged via this cable. Electrostatic charging of the person during the work is prevented in this way.
- connection element is provided on the housing or support element, which is designed to be releasably connected to means for personal grounding, so for example.
- grounding cable wherein the connection element - preferably via a discharge resistor - with a ground connection of the housing or Carrier element is connected.
- a person who has to carry out repair or maintenance work, for example on a luminaire with LED modules located therein, can thus connect to the connecting element of the luminaire via a corresponding grounding cable.
- About the discharge resistance and the already existing ground connection of the lamp can then be a defined unloading of the person.
- the connecting element according to the invention is formed with latching or snap-in means to enable releasable connection with the means for personal grounding.
- the connection element can be designed as a pushbutton or can be formed by a soldering lug.
- the holding force of the connecting element is preferably below a predetermined limit value, wherein this limit value is dimensioned such that it corresponds approximately to the holding force of mounting or mounting means of the housing or carrier element. In other words, even if a pull is applied to the luminaire housing via the earthing cable, there is no risk that it will be accidentally torn from its anchoring, for example, to the ceiling of a room.
- a method is also proposed for carrying out repair or maintenance work on a device with electronic components located thereon or therein, wherein a releasable connection with means for personal grounding is carried out via a connection element, which is located on a housing or carrier element of the device.
- FIG. 1 Schematically represented in FIG. 1 is an example provided for ceiling luminaire 1, which has an approximately square, pot-shaped luminaire housing 2, which has on its underside a light exit opening, which is covered by a transparent pane 3 for light output.
- the existing metal or sheet metal housing 2 is connected by means not shown fasteners on the ceiling of a room. Furthermore, the housing 2 is grounded in the usual way.
- LEDs 15 are provided, which are arranged in a matrix-like manner on one or more LED boards 10.
- the boards 10 are attached to the bottom side of the housing 2 and connected by means not shown in detail for the power supply, so for example. A converter or the like.
- the LEDs 15 are electronic components that are extremely sensitive, especially with regard to unwanted electrostatic discharges. Such discharges can result in damage to the LEDs 15, which may not be immediate, but may eventually lead to a total failure of the light sources. In particular, there is a risk of a corresponding discharge when a person not properly grounded touches the board 10.
- a connection element is provided inside the luminaire housing 2, for example on a side wall thereof 20 is provided, which is connected via a discharge resistor 21 to a ground terminal 22 of the lamp 1. If the housing 2 is grounded overall, this means that the terminal 20 is connected to the housing wall via the discharge resistor 21, as shown in FIG FIG. 1 is shown schematically.
- connection element 20 serves to ensure that a person who is to carry out work on the luminaire 1 connects to it in a suitable manner and, accordingly, a defined discharge can be undertaken via the resistor 21.
- the connection is in this case, for example. With the help of a commercially available grounding cable, which, for example, is electrically connected via a corresponding wristband with the corresponding person.
- the connection should in this case be detachable, for which reason the connection element 20 preferably has corresponding latching or clamping means in order to be connected in a suitable manner to the discharge means.
- the connecting element 20 may, for example, be designed as a pushbutton or as a corresponding soldering lug.
- the person performing the work 60 After the person performing the work 60 has opened the luminaire 1 by removing or, for example, pivoting the cover 3 sideways, it establishes an electrically conductive connection 50 to the connection element 20. This can be done via a corresponding discharge cable 51, which is attached to the wrist of the person 60 and coupled via corresponding connection means with the push button 20.
- this electrical connection 50 therefore, via the discharge resistor 21, a coupling is made to the ground terminal 22 of the luminaire 1, so that the person 60 is now earthed and any charges defined can be dissipated via the discharge resistor 21. Remains the person 60 continues to be connected in this way with the light housing 2, so there is no longer the risk of electrostatic charge during the subsequent work to be performed and the ESD protection is maintained.
- the discharge resistor could also be integrated into the discharge cable 51.
- the coupling between the discharge cable 51 and push button 20 is dimensioned such that the release torque of the connection can not exceed the maximum permissible load of the lamp 1.
- the maximum load of the lamp 1 is measured in particular by the carrying capacity of the fastening means by means of which the lamp 1 is mounted on the ceiling of the room. If, for example, the person falls 60, there is no danger that the lamp 1 will be torn off the ceiling, since instead the connection between the discharge cable 51 and the connection element 20 will be released beforehand.
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse oder ein Trägerelement, welches für die Aufnahme oder Halterung elektronischer Komponenten vorgesehen ist, wobei diese elektronischen Komponenten vor elektrostatischen Entladungen geschützt werden sollen. Insbesondere kann es sich bei dem Gehäuse bspw. um ein Leuchtengehäuse handeln, in dem LEDs als Lichtquellen zum Einsatz kommen.
- In der Beleuchtungstechnologie kommen in den letzten Jahren vermehrt LEDs als Lichtquellen zum Einsatz. Im Gegensatz zu früheren Lichtquellen wie Leuchtstofflampen oder Glühbirnen weisen LEDs hinsichtlich ihrer Lebensdauer und auch der Möglichkeit, diese effizient anzusteuern und z.B. deren Helligkeit zu verändern, deutliche Vorteile auf. Insbesondere kann durch den Einsatz von LEDs unterschiedlicher Farbe Licht in einer nahezu beliebigen Farbe oder Farbtemperatur erzeugt werden, sodass mit Leuchten auf LED-Basis deutlich vielfältigere und ansprechendere optische Effekte erzielt werden können.
- Im Gegensatz zu den zuvor erwähnten klassischen Lichtquellen wie Leuchtstofflampen oder Glühbirnen sind LED-Module allerdings sensibler gegenüber äußeren Einflüssen. Insbesondere sog. elektrostatische Entladungen (electrostatic discharges, ESD) können zu einer Beschädigung der Lichtquellen führen, welche zwar im ersten Augenblick möglicherweise nicht unmittelbar erkennbar sind bzw. sich auf die Lichtabgabe auswirken, zu einem späteren Zeitpunkt allerdings zu einem vollständigem Ausfall der Leuchte führen können.
- Von den Herstellern derartiger LED-Module wird deshalb üblicherweise vorgeschrieben, dass diese elektronischen Bauteile unter besonderen Schutzmaßnahmen zu behandeln sind, um derartige unbeabsichtigte elektrostatische Entladungen zu vermeiden. Diese Schutzmaßnahmen sind während der gesamten Herstellung sowie auch während der späteren Wartung der Leuchten einzuhalten und beinhalten bspw., dass die in speziellen Verpackungen gelieferten LED-Module nur innerhalb bestimmter, speziell ausgelegter Arbeitsplätze ausgepackt und weiterverarbeitet werden dürfen. Diese Arbeitsplätze sind dabei derart ausgelegt, dass die unbeabsichtigten elektrostatischen Entladungen nicht auftreten können. Hierfür kommen bspw. spezielle Fußmatten oder andere Maßnahmen zum Einsatz, mit deren Hilfe an der das LED-Modul weiterverarbeitenden Person auftretende Ladungen sofort entladen bzw. abgeleitet werden können.
- Das Einhalten dieser ESD-Schutzmaßnahmen während der Produktion bspw. einer Leuchte kann noch mit einem verhältnismäßig vernünftigen Aufwand realisiert werden, da hier die entsprechenden Bereiche, in denen die sensiblen elektronischen Komponenten weiterverarbeitet werden, überschaubar sind. Sind allerdings nach Installation der Leuchte bzw. ihrer Montage in einem Gebäude Wartungsmaßnahmen erforderlich, so ist das Einhalten entsprechender Schutzmaßnahmen in der Regel nicht mehr möglich. Unmittelbar am Einsatzort einer Leuchte entsprechend ausgebildete Arbeitsplätze zur Verfügung zu stellen, ist nicht realisierbar, weshalb es bislang in der Regel erforderlich war, derartige Leuchten mit entsprechenden sensiblen Komponenten, bei denen Wartungsmaßnahmen erforderlich waren, vollständig zu demontieren und zur Reparatur bzw. Wartung an den Hersteller zurückzuschicken. Dies ist offensichtlich mit einem hohen zeitlichen und finanziellen Aufwand verbunden.
- Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabenstellung zugrunde, eine neuartige Möglichkeit zu schaffen, jederzeit Reparatur- oder Wartungsarbeiten durchführen zu können und hierbei die entsprechenden Vorschriften bzgl. eines sog. ESD-Schutzes, also eines Schutzes vor ungewünschten elektrostatischen Entladungen, einzuhalten.
- Die Aufgabe wird durch ein Gehäuse oder ein Trägerelement zur Aufnahme oder Halterung elektrostatischer Komponenten, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Die erfindungsgemäße Lösung basiert auf einem System, wie es in ähnlicher Weise auch an ESD-geschützten Arbeitsplätzen zum Einsatz kommt. Um sicherzustellen, dass die an einem derartigen Arbeitsplatz aktive Person nicht elektrostatisch aufgeladen wird, wird diese üblicherweise über ein sog. Erdungskabel geerdet. Dieses Erdungskabel wird bspw. über ein Handgelenkband an der Person befestigt und ist derart mit einem geerdeten Bereich des Arbeitsplatzes verbunden, dass die Person dauerhaft über dieses Kabel entladen werden kann. Ein elektrostatisches Aufladen der Person während der Arbeit wird auf diesem Wege verhindert.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nunmehr vorgesehen, dass an dem Gehäuse oder Trägerelement ein Anschlusselement vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, lösbar mit Mitteln zur Personenerdung, also bspw. mit dem oben erwähnten Erdungskabel verbunden zu werden, wobei das Anschlusselement - vorzugsweise über einen Entladungswiderstand - mit einem Erdungsanschluss des Gehäuses oder Trägerelements verbunden ist. Eine Person, die Reparatur- oder Wartungsarbeiten bspw. an einer Leuchte mit darin befindlichen LED-Modulen durchführen muss, kann sich also über ein entsprechendes Erdungskabel mit dem Anschlusselement der Leuchte verbinden. Über den Entladungswiderstand und den ohnehin vorhandenen Erdungsanschluss der Leuchte kann dann ein definiertes Entladen der Person erfolgen. Ist nunmehr die Person dauerhaft in der beschriebenen Weise mit der Leuchte verbunden, so können während der Arbeiten keine elektrostatischen Entladungen mehr auftreten und der gewünschte ESD-Schutz ist gewährleistet. Damit wird nunmehr die Möglichkeit eröffnet, auch unmittelbar vor Ort entsprechende Arbeiten durchführen zu können und trotz allem die erforderlichen Schutzmaßnahmen einhalten.
- Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Anschlusselement mit Rast- oder Schnappmitteln ausgebildet, um das lösbare Verbinden mit den Mitteln zur Personenerdung zur ermöglichen. Bspw. kann das Anschlusselement als Druckknopf ausgebildet sein oder durch eine Lötfahne gebildet werden. Die Haltekraft des Anschlusselements liegt dabei vorzugsweise unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts, wobei dieser Grenzwert derart bemessen ist, dass er in etwa der Haltekraft von Befestigungs- bzw. Montagemitteln des Gehäuses oder Trägerelements entspricht. D.h., selbst wenn über das Erdungskabel ein Zug auf das Leuchtengehäuse ausgeübt wird, besteht nicht die Gefahr, dass dieses unbeabsichtigt aus seiner Verankerung bspw. an der Decke eines Raums gerissen wird.
- Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum Durchführen von Reparatur- oder Wartungsarbeiten an einem Gerät mit daran oder darin befindlichen elektronischen Komponenten vorgeschlagen, wobei über ein Anschlusselement, welches sich an einem Gehäuse oder Trägerelement des Geräts befindet, eine lösbare Verbindung mit Mitteln zur Personenerdung durchgeführt wird.
- Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden Es zeigen:
- Figur 1
- ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Leuchtengehäuses zur Realisierung eines ESD-Schutzes und
- Figur 2
- schematisch die Vorgehensweise beim Durchführen von Reparatur- oder Wartungsarbeiten unter Einhaltung der Vorschriften bzgl. eines Schutzes vor elektrostatischen Entladungen.
- Das erfindungsgemäße Konzept soll nachfolgend anhand des Beispiels einer Leuchte erläutert werden, welche LEDs als Lichtquellen enthält, wobei speziell diese LEDs bzw. die LED-Module vor elektrostatischen Entladungen geschützt werden sollen. Es sei allerdings darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt ist sondern stattdessen grundsätzlich bei Gehäusen oder Trägerelementen zum Einsatz kommen kann, welche der Lagerung elektronischer Komponenten dienen, die einen ESD-Schutz erfordern.
- Schematisch dargestellt in
Figur 1 ist eine bspw. zum Deckenanbau vorgesehene Leuchte 1, die ein etwa quadratisches, topfartig ausgebildetes Leuchtengehäuse 2 aufweist, welches an seiner Unterseite eine Lichtaustrittsöffnung aufweist, die von einer transparenten Scheibe 3 zur Lichtabgabe abgedeckt ist. Das aus Metall bzw. Blech bestehende Leuchtengehäuse 2 wird dabei mittels nicht näher dargestellter Befestigungselemente an der Decke eines Raums verbunden. Ferner ist das Gehäuse 2 in üblicher Weise geerdet. - Als Lichtquellen sind bei der Leuchte 1 von
Figur 1 LEDs 15 vorgesehen, die matrixartig auf einer oder mehreren LED-Platinen 10 angeordnet sind. Die Platinen 10 sind an der Bodenseite des Gehäuses 2 befestigt und mit nicht näher dargestellten Mitteln zur Stromversorgung, also bspw. einem Konverter oder dergleichen verbunden. - Bei den LEDs 15 handelt es sich um elektronische Komponenten, die insbesondere im Hinblick auf unerwünschte elektrostatische Entladungen äußerst sensibel sind. Derartige Entladungen können zu einer Beschädigung der LEDs 15 führen, die sich möglicherweise nicht unmittelbar auswirken, allerdings zu einem späteren Zeitpunkt möglicherweise zu einem Totalausfall der Lichtquellen führen. Dabei besteht insbesondere die Gefahr einer entsprechenden Entladung, wenn eine nicht ordnungsgemäß geerdete Person die Platine 10 berührt.
- Um nunmehr auch vor Ort, also im an einer Decke eines Raums montierten Zustand der Leuchte 1 Reparatur- oder Wartungsarbeiten durchführen zu können und trotz allem den erforderlichen ESD-Schutz einzuhalten, ist im Inneren des Leuchtengehäuses 2, bspw. an einer Seitenwand hiervon ein Anschlusselement 20 vorgesehen, welches über einen Entladungswiderstand 21 mit einem Erdungsanschluss 22 der Leuchte 1 verbunden ist. Ist das Gehäuse 2 insgesamt geerdet, bedeutet dies, dass der Anschluss 20 über den Entladungswiderstand 21 mit der Gehäusewand verbunden ist, wie dies in
Figur 1 schematisch dargestellt ist. - Das Anschlusselement 20 dient dazu, dass eine Person, die Arbeiten an der Leuchte 1 durchführen soll, sich in geeigneter Weise mit diesem verbindet und dementsprechend eine definierte Entladung über den Widerstand 21 vorgenommen werden kann. Die Verbindung erfolgt hierbei bspw. mit Hilfe eines handelsüblichen Erdungskabels, welches bspw. über ein entsprechendes Handgelenkband mit der entsprechenden Person elektrisch verbunden ist. Die Verbindung sollte hierbei lösbar ausgebildet sein, weshalb das Anschlusselement 20 vorzugsweise entsprechende Rast- oder Klemmmittel aufweist, um in geeigneter Weise mit den Entladungsmitteln verbunden zu werden. Insbesondere kann das Anschlusselement 20 bspw. als Druckknopf oder auch als entsprechende Lötfahne ausgebildet sein.
- Das Durchführen von Reparatur- oder Wartungsarbeiten unter Einhaltung des vorgeschriebenen ESD-Schutzes kann dann wie in
Figur 2 angedeutet durchgeführt werden. - Nachdem die die Arbeiten durchführende Person 60 die Leuchte 1 durch Entfernen oder bspw. seitliches Verschwenken der Abdeckscheibe 3 geöffnet hat, stellt sie eine elektrisch leitende Verbindung 50 zu dem Anschlusselement 20 her. Dies kann über ein entsprechendes Entladekabel 51 erfolgen, das am Handgelenk der Person 60 befestigt und über entsprechende Verbindungsmittel mit dem Druckknopf 20 gekoppelt wird. Durch diese elektrische Verbindung 50 erfolgt also über den Entladewiderstand 21 eine Kopplung an den Erdungsanschluss 22 der Leuchte 1, sodass die Person 60 nunmehr geerdet ist und eventuelle Ladungen definiert über den Entladungswiderstand 21 abgeführt werden können. Bleibt die Person 60 weiterhin auf diese Weise mit dem Leuchengehäuse 2 verbunden, so besteht während der nachfolgend durchzuführenden Arbeiten nicht mehr die Gefahr der elektrostatischen Aufladung und der ESD-Schutz bleibt beibehalten. Dabei könnte alternativ zu der dargestellten Ausführungsform der Entladungswiderstand auch in das Entladekabel 51 integriert werden.
- Die Kopplung zwischen Entladekabel 51 und Druckknopf 20 ist dabei derart bemessen, dass das Lösemoment der Verbindung die zulässige Maximallast der Leuchte 1 nicht überschreiten kann. Die Maximallast der Leuchte 1 bemisst sich dabei insbesondere nach der Tragkraft der Befestigungsmittel, mit deren Hilfe die Leuchte 1 an der Decke des Raums montiert ist. Sollte also bspw. die Person 60 stürzen, so besteht nicht die Gefahr, dass die Leuchte 1 von der Decke gerissen wird, da sich stattdessen zuvor die Verbindung zwischen Entladekabel 51 und Anschlusselement 20 lösen wird.
- Die Erläuterungen verdeutlichen also, dass mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahmen in sehr einfacher und eleganter Weise auch unmittelbar vor Ort die Vorschriften bzgl. eines ESD-Schutzes eingehalten werden können. Während es früher erforderlich war, die Leuchte zu demontieren und zu Reparaturarbeiten an den Hersteller zurückzuschicken, können nunmehr entsprechende Maßnahmen unmittelbar vor Ort durchgeführt werden, was offensichtlich deutliche Vorteile hinsichtlich des Zeit- und Kostenaufwands mit sich bringt.
Claims (12)
- Gehäuse oder Trägerelement zur Aufnahme oder Halterung elektronischer Komponenten (10, 15), insbesondere Leuchtengehäuse (2),
aufweisend ein Anschlusselement (20), welches dazu ausgebildet ist, lösbar mit Mitteln zur Personenerdung (50) verbunden zu werden, wobei das Anschlusselement (20) mit einem Erdungsanschluss (22) des Gehäuses oder Trägerelements verbunden ist. - Gehäuse oder Trägerelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlusselement über einen Entladungswiderstand (21) mit dem Erdungsanschluss (22) verbunden ist. - Gehäuse oder Trägerelement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlusselement (20) Rast- oder Schnappmittel aufweist. - Gehäuse oder Trägerelement nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlusselement (20) als Druckknopf ausgebildet ist. - Gehäuse oder Trägerelement nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anschlusselement (20) als Lötfahne ausgebildet ist. - Gehäuse oder Trägerelement nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Haltekraft des Anschlusselements (20) unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegt. - Gehäuse oder Trägerelement nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grenzwert der Haltekraft von Befestigungs- bzw. Montagemitteln des Gehäuses oder Trägerelements entspricht. - Leuchte (1) mit einem Leuchtengehäuse (2) gemäß einem der vorherigen Ansprüche.
- System zum Realisieren eines Schutzes von elektronischen Komponenten (10, 15) vor elektrostatischen Entladungen, aufweisend• ein Gehäuse (2) oder Trägerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, in bzw. an dem die elektronischen Komponenten (10, 15) angeordnet sind,• ein mit einer Person zu verbindendes Entladekabel (51), welches mit dem Anschlusselement (20) koppelbar ist.
- System nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass in das Entladekabel (51) ein Entladungswiderstand integriert ist. - Verfahren zum Durchführen von Reparatur- oder Wartungsarbeiten an einem Gerät (1) mit daran oder darin befindlichen elektronischen Komponenten (10, 15), wobei über ein Anschlusselement (20), welches sich an einem Gehäuse oder Trägerelement des Geräts (1) befindet, eine lösbare Verbindung (50) mit Mitteln zur Personenerdung durchgeführt wird, und wobei das Anschlusselement (20) über einen Entladungswiderstand (21) mit einem Erdungsanschluss (22) des Gehäuses oder Trägerelements verbunden ist.
- Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei dem Gerät (1) um eine Leuchte handelt.
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Effective date: 20131203 |
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| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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| AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
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| R17P | Request for examination filed (corrected) |
Effective date: 20141211 |
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| RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20150730 |
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| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
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| 18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20151210 |