ES2214360T3 - Modulo de pedal acelerador. - Google Patents
Modulo de pedal acelerador.Info
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Abstract
Dispositivo (1) de pedal acelerador para vehículos, especialmente para coches, que presenta, al menos: - un elemento (13) de placa base, - un elemento (12) de pedal acelerador que está unido al elemento (13) de placa base en un punto (11) de giro del pedal acelerador y - al menos, un dispositivo (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21) de retorno del pedal que está dispuesto entre el elemento de pedal acelerador y el elemento de placa base (12, 13), caracterizado porque: - el dispositivo de retorno del pedal presenta, al menos, un elemento (14, 15) de muelle de tracción en forma de tornillo que en un extremo está unido a un primer elemento (16, 17) de retención de muelle, que está dispuesto en el elemento (13) de placa base, y en el otro extremo, a un segundo elemento (18, 19) de retención de muelle, que está dispuesto en un elemento (21) anular de pedal del elemento (12) de pedal acelerador, y - porque el punto de giro del pedal acelerador está configurado como un elemento (11) de eje, en el que el elemento (21) anular de pedal es giratorio sobre un elemento (20) de superficie de deslizamiento dispuesto entre éste y el elemento (11) de eje.
Description
Modulo de pedal acelerador.
La invención se refiere a un dispositivo de pedal
acelerador para vehículos, especialmente para coches, que presenta,
al menos:
- -
- un elemento de placa base,
- -
- un elemento de pedal acelerador que está unido al elemento de placa base en un punto de giro del pedal acelerador y
- -
- al menos, un dispositivo de retorno del pedal que está dispuesto entre el elemento de pedal acelerador y el elemento de placa base.
Un dispositivo del tipo mencionado al inicio, se
conoce de los documentos DE9409892U1 y/o DE19503335A1. Éste consta
de un elemento de pedal, que está soportado en un punto de giro, y
al menos un elemento de retorno que está unido al elemento de pedal.
Como elementos de retorno se usan dos muelles recuperadores. En el
punto de giro está dispuesto un elemento sensor de ángulo de giro.
Este dispositivo de pedal acelerador ha dado buenos resultados, pero
su construcción resulta cara.
De los documentos DE29502529U1 y/o DE29602611U1
se conoce también un dispositivo de pedal acelerador. Éste presenta
un elemento de pedal que está soportado en un punto de giro. Al
menos un elemento de retorno está unido al elemento de pedal. Como
elemento de retorno se usa un dispositivo de amortiguación que
realiza un lazo de histéresis de movimiento de modo que una energía
de amortiguación contrarresta, en cada caso, un movimiento de
accionamiento y de retorno. El dispositivo de amortiguación consta
de una unidad hidráulica que funciona coordinadamente con dos
elementos de muelle.
Resulta desventajoso que este dispositivo de
pedal acelerador esté construido de una forma demasiado costosa.
Por consiguiente, se persigue el objetivo de
continuar desarrollando un dispositivo de pedal acelerador para
vehículos, especialmente para coches, del tipo mencionado al inicio
para simplificar su construcción.
Según la invención, este objetivo se alcanza
mediante las características de la reivindicación 1 ó 2 ó 3.
Las ventajas obtenidas con la invención radican,
especialmente, en que se puede influir en el movimiento del elemento
de pedal acelerador en dirección al elemento de placa base mediante
los elementos de muelle y los elementos de superficie de
deslizamiento. Se puede influir en éste a través de la selección
del material para la conformación de un elemento de superficie de
deslizamiento, así como mediante la transmisión de las fuerzas
elásticas al elemento de superficie de deslizamiento. La disposición
del elemento de superficie de deslizamiento en la zona del elemento
anular de pedal permite un ajuste muy dosificado y poder influir en
el movimiento de giro. Influyendo en el movimiento de giro se puede
ajustar el accionamiento del elemento de pedal acelerador en
dirección al elemento de placa base de modo que se oponga una
resistencia a este movimiento, mientras que esta resistencia
disminuye cuando se suelta. Debido a esto se realiza un lazo de
histéresis de movimiento que está influido por la característica de
elasticidad y las fuerzas de fricción. Cuando se mantiene el
elemento de pedal acelerador en una posición, sólo hay que compensar
la fuerza elástica.
Los elementos de muelle pueden estar fabricados
de un alambre de muelle que puede presentar una sección transversal
redonda. También son posibles otras formas geométricas de sección
transversal como la oval, rectangular o similares.
Los elementos individuales de muelle, los
primeros y los segundos elementos de retención de muelle pueden
existir por pares. De esta manera se eleva la seguridad de todo el
dispositivo y, al mismo tiempo, se cumplen las disposiciones
existentes.
El elemento de guía de deslizamiento puede estar
conformado de una sola pieza, es decir, individualmente o como par.
En el caso de la conformación como par, se puede tener en cuenta la
configuración como par de los elementos de muelle y se puede asignar
un elemento de superficie de deslizamiento por separado a cada
elemento de muelle.
En la zona del elemento de eje o en el elemento
de pedal acelerador puede estar dispuesto un potenciómetro, un
dispositivo de Hall o un dispositivo sensor de ángulo de giro que
trabaje de acuerdo con un principio similar. Así es posible una
transmisión por alambre de las posiciones del pedal acelerador al
motor y, con ello, su ajuste exacto.
El elemento de eje puede estar configurado como
parte de un elemento de unión de articulación de bisagra. De esta
forma es posible un movimiento seguro del elemento de pedal
acelerador respecto al elemento de placa base.
El elemento de eje puede estar configurado, al
menos en parte, como cilindro hueco.
El elemento de superficie de deslizamiento puede
estar conformado por, al menos, un material con un coeficiente de
fricción. Seleccionando entre varios coeficientes de fricción, se
puede dosificar correspondientemente el efecto de frenado sobre el
elemento de pedal acelerador. Con un giro del elemento anular de
pedal se puede influir en los desarrollos del movimiento del
elemento de pedal acelerador mediante un producto derivado de la
fuerza elástica y del coeficiente de fricción. El desarrollo del
movimiento se puede configurar aquí de forma similar a la histéresis
con incrementos iniciales exponenciales, logarítmicos o de este
tipo.
La invención se explica detalladamente mediante
el dibujo. Muestran:
Fig. 1 una primera forma de realización de un
módulo de pedal acelerador en dos posiciones de accionamiento en una
vista anterior representada esquemáticamente,
Fig. 2 un corte a través de un módulo de pedal
acelerador según la figura 1 en una primera posición de
accionamiento a lo largo de la línea II-II,
Fig. 3 un corte a través de un módulo de pedal
acelerador según la figura 1 en una segunda posición de
accionamiento a lo largo de la línea III-III,
Fig. 4 una vista parcial ampliada de un módulo
de pedal acelerador representado en la figura 1,
Fig. 5 una vista parcial ampliada de un módulo
de pedal acelerador representado en la figura 2,
Fig. 6 una segunda forma de realización de un
módulo de pedal acelerador en dos posiciones de accionamiento en una
vista delantera representada esquemáticamente,
Fig. 7 un corte a través de un módulo de pedal
acelerador según la figura 6 en una primera posición de
accionamiento a lo largo de la línea VII-VII,
Fig. 8 un corte a través de un módulo de pedal
acelerador según la figura 6 en una segunda posición de
accionamiento a lo largo de la línea VIII-VIII,
Fig. 9 una tercera forma de realización de un
módulo de pedal acelerador en una representación en corte parcial
representada esquemáticamente,
Fig. 10 un corte a través de un módulo de pedal
acelerador según la figura 9 a lo largo de la línea
X-X y
Fig. 11 un corte a través de un módulo de pedal
acelerador según la figura 9 a lo largo de la línea
XI-XI.
En las figuras 1 a 5 se muestra un módulo 1 de
pedal acelerador, en las figuras 6 a 8, un módulo 101 de pedal
acelerador y en las figuras 9 a 11, un módulo 201 de pedal
acelerador.
El módulo 1, 101, 201 de pedal acelerador consta
de:
- un elemento 12, 112, 212 de pedal acelerador y
de
- un elemento 13, 113, 213 de placa base, que
- en un punto 11, 111, 211 de giro del pedal
acelerador se pueden ajustar relativamente uno respecto a otro.
El punto de giro del pedal acelerador está
configurado como elemento 11, 111, 211 de eje. Alrededor del
elemento 11, 111, 211 de eje, conformado, al menos en parte, en
forma de cilindro hueco, se puede mover un elemento 21 121, 221
anular de pedal del elemento 12, 112, 212 de pedal acelerador.
Opuesta a la superficie externa del elemento 11, 111, 211 de eje,
está situado de forma giratoria, al menos en parte, un elemento 20,
120, 220 de superficie de deslizamiento.
El módulo 1 de pedal acelerador según las figuras
1 a 5 presenta elementos 14, 15 de muelle de tracción dispuestos
entre el elemento 21 anular de pedal del elemento 12 de pedal
acelerador y el elemento 13 de placa base. Estos están sujetos en el
elemento de placa base en los elementos 16, 17 de retención de
muelle y en el elemento anular de pedal, en los elementos 18, 19 de
retención de muelle. El elemento 12 de pedal acelerador termina,
como muestran las figuras 1 a 3, en un elemento 22 de accionamiento
de pedal, cuya superficie está estructurada de la forma
correspondiente.
Cuando actúa una fuerza FB de accionamiento sobre
el elemento 22 de accionamiento de pedal, el elemento de pedal
acelerador se mueve desde una posición 12.1 de reposo según la
figura 3 a una posición 12.2 de accionamiento según la figura 2.
Durante este movimiento giran las superficies internas de los dos
elementos anulares del pedal, situados en paralelo, como están
representados en las figuras sobre los elementos 20 de superficie
de deslizamiento dispuestos, preferentemente, sobre la superficie
del elemento 11 de eje y que presentan un coeficiente \mu de
fricción.
Durante el accionamiento desde la posición 12.1
de reposo a la posición 12.2 de accionamiento se tensan
continuamente los dos elementos 14, 15 de muelle de tracción, dispuestos uno al lado de otro, de manera que aumenta su fuerza Fr elástica. Así se pueden controlar e influir de forma muy concreta en los desarrollos del movimiento del elemento 13 de pedal acelerador. La fuerza elástica incrementa la presión del elemento anular de pedal, en correspondencia con la característica de elasticidad, sobre el elemento 20 de superficie de deslizamiento de modo que hay que aplicar una fuerza FB de accionamiento cada vez mayor para seguir moviendo el elemento de accionamiento del pedal en dirección a la posición 12.2 de accionamiento. A través de la selección de distintos materiales se puede escoger el coeficiente \mu de fricción de modo que la fuerza FB de accionamiento, que se debe aplicar, aumente más rápidamente o disminuya en igual medida.
continuamente los dos elementos 14, 15 de muelle de tracción, dispuestos uno al lado de otro, de manera que aumenta su fuerza Fr elástica. Así se pueden controlar e influir de forma muy concreta en los desarrollos del movimiento del elemento 13 de pedal acelerador. La fuerza elástica incrementa la presión del elemento anular de pedal, en correspondencia con la característica de elasticidad, sobre el elemento 20 de superficie de deslizamiento de modo que hay que aplicar una fuerza FB de accionamiento cada vez mayor para seguir moviendo el elemento de accionamiento del pedal en dirección a la posición 12.2 de accionamiento. A través de la selección de distintos materiales se puede escoger el coeficiente \mu de fricción de modo que la fuerza FB de accionamiento, que se debe aplicar, aumente más rápidamente o disminuya en igual medida.
Si la fuerza FB de accionamiento es igual a cero,
es decir, si se quita el pie del elemento 22 de accionamiento de
pedal, el elemento 22 de pedal acelerador vuelve a tomar con retardo
su posición 12.1 de reposo. Aquí, el elemento anular de pedal
resbala sobre el elemento 20 de superficie de deslizamiento de modo
que realiza en general un lazo de histéresis de movimiento, en el
que se puede influir efectivamente a través de la característica de
elasticidad y la fricción \mu.
Cuando el pedal debe tomar y mantener una
posición, se retira brevemente el pie del elemento de pedal y se
detiene en una posición final encima de éste. FB es por un instante
igual a cero. La fricción neutraliza momentáneamente las fuerzas F
elásticas. Después, FB sólo tiene que ser igual a Fr.
Como muestran especialmente las figuras 4 y 5,
los extremos de los muelles 14, 15 están configurados, al menos, en
forma semianular y se introducen en los llamados elementos 16, 17,
18, 19 de retención de muelle configurados en forma de perno.
Mediante el aseguramiento de los extremos se garantiza que los
extremos no se puedan desprender de los elementos de retención de
muelle.
En el módulo 101 de pedal acelerador,
representado en los dibujos 6 a 8, están ubicados dos elementos 114,
115 de muelle de presión, situados uno al lado de otro, entre el
elemento 112 de pedal acelerador y el elemento 113 de placa base.
Aquí están previstos elementos 118, 119 de retención de muelle,
configurados en forma de placa en el elemento 121 anular de pedal y
elementos 116, 117 de retención de muelle configurados en forma de
superficie en el elemento de placa base. Ambos elementos de muelle
de presión se mueven en espacios libres incluidos en el elemento 113
de placa base.
En caso de una fuerza FB de accionamiento que
actúa sobre el elemento 122 de accionamiento de pedal, el elemento
112 de pedal acelerador se mueve desde una posición 112.1 de reposo,
como se representa en la figura 8, en dirección a una posición 112.2
de accionamiento, como se muestra en la figura 7. Durante este
movimiento se comprimen los dos elementos de muelle de presión de
modo que su fuerza Fr elástica aumenta constantemente y el elemento
120 de superficie de deslizamiento se recarga aquí cada vez más de
forma ascendente debido al incremento de la presión sobre los
elementos 118, 119 de retención de muelle de modo que aquí también
se puede influir en los desarrollos del movimiento, de manera que se
selecciona el coeficiente \mu de fricción de forma ascendente o
descendente respecto al elemento 120 de superficie de deslizamiento.
Así se puede generar una fuerza ascendente, a la que hay que oponer
una fuerza FB de accionamiento cada vez más fuerte. El desarrollo
del movimiento del elemento 112 de pedal acelerador hacia el
elemento 113 de placa base también se puede configurar aquí de forma
correspondientemente ascendente.
Cuando se suelta el elemento 112 de pedal
acelerador de manera que la fuerza FB de accionamiento sea igual a
cero, el elemento de pedal acelerador retrocede hacia la posición
112.1 de reposo debido a la fuerza elástica liberada de los dos
elementos de muelle de presión y el elemento 121 anular de pedal
sólo se desliza sobre el elemento 120 de superficie de
deslizamiento, porque ya no está sometido a la carga de la fuerza Fr
elástica.
Aquí también se realiza un lazo de histéresis de
movimiento que recibe la influencia de Fr y \mu. Cuando se
mantiene el elemento de pedal acelerador en una posición, FB es
momentáneamente igual a cero y después se cumple que
FB = Fr.
FB = Fr.
En el módulo 201 de pedal acelerador según las
figuras 9 a 11, están dispuestos dos elementos 214, 215 de muelle de
torsión, situados uno al lado de otro, entre el elemento 212 de
pedal acelerador y el elemento 213 de placa base. Aquí, los
elementos de muelle de torsión están arrollados alrededor del
elemento 211 de eje, introduciéndose un principio 224 de muelle,
guiado mediante el elemento 221 anular de pedal, en un elemento 216,
217 de retención de muelle e insertándose un final 225 de muelle, en
un elemento 218, 219 de retención de muelle. Aquí, el elemento 220
de superficie de deslizamiento se puede disponer sobre el elemento
211 de eje o en la superficie interna de los elementos 214, 215 de
muelle de torsión.
Cuando el elemento 212 de pedal acelerador se
mueve desde una posición de reposo a una posición 212.1, 212.2 de
accionamiento, los lados internos de los muelles de torsión se
aplican sucesivamente con una fuerza F de presión contra el elemento
211 de eje. Así, el elemento 220 de superficie de deslizamiento
actúa por secciones y los desarrollos del movimiento del elemento
211 de pedal acelerador resultan influidos por la relación:
F x
\mu
El elemento 220 de superficie de deslizamiento no
sólo puede presentar aquí distintos coeficientes \mu de fricción,
sino que puede influir adicionalmente en el coeficiente \mu de
fricción mediante la creciente toma de contacto de los pasos de
rosca del elemento de muelle de torsión respecto al elemento 211 de
eje, de modo que aquí también se necesita una fuerza ascendente de
accionamiento para accionar el elemento 212 de pedal acelerador
desde la posición 212.1 de reposo a la posición 212.2 de
accionamiento, o sea, hasta la posición final.
Cuando el elemento 212 de pedal acelerador se
libera de la fuerza de accionamiento, el elemento de pedal
acelerador retrocede a la posición 212.1 de reposo de modo que las
superficies internas de los pasos de los muelles de torsión se
separan de nuevo una detrás de otra, respecto al elemento 211 de
eje, perdiendo así efecto el elemento 220 de superficie de
deslizamiento de manera que una resistencia descendente se opone a
la fuerza de retorno del muelle.
Aquí se realiza un lazo de histéresis de
movimiento que es fuerte para el movimiento de ida, ligeramente
curvado al principio para el movimiento de retorno y plano para la
posición de reposo. El cambio del movimiento de ida al movimiento de
retorno ocurre "suavemente". Éste se puede configurar mediante
la selección del coeficiente \mu de fricción.
Cuando el elemento 213 de pedal acelerador toma
una posición determinada de reposo, las resistencias de fricción del
elemento 220 de superficie de deslizamiento se oponen primero
durante un tiempo corto a las fuerzas de retroceso de muelle. Cuando
el elemento 213 de pedal acelerador se mantiene en esta posición,
las resistencias de fricción pierden básicamente su efecto de modo
que sólo es necesario compensar las fuerzas de retroceso de muelle
mediante la fuerza FB de accionamiento.
1,101, 201 | Módulo de pedal acelerador |
11, 111, 211 | Elemento de eje |
12, 112, 212 | Elemento de pedal acelerador |
12.1, 112.1, 212.1 | Posición de reposo |
12.2, 112.2, 212.2 | Posición de accionamiento |
13, 113, 213 | Elemento de placa base |
14, 15 | Elemento de muelle de tracción |
114, 115 | Elemento de muelle de presión |
214, 215 | Elemento de muelle de torsión |
16, 17, 18, 19, 116, 117 | |
118, 119, 216, 217, 218 219 | Elemento de retención de muelle |
20, 120, 220 | Elemento de superficie de deslizamiento |
21, 121, 221 | Elemento anular de pedal |
22, 122 | Elemento de accionamiento de pedal |
23 | Elemento de superficie de deslizamiento de muelle |
224 | Principio de muelle |
225 | Final de muelle |
FB | Fuerza de accionamiento |
Fr | Fuerza elástica |
F | Fuerza de presión |
\mu | Coeficiente de fricción |
Claims (10)
1. Dispositivo (1) de pedal acelerador para
vehículos, especialmente para coches, que presenta, al menos:
- -
- un elemento (13) de placa base,
- -
- un elemento (12) de pedal acelerador que está unido al elemento (13) de placa base en un punto (11) de giro del pedal acelerador y
- -
- al menos, un dispositivo (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21) de retorno del pedal que está dispuesto entre el elemento de pedal acelerador y el elemento de placa base (12, 13), caracterizado porque:
- -
- el dispositivo de retorno del pedal presenta, al menos, un elemento (14, 15) de muelle de tracción en forma de tornillo que en un extremo está unido a un primer elemento (16, 17) de retención de muelle, que está dispuesto en el elemento (13) de placa base, y en el otro extremo, a un segundo elemento (18, 19) de retención de muelle, que está dispuesto en un elemento (21) anular de pedal del elemento (12) de pedal acelerador, y
- -
- porque el punto de giro del pedal acelerador está configurado como un elemento (11) de eje, en el que el elemento (21) anular de pedal es giratorio sobre un elemento (20) de superficie de deslizamiento dispuesto entre éste y el elemento (11) de eje.
2. Dispositivo (101) de pedal acelerador para
vehículos, especialmente para coches, que presenta, al menos:
- -
- un elemento (113) de placa base,
- -
- un elemento (112) de pedal acelerador que está unido al elemento (113) de placa base en un punto (111) de giro del pedal acelerador y
- -
- al menos, un dispositivo (114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121) de retorno del pedal que está dispuesto entre el elemento de pedal acelerador y el elemento de placa base (112, 113), caracterizado porque:
- -
- el dispositivo de retorno del pedal presenta, al menos, un elemento (114, 115) de muelle de tracción que está apoyado en un extremo en un primer elemento (118, 119) de retención de muelle, que está dispuesto en un elemento (121) anular de pedal del elemento (112) de pedal acelerador, y en el otro extremo, en un segundo elemento (116, 117) de retención de muelle, que está dispuesto en el elemento (113) de placa base, y
- -
- porque el punto de giro del pedal acelerador está configurado como elemento (111) de eje, en el que hay que torcer el elemento (121) anular de pedal sobre un elemento (120) de superficie de deslizamiento dispuesto entre éste y el elemento (111) de eje.
3. Dispositivo (201) de pedal acelerador para
vehículos, especialmente para coches, que presenta, al menos:
- -
- un elemento (213) de placa base,
- -
- un elemento (212) de pedal acelerador que está unido al elemento (213) de placa base en un punto (211) de giro del pedal acelerador y
- -
- al menos, un dispositivo (214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221) de retorno del pedal que está dispuesto entre el elemento de pedal acelerador y el elemento de placa base (212, 213), caracterizado porque:
- -
- el dispositivo de retorno del pedal presenta, al menos, un elemento (214, 215) de muelle de torsión que está unido con su principio (224) de muelle a un primer elemento (216, 217) de retención de muelle a través de un elemento (221) anular de pedal, que está dispuesto en el elemento (212) de pedal acelerador, y con su final (225) de muelle, a un segundo elemento (218, 219) de retención de muelle, que está dispuesto en el elemento (213) de placa base, y porque
- -
- el punto de giro del pedal acelerador está configurado como elemento (211) de eje, en el que el elemento (221) anular de pedal mediante el elemento (214, 215) de muelle de torsión es giratorio sobre un elemento (220) de superficie de deslizamiento dispuesto entre la superficie interna del elemento (214, 215) de muelle de torsión y el elemento (211) de eje.
4. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2 ó 3,
caracterizado porque el elemento de tracción, el elemento de
presión o el elemento de muelle de torsión (14, 15; 114, 115; 214,
215), los primeros elementos (16, 17; 116, 117; 216, 217) de
retención de muelle y los segundos elementos (18, 19; 118, 119; 218,
219) de retención de deslizamiento de muelle existen por pares.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado porque el alambre de muelle, del que
están fabricados los elementos (14, 15; 114, 115; 214, 215) de
muelle, está configurado con una sección transversal redonda,
ovalada o rectangular.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque el elemento (20, 120, 220) de
superficie de deslizamiento está configurado individualmente o por
pares.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 6, caracterizado porque está previsto un potenciómetro,
un dispositivo de Hall o un dispositivo sensor de ángulo de giro,
que trabaje de acuerdo con un principio similar, que está dispuesto
en la zona del elemento (11, 111, 211) de eje o en el elemento (12;
112; 212) de pedal acelerador.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizado porque el elemento (11, 111, 211) de eje
es parte de un elemento de unión de articulación de bisagra.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizado porque el elemento (11, 111, 211) de eje
está configurado, al menos en parte, como cilindro hueco.
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 9, caracterizado porque:
- -
- el elemento (20, 120, 220) de superficie de deslizamiento está compuesto por, al menos, un material con un coeficiente (\mu) de fricción y porque
- -
- con un giro del elemento (221, 121, 221) anular de pedal se puede influir en los desarrollos del movimiento del elemento (12, 112, 212) de pedal acelerador mediante un producto derivado de la fuerza (Fr; F) elástica resultante y del coeficiente (\mu) de fricción.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10033295 | 2000-05-10 | ||
DE10033295A DE10033295A1 (de) | 2000-05-10 | 2000-05-10 | Fahrpedalmodul |
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Publication Number | Publication Date |
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ES2214360T3 true ES2214360T3 (es) | 2004-09-16 |
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