ES2221512B1 - Grupo reductor-acelerador para bicicletas. - Google Patents
Grupo reductor-acelerador para bicicletas.Info
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Abstract
Grupo reductor-acelerador para bicicletas, formado por un grupo de piñones (7) diferentes incorporados solidariamente sobre el eje pedalier (2) y un correspondiente grupo de piñones (14) libremente giratorios sobre un eje secundario (5) paralelo al eje pedalier (2) quedando los mencionados piñones (7 y 14) permanentemente engranados entre sí, con posibilidad de establecer selectivamente en bloqueo giratorio individual cada piñón (14) respecto del eje (5), para determinar una relación de transmisión variable entre el eje pedalier (2) y los platos (11) de incorporación de la cadena, los cuales van dispuestos independientes del eje pedalier (2) y acoplados giratoriamente respecto del eje secundario (5).
Description
Grupo reductor-acelerador para
bicicletas.
La presente invención se refiere a un grupo
reductor-acelerador, para bicicletas, que tiene la
función de aumentar las posibilidades de variación de la
transmisión entre el eje pedalier y la rueda de tracción, mediante
una variación complementaria entre el accionamiento de los pedales
y la acción que se aplica a la cadena de transmisión.
Hasta ahora las bicicletas han experimentado una
evolución tecnológica enfocada principalmente al desarrollo de
nuevos tipos de chasis, en relación con aspectos aerodinámicos de
acuerdo con los gustos de cada momento en lo propiamente estético,
así como al desarrollo de accesorios y complementos que
prácticamente no afectan al aspecto funcional del esfuerzo de
accionamiento que debe realizar el usuario.
El cambio de velocidades en las bicicletas se
limitó en principio a la disposición de uno o varios platos
dentados incorporados sobre el eje pedalier, en combinación con un
determinado número de piñones incorporados sobre el eje de la rueda
de tracción de la bicicleta, sobre los cuales se determina el
posicionamiento de la cadena para establecer diferentes relaciones
de transmisión.
Posteriormente se desarrollaron también
soluciones enfocadas a determinar una relación selectivamente
variable entre la actuación que se lleva a cabo sobre los pedales y
el accionamiento que se transmite a la cadena. Son por ejemplo
soluciones de este tipo las Patentes ES 9502063, CE 185555, FR
834702 y FR 717456, todas ellas basadas en la disposición de un
piñón axialmente móvil que es susceptible de acoplarse
selectivamente respecto de un grupo de piñones de diferentes
diámetros y número de dientes, para establecer diversas relaciones
de transmisión entre el eje pedalier y el soporte giratorio de los
platos dentados sobre los que se incorpora la cadena de
transmisión a la rueda de tracción; resultando esta disposición
complicada y costosa de realizar.
De acuerdo con la presente invención se propone
un grupo reductor-acelerador, con el cual se logra
una solución técnica ventajosa para la evolución del cambio de
velocidades en las bicicletas, en el concepto de la mencionada
transmisión variable entre el eje pedalier y los platos dentados
sobre los que se incorpora la cadena de transmisión a la rueda de
tracción, permitiendo combinar dicha transmisión variable con el
selectivo cambio de transmisión, mediante la cadena, entre el eje
pedalier y la rueda de tracción.
Este grupo reductor-acelerador
objeto de la invención consta de un eje principal y un eje
secundario paralelamente dispuestos, constituyéndose el eje
principal por el propio eje pedalier de la bicicleta, sobre el cual
se incorporan solidariamente un grupo de piñones de diferentes
diámetros, mientras que sobre el eje secundario se incorporan
libremente giratorios otro grupo de respectivos piñones que se
mantienen constantemente engranados uno a uno con dichos piñones
del eje pedalier, yendo el mencionado eje secundario relacionado
mediante una transmisión giratoria con el soporte de los platos
dentados de incorporación de la cadena de transmisión a la rueda de
tracción, con disposición de un mecanismo de trabado que permite
establecer selectivamente en bloqueo giratorio individual cada uno
de los piñones libremente giratorios, respecto de dicho eje
secundario.
El mecanismo de trabado consta de una pieza que
asoma a través de unas ranuras longitudinales del eje secundario y
que es susceptible de encajar en escotaduras interiores de los
piñones libremente giratorios, la cual va unida a una pieza de
arrastre que es desplazable por el interior de dicho eje
secundario mediante accionamiento con un cable de tracción
gobernado por una palanca de mando actuable por el usuario,
disponiendo de un muelle de empuje recuperador en contra de la
acción del cable.
En un modo de realización, entre el eje
secundario y el eje pedalier se prevé una transmisión selectiva
mediante el mecanismo de trabado, de igual relación que la
transmisión entre el eje secundario y el soporte de los platos
dentados de incorporación de la cadena, permitiendo una selección
de transmisión del eje pedalier a la cadena sin reducción ni
multiplicación.
Según otro modo de realización, el mecanismo de
trabado se prevé con una posición inoperante respecto de los
piñones de giro libre, mientras que entre el eje pedalier y el
soporte de los platos dentados de incorporación de la cadena se
establece un acoplamiento de engrane operable entre sendas
posiciones de unión y de liberación, permitiendo seleccionar una
transmisión directa entre el eje pedalier y el soporte de los
platos dentados de incorporación de la cadena, o una transmisión
con multiplicación o reducción a través de los engranes entre el
eje secundario y el eje pedalier.
Se obtiene así un grupo
reductor-acelerador muy sencillo en cuanto a su
estructura y funcionamiento, con el cual se obtiene una solución
técnica efectiva y práctica para la evolución del cambio de
velocidades en las bicicletas, ya que permite la selección de un
número de relaciones de cambio mucho mayor que con los mecanismos
de cambio existentes en la actualidad.
Dicho grupo reductor-acelerador
preconizado permite establecer un cambio de relaciones de
transmisión entre el eje pedalier y los medios de arrastre de la
cadena de la bicicleta de aplicación, pudiendo ser combinada la
incorporación de este grupo con el mecanismo convencional de
cambios de velocidad por salto de la cadena entre una serie de
platos dentados de arrastre y una serie de piñones asociados a la
rueda de tracción, con lo cual se pueden obtener unas posibilidades
de selección de cambios de velocidad que aumenta ampliamente las
posibilidades de los mecanismos actuales, permitiendo multiplicar
en un 65% o más la fuerza transmitida a la rueda de tracción de la
bicicleta, en relación con los mecanismos actuales, lo que se
traduce en un esfuerzo considerablemente menor a realizar por el
usuario para un mismo resultado, o unas posibilidades mucho mayores
de velocidad y ascensión con un mismo esfuerzo por parte del
usuario.
El grupo reductor-acelerador
preconizado es además de un tamaño reducido, lo que le permite ser
aplicado en las bicicletas sin necesidad de una reestructuración
sustancial de las mismas y sin que afecte en un aumento de peso
perjudicial.
Por todo ello, dicho grupo
reductor-acelerador objeto de la invención resulta
ciertamente de unas características muy ventajosas, adquiriendo
vida propia y carácter preferente, respecto de los mecanismos
actuales, para la función del cambio de relaciones de transmisión
en el accionamiento de impulsión de las bicicletas.
La figura 1 muestra una realización del grupo
reductor-acelerador preconizado, en representación
esquemática de aplicación sobre un eje pedalier.
La figura 2 es una perspectiva esquemática,
parcialmente recortada, del mecanismo de trabado de los piñones
libremente giratorios sobre el eje secundario del grupo
reductor-acelerador.
La figura 3 representa una realización del grupo
reductor-acelerador con transmisión selectiva entre
el eje pedalier y el eje secundario sin multiplicación ni
reducción.
La figura 4 representa un modo de realización del
grupo reductor-acelerador con selección de
acoplamiento directo entre el eje pedalier y el soporte de los
platos dentados de incorporación de la cadena de transmisión a la
rueda de tracción.
La figura 5 representa otro modo de realización
del grupo reductor-acelerador con selección de
acoplamiento directo entre el eje pedalier y el soporte de los
platos dentados de incorporación de la cadena de transmisión a la
rueda de tracción.
El grupo reductor-acelerador
objeto de la invención se incluye en una carcasa (1) de
alojamiento, que se dispone fija al bastidor de la bicicleta de
aplicación.
Tal como representa la figura 1, dicho grupo
reductor-acelerador consta de un eje principal,
constituido por el propio eje (2) sobre el que se disponen los
pedales (3) para el accionamiento de propulsión de la bicicleta,
disponiéndose dicho eje (2) en libertad de giro respecto de la
carcasa (1) mediante un rodamiento (4).
Paralelo al eje principal (2) se incluye un eje
secundario (5), el cual se dispone a su vez libremente giratorio
respecto de la carcasa (1) mediante sendos rodamientos (6).
Sobre el eje (2) se incorporan solidarios un
grupo de piñones (7) de diferentes diámetros y número de dientes,
disponiéndose además libremente giratorio sobre dicho eje (2), por
medio de rodamientos (8 y 9), un soporte (10) sobre el cual se
incorporan fijos los platos dentados (11) destinados para la
incorporación de la cadena de la bicicleta, estableciéndose el
mencionado soporte (10) libremente giratorio a su vez respecto de
la carcasa (1), mediante un rodamiento (12), mientras que en la
parte que queda hacia el interior determina un dentado periférico
(13).
Sobre el eje secundario (5) se incorporan
libremente giratorios otro grupo de piñones (14) de diferentes
diámetros y número de dientes, los cuales quedan engranados uno a
uno de manera permanente con los respectivos piñones (7) solidarios
del eje principal (2).
Dicho eje secundario (5) incorpora además
solidario un piñón (15), el cual queda engranado de manera
constante con el dentado (13) del soporte (10) portador de los
platos dentados (11).
Por otra parte, en el mismo eje secundario (5) se
incluye un mecanismo de trabado, mediante el cual se puede
establecer individualmente el bloqueo de los distintos piñones (14)
respecto de dicho eje (5), para determinar diferentes relaciones de
transmisión giratoria entre el eje principal (2) y ese eje
secundario (5) a través de los correspondientes piñones (7 y
14).
Como muestra la figura 2, el mecanismo de trabado
consta de una pieza (16), la cual asoma a través de unas ranuras
longitudinales (17) del eje secundario (5), yendo dicha pieza (16)
unida a una pieza de arrastre (18) que va incluida en el interior
del eje (5) y que es susceptible de ser desplazada a lo largo del
mismo, arrastrando a la pieza (16).
La pieza de arrastre (18) va incorporada sobre
unas guías (19) que permanecen fijas en unión respecto de unas
piezas extremas (20) de montaje respecto de la carcasa (1), estando
unida la mencionada pieza (18) a un cable (21) de tracción
gobernado por una palanca de mando actuable por el usuario,
mediante el cual es actuable el arrastre del conjunto de las piezas
(16 y 18) a lo largo del eje (5), en contra de la acción de un
muelle recuperador (22) que tiende a mantener ese conjunto de las
piezas (16 y 18) en una posición extrema.
La pieza (16) determina por su parte unas
proyecciones asomantes a través de las ranuras (17) del eje (5),
que son susceptibles de encajar en escotaduras (23) que poseen en
la parte interior los piñones (14) libremente giratorios, de manera
que cuando dicha pieza (16) encaja en las escotaduras (23) de un
piñón (14), éste queda bloqueado respecto del eje (5), siendo
entonces giratoriamente solidario con él.
Con todo ello así, el movimiento de giro actuado
mediante los pedales (3) hace girar al eje pedalier (2), con el
cual giran solidarios los piñones (7), transmitiéndose el giro de
éstos a los piñones (14) que giran libremente sobre el eje
secundario (5).
Mediante el desplazamiento de la pieza (16) con
el cable (21) se puede establecer selectivamente el bloqueo de
cualquiera de los piñones (14) respecto del eje (5), el cual
resulta entonces accionado giratoriamente en función de la relación
de transmisión que determinan el piñón (14) trabado y el
correspondiente piñón (7) del grupo solidario al eje pedalier
(2).
Junto con el eje (5) gira entonces el piñón (15),
el cual por medio del dentado (13) con el que se encuentra
engranado hace girar al soporte (10) portador de los platos
dentados (11), de manera que dichos platos (11) resultan accionados
para transmitir a la cadena el movimiento de actuación de la
impulsión de la bicicleta.
En función del piñón (14) que se bloquee respecto
del eje (5), se obtiene una relación de transmisión distinta entre
el eje pedalier (2) y el mencionado eje (5), de manera que según el
piñón (14) que se seleccione se obtiene una mayor o menor relación
entre las vueltas dadas con los pedales (3) y las vueltas con las
que son accionados los platos (11), variando la fuerza necesaria
para el accionamiento, así como el resultado de la acción que se
aplica a la cadena para la impulsión de la bicicleta.
Con los mecanismos convencionales de
accionamiento de las bicicletas, la relación entre las vueltas
dadas con los pedales y las vueltas que son transmitidas a los
platos de arrastre de la cadena, es constante, así como la fuerza
que es necesario aplicar, ya que una vuelta dada con los pedales se
corresponde con una vuelta de accionamiento de los platos de
arrastre de la cadena, frente a lo cual con el grupo reductor-
acelerador objeto de la invención se puede variar selectivamente
dicha relación entre las vueltas de los pedales (3) y las vueltas
de accionamiento de los platos dentados (11), para conseguir con
menor esfuerzo una mayor fuerza del accionamiento, o con un mismo
esfuerzo mayor velocidad de la propulsión, aumentando así las
prestaciones del sistema accionador de las bicicletas. Todo ello es
además combinable con la relación del cambio de velocidades
convencional, permitiendo conseguir un número de cambios de la
relación de transmisión, entre la actuación sobre los pedales (3) y
el accionamiento de la rueda de tracción, mucho mayor que con los
cambios convencionales.
Según una realización (ver figura 3), en el eje
pedalier (2) se prevé solidario un piñón (7.1), igual en diámetro y
número de dientes que el dentado (13) del soporte (10) portador de
los platos (11), mientras que sobre el eje secundario (5) se
incorpora un piñón (14.1) libremente giratorio, que se mantiene
constantemente engranado con el piñón (7.1) del eje pedalier (2),
siendo dicho piñón (14.1) del mismo diámetro y número de dientes
que el piñón (15) solidario del eje (5) y que está engranado con el
dentado (13) del soporte (10).
El piñón (14.1) puede ser seleccionado en bloqueo
respecto del eje (5), mediante la pieza (16), como los piñones
(14), con lo cual se obtiene una relación que hace igual el número
de vueltas que se dan con los pedales (3) y las vueltas que son
transmitidas a los platos (11), equiparando la prestación del
accionamiento con el de una bicicleta convencional.
Según otra realización (ver figura 4), en el eje
pedalier (2) se incorpora una pieza (24) frontalmente dentada y
dispuesta en montaje axialmente desplazable a lo largo de dicho eje
(2), pero con bloqueo giratorio respecto del mismo mediante un
estriado de encaje entre ambos, quedando dicha pieza (24)
enfrentada a una correspondiente pieza frontalmente dentada (25)
solidaria del soporte (10) portador de los platos (11).
La pieza (24) queda enganchada por una horquilla
(26) que encaja libremente en un rebaje anular de aquella, y que es
desplazable a lo largo de unas guías (27), yendo dicha horquilla
(26) unida a una varilla (28), mediante la que es actuable su
desplazamiento por el usuario.
En este caso el mecanismo de trabado es
susceptible de una posición en la que la pieza (16) queda fuera de
los piñones (14), sin bloquear a ninguno de ellos, de manera que el
eje (5) no recibe transmisión del eje pedalier (2).
En combinación con dicho desbloqueo de todos los
piñones (14) respecto del eje (5), es actuable el desplazamiento de
la horquilla (26), mediante la varilla (28), para llevar a la pieza
(24) a engranar con la pieza (25), con lo cual el soporte (10) de
los platos (11) resulta giratoriamente solidario con el eje
pedalier (2), obteniéndose así un accionamiento de transmisión a la
cadena igual que en una bicicleta convencional.
Cuando la pieza (16) es llevada a la posición de
bloqueo de cualquiera de los piñones (14) respecto del eje (5),
simultáneamente se produce el desplazamiento de la horquilla (26),
separando a la pieza (24) de la pieza (25), con lo que el conjunto
queda en disposición de determinar mediante el grupo
reductor-acelerador una variable transmisión entre
el eje pedalier (2) y el eje secundario (5), para variar la
relación del accionamiento a la cadena. En la pieza (24) se prevé
un mecanismo (29) de engatillado, del tipo de bola empujada por un
muelle, u otro similar, para determinar un bloqueo de retención
provisional de dicha pieza (24) sobre el eje (2), en las
respectivas posiciones de acoplamiento y desacoplamiento respecto
de la pieza (25).
Una relación semejante a esa anterior es la que
representa la figura 5, en la cual el conjunto de las piezas (24 y
25) frontalmente dentadas quedan por fuera de la carcasa (1), yendo
la pieza móvil (24) unida a una estructura (30) que va asociada a
una varilla de accionamiento (31), la cual incorpora en sus
extremos unos topes (32) que son actuables con los pies por el
usuario, para mover la pieza (24) entre las posiciones de
acoplamiento y desacoplamiento respecto de la pieza (25) solidaria
del soporte (10) portador de los platos (11). La pieza (24) se
dispone en este caso empujada por un muelle (33) para ayudar al
desplazamiento hacia la pieza (25).
Para mayor suavidad del conjunto funcional y
menor rozamiento entre las piezas de engrane, el mecanismo se prevé
incluido en un baño de aceite dentro de la carcasa (1).
Claims (7)
1. Grupo reductor-acelerador para
bicicletas, del tipo formado por un eje principal (2) constituido
por el eje pedalier y un eje secundario (5) paralelo, entre los
cuales se establece una relación de transmisión giratoria
selectivamente variable, para variar la relación entre el
accionamiento que se aplica sobre los pedales (3) y el
accionamiento que se transmite a la cadena de la bicicleta,
caracterizado porque sobre el eje principal (2) se
incorporan solidariamente un grupo de piñones (7) de diferentes
diámetros y número de dientes, mientras que sobre el eje secundario
(5) se disponen libremente giratorios otro grupo de piñones (14),
los cuales quedan permanentemente engranados uno a uno con los
piñones (7) del eje principal (2), yendo el eje secundario (5)
relacionado además mediante una transmisión giratoria
(15-13) con un soporte (10) sobre el que van
solidarios los platos dentados (11) de incorporación de la cadena
de la bicicleta, mientras que en relación con los piñones (14) se
incluye un mecanismo de trabado que permite establecer
selectivamente en bloqueo giratorio individual a cada uno de dichos
piñones (14) respecto del eje secundario (5), para establecer una
relación selectivamente variable de transmisión entre el eje
pedalier (2) y el soporte (10) portador de los platos (11) de
incorporación de la cadena.
2. Grupo reductor-acelerador para
bicicletas, en todo de acuerdo con la primera reivindicación,
caracterizado porque el mecanismo de trabado de los piñones
(14) consta de una pieza (16) que asoma a través de unas ranuras
longitudinales (17) del eje (5) y que es susceptible de encajar en
escotaduras interiores (23) de los piñones (14), yendo dicha pieza
(16) unida a una pieza de arrastre (18), la cual va incluida en el
interior del eje (5), con posibilidad de desplazamiento a lo largo
del mismo sobre unas guías (19), mediante tracción con un cable
(21) comandable por el usuario, en contra de un muelle recuperador
(22), para establecer el encaje de la pieza (16) en relación con
cualquiera de los piñones (14).
3. Grupo reductor-acelerador para
bicicletas, en todo de acuerdo con la primera y segunda
reivindicaciones, caracterizado porque sobre el eje
principal (2) se prevé la incorporación de un piñón solidario
(7.1), del mismo diámetro y número de dientes que el dentado (13)
que posee el soporte (10) portador de los platos (11) de
incorporación de la cadena, disponiéndose engranado con dicho piñón
(7.1) un piñón (14.1) libremente giratorio sobre el eje secundario
(5) y del mismo diámetro y número de dientes que el piñón (15) de
la transmisión al soporte (10) de los platos (11), el cual piñón
(14.1) puede también ser bloqueado respecto del eje (5) mediante el
mecanismo de trabado, permitiendo establecer una selección de
transmisión entre el eje pedalier (2) y el soporte (10) de los
platos (11) sin multiplicación si reducción.
4. Grupo reductor-acelerador para
bicicletas, en todo de acuerdo con la primera y segunda
reivindicaciones, caracterizado porque sobre el eje pedalier
(2) se prevé la incorporación de una pieza (24) frontalmente
dentada, en disposición de libre desplazamiento longitudinal a lo
largo del mencionado eje (2) pero bloqueada giratoriamente respecto
del mismo, mientras que enfrentada a dicha pieza (24) se dispone
otra pieza (25) frontalmente dentada, solidariamente asociada al
soporte (10) de los platos (11) de incorporación de la cadena,
pudiendo ser desplazada la pieza (24), en combinación con el
bloqueo o liberación de los piñones (14) mediante el mecanismo de
trabado, entre sendas posiciones de desacoplamiento y acoplamiento
respecto de la pieza (25), para una transmisión con selección
variable o una transmisión directa, entre el eje pedalier (2) y el
soporte (10) de los platos (11).
5. Grupo reductor-acelerador para
bicicletas, en todo de acuerdo con la cuarta reivindicación,
caracterizado porque la pieza móvil (24) se dispone
enganchada con una horquilla (26) que encaja libremente en un
rebaje anular de dicha pieza móvil (24) y que es desplazable a lo
largo de unas guías (27) mediante una varilla de accionamiento (28)
comandable por el usuario.
6. Grupo reductor-acelerador para
bicicletas, en todo de acuerdo con la cuarta reivindicación,
caracterizado porque la pieza móvil (24) se dispone unida a
una estructura (30) solidaria de una varilla (31) de accionamiento,
la cual incorpora en sus extremos unos topes (32) que son actuables
con los pies por el usuario, incluyéndose un muelle (33) que empuja
a la pieza (24) para ayudar a su desplazamiento hacia la pieza
(25).
7. Grupo reductor-acelerador para
bicicletas, en todo de acuerdo con la cuarta, quinta y sexta
reivindicaciones, caracterizado porque en la pieza móvil
(24) se incorpora un mecanismo (29) de engatillado, mediante el
cual se establece un bloqueo de retención provisional de dicha
pieza (24) sobre el eje (2), en las respectivas posiciones de
acoplamiento y desacoplamiento respecto de la pieza (25).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200200096A ES2221512B1 (es) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | Grupo reductor-acelerador para bicicletas. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200200096A ES2221512B1 (es) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | Grupo reductor-acelerador para bicicletas. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2221512A1 ES2221512A1 (es) | 2004-12-16 |
| ES2221512B1 true ES2221512B1 (es) | 2005-09-16 |
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ID=34043184
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR930416A (fr) * | 1946-06-14 | 1948-01-26 | Changement de vitesses pour vélos | |
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| US5404768A (en) * | 1993-04-15 | 1995-04-11 | Hwang; Tan J. | Speed changing arrangement for the bicycle |
| WO2000075005A1 (es) * | 1999-06-04 | 2000-12-14 | Llibrer Porcar Jose | Caja de pedalier con microcambio incorporado para bicicletas |
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2002
- 2002-01-18 ES ES200200096A patent/ES2221512B1/es not_active Expired - Fee Related
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| ES2221512A1 (es) | 2004-12-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20041216 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2221512B1 Country of ref document: ES |
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20211117 |