JP2743154B2 - 触 媒 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、銅（ｃｕ）、亜鉛（Ｚ
ｎ）及びアルミニウム（Ａｌ）を含むスピネルから成る
触媒に関する。
ｎ）及びアルミニウム（Ａｌ）を含むスピネルから成る
触媒に関する。
【０００２】
【従来の技術】未公開のドイツ連邦共和国特許出願第Ｐ
４３０１４７０号明細書に記載されているＣｕＡｌ２Ｏ
４スピネルは、亜鉛、鉛、元素の周期系の第ＩＩ主族又
は副族の元素を酸化物又は塩として又は元素の形で添加
され、続いてか焼されてスピネルとなるように一体化さ
れる。このようなスピネルはＮ２Ｏを分解するために使
用される。特に１００℃の温度でＣＯ２及びＮＯｘの触
媒酸化のためこの触媒を使用することは、知られていな
い。
４３０１４７０号明細書に記載されているＣｕＡｌ２Ｏ
４スピネルは、亜鉛、鉛、元素の周期系の第ＩＩ主族又
は副族の元素を酸化物又は塩として又は元素の形で添加
され、続いてか焼されてスピネルとなるように一体化さ
れる。このようなスピネルはＮ２Ｏを分解するために使
用される。特に１００℃の温度でＣＯ２及びＮＯｘの触
媒酸化のためこの触媒を使用することは、知られていな
い。
【０００３】環境保護上の理由から、ガス、特に例えば
内燃機関この場合特にデイーゼル機関又は希薄混合気機
関において生ずるような廃ガスの浄化、即ちＣＯ等の減
少のほかに、窒素除去従つて窒素酸化物（ＮＯｘ）の分
解は、特に重要な問題である。
内燃機関この場合特にデイーゼル機関又は希薄混合気機
関において生ずるような廃ガスの浄化、即ちＣＯ等の減
少のほかに、窒素除去従つて窒素酸化物（ＮＯｘ）の分
解は、特に重要な問題である。
【０００４】欧州特許出願公開第０４２４７１号明細書
から、一酸化炭素（ＣＯ）を二酸化炭素に触媒酸化する
ために使用される触媒が公知で、金属即ち銅（Ｃｕ）、
亜鉛（Ｚｎ）及びアルミニウム（Ａｌ）を金属酸化物と
して含んでいる。存在するＣｕの少なくとも６０％が、
酸化銅−酸化アルミニウムスピネルとして酸化アルミニ
ウムに結合されている。多孔性スピネルの自由空間に
は、１０ないし２０％の重量割合で酸化亜鉛が存在す
る。
から、一酸化炭素（ＣＯ）を二酸化炭素に触媒酸化する
ために使用される触媒が公知で、金属即ち銅（Ｃｕ）、
亜鉛（Ｚｎ）及びアルミニウム（Ａｌ）を金属酸化物と
して含んでいる。存在するＣｕの少なくとも６０％が、
酸化銅−酸化アルミニウムスピネルとして酸化アルミニ
ウムに結合されている。多孔性スピネルの自由空間に
は、１０ないし２０％の重量割合で酸化亜鉛が存在す
る。
【０００５】しかしこの欧州特許出願公開第０４２４７
１号明細書から公知の触媒からは、ＣＯの触媒酸化に基
くＣＯの浄化作用しか知られていない。特に上記の内燃
機関及び例えば火力発電所等において生ずるようなＮＯ
ｘ又は炭化水素の浄化に適しているか否かは、知られて
いない。
１号明細書から公知の触媒からは、ＣＯの触媒酸化に基
くＣＯの浄化作用しか知られていない。特に上記の内燃
機関及び例えば火力発電所等において生ずるようなＮＯ
ｘ又は炭化水素の浄化に適しているか否かは、知られて
いない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、廃ガ
スの成分に対するできるだけ良好な安定性で、特にＮＯ
ｘにおける良好な浄化作用を持つように、最初にあげた
種類の触媒を発展させることである。
スの成分に対するできるだけ良好な安定性で、特にＮＯ
ｘにおける良好な浄化作用を持つように、最初にあげた
種類の触媒を発展させることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、廃ガス中の窒素酸化物ＮＯｘの触媒還元又は炭化
水素の酸化のために使用される触媒が、化学式ＣｕＡＺ
ｎＣＡｌＤＯ４の酸化銅−酸化亜鉛−酸化アルミニウム
スピネルを含み、Ａ＋Ｃ＋Ｄ＝３及びＡ＞０，Ｃ＞０及
びＤ＞０であることにより解決される。
れば、廃ガス中の窒素酸化物ＮＯｘの触媒還元又は炭化
水素の酸化のために使用される触媒が、化学式ＣｕＡＺ
ｎＣＡｌＤＯ４の酸化銅−酸化亜鉛−酸化アルミニウム
スピネルを含み、Ａ＋Ｃ＋Ｄ＝３及びＡ＞０，Ｃ＞０及
びＤ＞０であることにより解決される。
【０００８】
【発明の効果】ＣｕＡＺｎＣＡｌＤＯ４スピネルを触媒
として使用することにより、触媒が例えばＨ２Ｏ，ＮＯ
ｘ，ＣＯ２又はＳＯ２のような廃ガスの成分に対して大
幅に安定であり、触媒が炭化水素へこれを酸化するよう
に作用し、ＮＯｘへこれを触媒還元するように作用す
る。ＮＯｘの還元は、酸素を含むガス中で、例えば上述
した炭化水素のような還元剤の存在下で行われる。炭化
水素が、内燃機関の廃ガス中に充分な濃度で存在すると
有利である。最も有利な場合、３００℃以上の温度で６
０％の還元率が得られる。
として使用することにより、触媒が例えばＨ２Ｏ，ＮＯ
ｘ，ＣＯ２又はＳＯ２のような廃ガスの成分に対して大
幅に安定であり、触媒が炭化水素へこれを酸化するよう
に作用し、ＮＯｘへこれを触媒還元するように作用す
る。ＮＯｘの還元は、酸素を含むガス中で、例えば上述
した炭化水素のような還元剤の存在下で行われる。炭化
水素が、内燃機関の廃ガス中に充分な濃度で存在すると
有利である。最も有利な場合、３００℃以上の温度で６
０％の還元率が得られる。
【０００９】本発明の有利な構成は従属請求項からわか
る。更に、測定線図を図示した実施例について、本発明
を以下に説明する。
る。更に、測定線図を図示した実施例について、本発明
を以下に説明する。
【００１０】
例１）粉末状スピネルとして、Ｃｕ０．５Ｚｎ０．５Ａ
ｌ２Ｏ４の組成の銅−亜鉛−アルミニウムスピネルが使
用される。スピネルのうち１０ｇの粉末が、垂直に設け
られる石英反応器（直径２０ｍｍ，高さ約５００ｍｍ）
へ入れられる。試料を露出するため、この反応器の中間
にガス透過性フリツトが設けられている。堆積高さは約
１５ｍｍである。石英反応器の周りに炉が設けられて、
約１００ｍｍの長さの反応器中間部分を加熱し、その際
５５０℃までの温度が得られる。
ｌ２Ｏ４の組成の銅−亜鉛−アルミニウムスピネルが使
用される。スピネルのうち１０ｇの粉末が、垂直に設け
られる石英反応器（直径２０ｍｍ，高さ約５００ｍｍ）
へ入れられる。試料を露出するため、この反応器の中間
にガス透過性フリツトが設けられている。堆積高さは約
１５ｍｍである。石英反応器の周りに炉が設けられて、
約１００ｍｍの長さの反応器中間部分を加熱し、その際
５５０℃までの温度が得られる。
【００１１】１０００ｐｐｍのＮＯ、１０００ｐｐｍの
プロペン（プロピレン）、１０％の酸素及び残部は担体
ガスとしてのアルゴンから成るガス混合物が、１時間当
り約１００００の空間速度で触媒に通される。反応器の
後でＮＯ濃度がガス検出器で測定され、検出前に場合に
よつては形成されるＮＯ２がコンバータでＮＯに還元さ
れる。同時に炭化水素からＣＯ２への酸化が、ガス検出
器によるＣＯ２含有量の測定によつて観察される。
プロペン（プロピレン）、１０％の酸素及び残部は担体
ガスとしてのアルゴンから成るガス混合物が、１時間当
り約１００００の空間速度で触媒に通される。反応器の
後でＮＯ濃度がガス検出器で測定され、検出前に場合に
よつては形成されるＮＯ２がコンバータでＮＯに還元さ
れる。同時に炭化水素からＣＯ２への酸化が、ガス検出
器によるＣＯ２含有量の測定によつて観察される。
【００１２】測定の結果が図１に線図で示されている。
ＮＯ割合及びＣＯ２割合（ｐｐｍ）の変化が温度の関数
として記入されており、ＮＯｘ濃度及びＣＯ２濃度が異
なる太さの線で示されている。線図において、温度の増
大につれてＮＯｘ（ＮＯ）濃度の著しい減少が認めら
れ、この濃度は約４３０℃で最低点に達し、続いて再び
上昇する。Ｃｕ０．５Ｚｎ０．５Ａｌ２Ｏ３に対して、
２００℃からＮＯｘ濃度の著しい減少が認められると共
に、ＣＯ２濃度の増大により示されるように、炭化水素
がＣＯ２に変換される。ＮＯｘの還元が行われる温度範
囲は、材料の組成に応じて２００ないし５００℃であ
る。
ＮＯ割合及びＣＯ２割合（ｐｐｍ）の変化が温度の関数
として記入されており、ＮＯｘ濃度及びＣＯ２濃度が異
なる太さの線で示されている。線図において、温度の増
大につれてＮＯｘ（ＮＯ）濃度の著しい減少が認めら
れ、この濃度は約４３０℃で最低点に達し、続いて再び
上昇する。Ｃｕ０．５Ｚｎ０．５Ａｌ２Ｏ３に対して、
２００℃からＮＯｘ濃度の著しい減少が認められると共
に、ＣＯ２濃度の増大により示されるように、炭化水素
がＣＯ２に変換される。ＮＯｘの還元が行われる温度範
囲は、材料の組成に応じて２００ないし５００℃であ
る。
【００１３】上述した温度範囲が、内燃機関の排気系の
廃ガス管路に生ずる温度の所にあると有利である。
廃ガス管路に生ずる温度の所にあると有利である。
【００１４】この触媒についての別の研究から、Ｎ
Ｏｘ，Ｈ２Ｏ，ＣＯ２及びＳＯ２に対して高い安定度の
あることがわかつた。
Ｏｘ，Ｈ２Ｏ，ＣＯ２及びＳＯ２に対して高い安定度の
あることがわかつた。
【００１５】例２）粉末状スピネルとして、Ｃｕ
０．２５Ｃｏ０．２５Ｚｎ０．５Ａｌ２Ｏ４の組成の銅
−コバルト−亜鉛−アルミニウムスピネルが使用され
る。このスピネルを製造するため、Ｃｕ０．５Ｚｎ
０．５Ａｌ２Ｏ４スピネルから出発して、スピネル中に
存在する銅とコバルトがほぼ同じ量になるまで、スピネ
ルの銅がコバルトに一部置換される。スピネルのうち１
０ｇの粉末が、垂直に設けられる石英反応器（直径２０
ｍｍ，高さ約５００ｍｍ）へ入れられる。試料を露出す
るため、この反応器の中間にガス透過性フリツトが設け
られている。堆積高さは約１５ｍｍである。石英反応器
の周りに炉が設けられて、約１００ｍｍの長さの反応器
中間部分を加熱し、その際５５０℃までの温度が得られ
る。
０．２５Ｃｏ０．２５Ｚｎ０．５Ａｌ２Ｏ４の組成の銅
−コバルト−亜鉛−アルミニウムスピネルが使用され
る。このスピネルを製造するため、Ｃｕ０．５Ｚｎ
０．５Ａｌ２Ｏ４スピネルから出発して、スピネル中に
存在する銅とコバルトがほぼ同じ量になるまで、スピネ
ルの銅がコバルトに一部置換される。スピネルのうち１
０ｇの粉末が、垂直に設けられる石英反応器（直径２０
ｍｍ，高さ約５００ｍｍ）へ入れられる。試料を露出す
るため、この反応器の中間にガス透過性フリツトが設け
られている。堆積高さは約１５ｍｍである。石英反応器
の周りに炉が設けられて、約１００ｍｍの長さの反応器
中間部分を加熱し、その際５５０℃までの温度が得られ
る。
【００１６】１０００ｐｐｍのＮＯ、１０００ｐｐｍの
プロペン、１０％の酸素及び残部は担体ガスとしてのア
ルゴンから成るガス混合物が、１時間当り約１００００
の空間速度で触媒に通される。反応器の後でＮＯ濃度が
ガス検出器で測定され、検出前に場合によつては存在す
るＮＯ２がコンバータでＮＯに還元される。同時に炭化
水素からＣＯ２への酸化が、ガス検出器によるＣＯ２含
有量の測定によつて観察される。
プロペン、１０％の酸素及び残部は担体ガスとしてのア
ルゴンから成るガス混合物が、１時間当り約１００００
の空間速度で触媒に通される。反応器の後でＮＯ濃度が
ガス検出器で測定され、検出前に場合によつては存在す
るＮＯ２がコンバータでＮＯに還元される。同時に炭化
水素からＣＯ２への酸化が、ガス検出器によるＣＯ２含
有量の測定によつて観察される。
【００１７】測定の結果が図２に線図で示されている。
ｐｐｍで表されるＮＯｘ（ＮＯ）割合及びＣＯ２割合の
変化が温度の関数として記入されておりＮＯｘ濃度及び
ＣＯ２濃度は異なる記号をつけられている。
ｐｐｍで表されるＮＯｘ（ＮＯ）割合及びＣＯ２割合の
変化が温度の関数として記入されておりＮＯｘ濃度及び
ＣＯ２濃度は異なる記号をつけられている。
【００１８】この線図において、温度の増大につれてＮ
Ｏｘ（ＮＯ）濃度の著しい減少が認められ、この濃度は
約４６０℃で最低点に達し、続いて再び上昇する。Ｃｕ
０．２５Ｃｏ０．２５Ｚｎ０．５Ａｌ２Ｏ４に対して、
約２００℃からＮＯｘ濃度の激しい減少が認められると
共に、ＣＯ２濃度の増大で示されるように、炭化水素が
ＣＯ２に変換される。ＮＯｘの還元が行われる温度範囲
は、材料の組成に応じて２００ないし５００℃である。
Ｏｘ（ＮＯ）濃度の著しい減少が認められ、この濃度は
約４６０℃で最低点に達し、続いて再び上昇する。Ｃｕ
０．２５Ｃｏ０．２５Ｚｎ０．５Ａｌ２Ｏ４に対して、
約２００℃からＮＯｘ濃度の激しい減少が認められると
共に、ＣＯ２濃度の増大で示されるように、炭化水素が
ＣＯ２に変換される。ＮＯｘの還元が行われる温度範囲
は、材料の組成に応じて２００ないし５００℃である。
【００１９】上述した温度範囲が内燃機関の排気系の廃
ガス管路中に生ずる可能性のある温度の所にあると有利
である。
ガス管路中に生ずる可能性のある温度の所にあると有利
である。
【００２０】この触媒についての別の研究が、ＮＯｘ，
Ｈ２Ｏ，ＣＯ２及びＳＯ２に対する高い安定性を示し
た。
Ｈ２Ｏ，ＣＯ２及びＳＯ２に対する高い安定性を示し
た。
【図１】Ｃｕ０．５Ｚｎ０．５Ａｌ２Ｏ４スピネルを含
む触媒におけるＮＯｘ（ＮＯ）還元を温度に関して示す
線図である。
む触媒におけるＮＯｘ（ＮＯ）還元を温度に関して示す
線図である。
【図２】Ｃｕ０．２５Ｃｏ０．２５Ｚｎ０．５Ａｌ２Ｏ
４スピネルを含む触媒におけるＮＯｘ（ＮＯ）の還元を
温度に関して示す線図である。
４スピネルを含む触媒におけるＮＯｘ（ＮＯ）の還元を
温度に関して示す線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルテイン・ハルトヴエーク ドイツ連邦共和国エルバツハ・アム・ヴ アル５ (72)発明者 マルテイナ・ハイナウ ドイツ連邦共和国ウルム・ヴアインベル クヴエーク269 (72)発明者 アンドレア・ザイボルト ドイツ連邦共和国ブラウシユタイン−ア ルネツク・ヒユーレンヴエーク16 (72)発明者 レオンハルト・ヴアルツ ドイツ連邦共和国ノイ−ウルム・フリー デンシユトラーセ23 (72)発明者 トーマス・フエツツエル ドイツ連邦共和国シユパイエル・ヴオル ムゼル・ラントシユトラーセ144 (72)発明者 ベルント・モルスバツハ ドイツ連邦共和国ルートヴイスハーフエ ン・ウーテシユトラーセ22 (72)発明者 ヴオルフガング・ビユーヒエレ ドイツ連邦共和国ルートヴイスハーフエ ン・アン・デル・フロツシユラツヘ７ (56)参考文献 特開 平８−38908（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】 銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）及びアルミニ
ウム（Ａｌ）を含むスピネルから成る触媒において、廃
ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の触媒還元又は炭化水素
の酸化のために使用される触媒が、化学式ＣｕＡＺｎＣ
ＡｌＤＯ４の酸化銅−酸化亜鉛−酸化アルミニウムスピ
ネルを含み、Ａ＋Ｃ＋Ｄ＝３及びＡ＞０，Ｃ＞０及びＤ
＞０であることを特徴とする、触媒。 - 【請求項２】 触媒が化学式Ｃｕ（ｌ−ｃ）ＺｎｃＡｌ
２Ｏ４の酸化銅−酸化亜鉛−酸化アルミニウムスピネル
を含み、Ｃ＞０で０＜Ｃ＜１であることを特徴とする、
請求項１に記載の触媒。 - 【請求項３】 触媒が化学式Ｃｕ０．５Ｚｎ０．５Ａｌ
２Ｏ４の酸化銅−酸化亜鉛−酸化アルミニウムスピネル
を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の触
媒。 - 【請求項４】 スピネルの金属が一部をコバルト（Ｃ
ｏ）により置換され、従つて触媒の使用されるスピネル
が化学式ＣｕＡＣｏＢＺｎＣＡｌＤＯ４の酸化銅−酸化
コバルト−酸化亜鉛−酸化アルミニウムスピネルであ
り、Ａ＞０，Ｂ＞０，Ｃ＞０及びＤ＞０でＡ＋Ｂ＋Ｃ＋
Ｄ＝３であることを特徴とする、請求項１に記載の触
媒。 - 【請求項５】 スピネルの金属Ｃｕ又はＺｎが一部をコ
バルトにより置換され、従つて触媒の使用されるスピネ
ルが化学式Ｃｕ〔１−（Ｂ＋Ｃ）〕ＣｏＢＺｎＣＡｌ２
Ｏ４の酸化銅−酸化コバルト−酸化亜鉛−酸化アルミニ
ウムスピネルであり、Ｂ＞０及びＣ＞０で０＜（Ｂ＋
Ｃ）＜１であることを特徴とする、請求項１に記載の触
媒。 - 【請求項６】 スピネルの銅のみが一部をコバルトによ
り置換され、従つて触媒の使用されるスピネルが、化学
式Ｃｕ（０．５−Ｂ）ＣｏＢＺｎ０．５Ａｌ２Ｏ４の酸
化銅−酸化コバルト−酸化亜鉛−酸化アルミニウムスピ
ネルであり、０＜Ｂ＜０．５であることを特徴とする、
請求項１又は５に記載の触媒。 - 【請求項７】 スピネルの銅が半分をコバルトにより置
換され、従つて触媒の使用されるスピネルが化学式Ｃｕ
０．２５Ｃｏ０．２５Ｚｎ０．５Ａｌ２Ｏ４の酸化銅−
酸化コバルト−酸化亜鉛−酸化アルミニウムスピネルで
あり、０＜Ｂ＜０．５であることを特徴とする、請求項
１又は６に記載の触媒。 - 【請求項８】 スピネルが粉粒の形で存在することを特
徴とする、請求項１ないし７の１つに記載の触媒。
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| DE4420932A DE4420932A1 (de) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | Material zur katalytischen Reduktion von Stickoxiden |
| DE4420932.0 | 1994-06-16 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH081001A JPH081001A (ja) | 1996-01-09 |
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ID=6520661
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|---|---|---|---|
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| DE19546482A1 (de) | 1995-12-13 | 1997-06-26 | Basf Ag | Verfahren zum Betreiben einer Reinigungsanlage, eine Reinigungsanlage und eine Verwendung derselben |
| DE19606657C1 (de) * | 1996-02-23 | 1997-07-10 | Basf Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Gasen |
| US6696389B1 (en) | 1996-02-23 | 2004-02-24 | Daimlerchrysler Ag | Process and apparatus for cleaning a gas flow |
| WO1997034694A1 (en) * | 1996-03-21 | 1997-09-25 | Engelhard Corporation | PREPARATION AND USE OF NON-CHROME CATALYSTS FOR Cu/Cr CATALYST APPLICATIONS |
| DE19653200A1 (de) * | 1996-12-19 | 1998-06-25 | Basf Ag | Verfahren zur Reduktion von Stickoxiden |
| JPH10263402A (ja) * | 1997-03-24 | 1998-10-06 | Jisedai Haikazu Shokubai Kenkyusho:Kk | 排ガス浄化触媒及びその製造方法 |
| DE19724545A1 (de) * | 1997-06-11 | 1998-12-24 | Basf Ag | Speicherkatalysator |
| DE19819882A1 (de) | 1998-04-27 | 1999-10-28 | Basf Ag | Verfahren zur katalytischen Zersetzung von N2O |
| FR2779071B1 (fr) * | 1998-05-26 | 2000-08-18 | Rhodia Chimie Sa | Aluminate de zinc a surface specifique elevee, son procede de preparation et son utilisation dans le traitement de gaz d'echappement d'automobile |
| US6245400B1 (en) * | 1998-10-07 | 2001-06-12 | Ucar Graph-Tech Inc. | Flexible graphite with non-carrier pressure sensitive adhesive backing and release liner |
| DE19848595A1 (de) | 1998-10-21 | 2000-04-27 | Basf Ag | Hochtemperaturstabile Katalysatoren zur Zersetzung von N¶2¶0 |
| DE19950325A1 (de) * | 1999-10-19 | 2001-04-26 | Basf Ag | Spinellmonolith-Katalysator und Verfahren zu seiner Herstellung |
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| GB0111801D0 (en) * | 2001-05-15 | 2001-07-04 | Johnson Matthey Plc | Method of treating atmospheric pollutants |
| GB0111733D0 (en) * | 2001-05-15 | 2001-07-04 | Johnson Matthey Plc | Compositions for reducing atmospheric oxidising pollutants |
| GB0111735D0 (en) * | 2001-05-15 | 2001-07-04 | Johnson Matthey Plc | Agents for reducing atmospheric oxidising pollutants |
| GB2376292B (en) * | 2001-06-06 | 2003-08-20 | Focal Point Fires Plc | Flame simulation apparatus |
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| CA2918039C (en) * | 2013-07-31 | 2022-07-12 | Srikant Gopal | Nitrous oxide decomposition catalyst |
| CN104368318A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-02-25 | 繁昌县倍思生产力促进中心有限公司 | 一种pm2.5吸附剂及其制备方法 |
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-
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- 1995-06-14 EP EP95109196A patent/EP0687499B1/de not_active Expired - Lifetime
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- 1995-06-16 US US08/490,933 patent/US5750460A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-07-07 US US08/889,151 patent/US5945080A/en not_active Expired - Lifetime
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