JP3128701B2 - 容積式流量計 - Google Patents
容積式流量計Info
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- JP3128701B2 JP3128701B2 JP03213134A JP21313491A JP3128701B2 JP 3128701 B2 JP3128701 B2 JP 3128701B2 JP 03213134 A JP03213134 A JP 03213134A JP 21313491 A JP21313491 A JP 21313491A JP 3128701 B2 JP3128701 B2 JP 3128701B2
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- Japan
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- roller
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
- G01F3/02—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
- G01F3/04—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls
- G01F3/06—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising members rotating in a fluid-tight or substantially fluid-tight manner in a housing
- G01F3/08—Rotary-piston or ring-piston meters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F01C1/34—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F01C1/344—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
- F01C1/3441—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
- F01C1/3445—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation the vanes having the form of rollers, slippers or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
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- G01F3/06—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising members rotating in a fluid-tight or substantially fluid-tight manner in a housing
- G01F3/065—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising members rotating in a fluid-tight or substantially fluid-tight manner in a housing sliding-vane meters
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は容積式流量計の技術分野
に利用される。すなわち本発明は、駆動トルクを同じと
すれば流量計の上流側と下流側との間の圧力降下を減じ
させるか、または圧力降下を同じとすれば駆動トルクを
増大させて、これによって不可逆的に生ずる間隙からの
流体漏出を減じて、流量計の効率を高め、また作動の信
頼性を高め、さらには測定の精度を高めるようにした、
液体およびまたは気体用の改良した容積式流量計に関す
る。
に利用される。すなわち本発明は、駆動トルクを同じと
すれば流量計の上流側と下流側との間の圧力降下を減じ
させるか、または圧力降下を同じとすれば駆動トルクを
増大させて、これによって不可逆的に生ずる間隙からの
流体漏出を減じて、流量計の効率を高め、また作動の信
頼性を高め、さらには測定の精度を高めるようにした、
液体およびまたは気体用の改良した容積式流量計に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】本発明が改良しようとする従来技術は米
国特許第5,027,654号明細書に開示されている容積式流
量計である。
国特許第5,027,654号明細書に開示されている容積式流
量計である。
【０００３】この米国特許には、外部ケーシングに対し
偏心関係で装架したロータの半径方向の複数の溝に転動
ローラを収容させておき、これらのローラに埋設されロ
ーラ軸線の方向に帯磁させてある磁石の作用による相互
磁力反発によって転動ローラが前記外部ケーシングの内
面に対して密封関係に半径方向に付勢されるようにし、
前記外部ケーシングの内面は一定の曲率であるがロータ
と外部ケーシングと間の最大および最小間隙の対向領域
においてロータ軸線上に同じ中心があるふたつの表面部
分を包含しており、これら表面部分はふたつの相続くロ
ーラ間の角度ピッチに等しい角度すなわち使用ローラ数
で360度を除した値の角度にわたって延在していること
を特徴とする、液体およびまたは気体用の容積式流量計
が記載されている。
偏心関係で装架したロータの半径方向の複数の溝に転動
ローラを収容させておき、これらのローラに埋設されロ
ーラ軸線の方向に帯磁させてある磁石の作用による相互
磁力反発によって転動ローラが前記外部ケーシングの内
面に対して密封関係に半径方向に付勢されるようにし、
前記外部ケーシングの内面は一定の曲率であるがロータ
と外部ケーシングと間の最大および最小間隙の対向領域
においてロータ軸線上に同じ中心があるふたつの表面部
分を包含しており、これら表面部分はふたつの相続くロ
ーラ間の角度ピッチに等しい角度すなわち使用ローラ数
で360度を除した値の角度にわたって延在していること
を特徴とする、液体およびまたは気体用の容積式流量計
が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの既知
構造は次の欠点を有している。すなわち、たとえばロー
ラ半径、およびローラ軸線とロータ軸線との間の最小お
よび最大距離のような幾何学的なパラメータ、およびた
とえばロータおよびローラに使用する材料間で生ずる摩
擦の摩擦係数のような物理的パラメータによって、解析
的におよび図的に示されるように、作動効率が悪化する
かまたはロータを回転させるに必要な圧力によって生ず
る駆動トルクがゼロにまで減少してしまい作動しなくな
るのである。
構造は次の欠点を有している。すなわち、たとえばロー
ラ半径、およびローラ軸線とロータ軸線との間の最小お
よび最大距離のような幾何学的なパラメータ、およびた
とえばロータおよびローラに使用する材料間で生ずる摩
擦の摩擦係数のような物理的パラメータによって、解析
的におよび図的に示されるように、作動効率が悪化する
かまたはロータを回転させるに必要な圧力によって生ず
る駆動トルクがゼロにまで減少してしまい作動しなくな
るのである。
【０００５】本発明の目的は、上述のパラメータと前記
圧力降下とを等しくさせるために高い駆動トルクを得る
ことを可能とし、これによって流量計の効率を改善し
た、液体およびまたは気体用の新規な容積式流量計を提
供することによって、上述の欠点を克服することにあ
る。
圧力降下とを等しくさせるために高い駆動トルクを得る
ことを可能とし、これによって流量計の効率を改善し
た、液体およびまたは気体用の新規な容積式流量計を提
供することによって、上述の欠点を克服することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、外部
ケーシングを包含し、この外部ケーシングの内部の円筒
室にロータを偏心して装架して前記外部ケーシングの円
筒室の内面と共にそれぞれ最小及び最大間隙を形成する
直径的に対向する領域を形成し、これらの領域において
前記内面がそれぞれ一定の曲率を有するがロータ軸線上
に唯一の中心を有するふたつの部分を包含し、これらの
部分がふたつの相続く転動ローラ間の角度ピッチに等し
い角度にわたって前記対向する領域にかかり、前記転動
ローラが前記ロータの円周溝内に収容されており、かつ
ローラ軸線の方向に帯磁させて前記ローラに埋設した磁
石によって与えられる相互磁気反発作用により前記外部
ケーシングの内面に対する密封状態になるよう半径方向
に付勢されており、さらに前記外部ケーシングは前記最
小間隙を中心として対向する側部に入口ダクトと出口ダ
クトとを包含する、液体およびまたは気体用の容積式流
量計において、前記転動ローラを収容する円周溝が前記
ロータの回転方向に対し前方に傾斜するようにして前記
ロータに形成されていることを特徴とする容積式流量計
にある。
ケーシングを包含し、この外部ケーシングの内部の円筒
室にロータを偏心して装架して前記外部ケーシングの円
筒室の内面と共にそれぞれ最小及び最大間隙を形成する
直径的に対向する領域を形成し、これらの領域において
前記内面がそれぞれ一定の曲率を有するがロータ軸線上
に唯一の中心を有するふたつの部分を包含し、これらの
部分がふたつの相続く転動ローラ間の角度ピッチに等し
い角度にわたって前記対向する領域にかかり、前記転動
ローラが前記ロータの円周溝内に収容されており、かつ
ローラ軸線の方向に帯磁させて前記ローラに埋設した磁
石によって与えられる相互磁気反発作用により前記外部
ケーシングの内面に対する密封状態になるよう半径方向
に付勢されており、さらに前記外部ケーシングは前記最
小間隙を中心として対向する側部に入口ダクトと出口ダ
クトとを包含する、液体およびまたは気体用の容積式流
量計において、前記転動ローラを収容する円周溝が前記
ロータの回転方向に対し前方に傾斜するようにして前記
ロータに形成されていることを特徴とする容積式流量計
にある。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を添付図面に例示した本発明の
好適な実施例について詳述するが、本発明は、この特定
の実施例に限定されるものではなく、本発明の精神を逸
脱することなく幾多の変化変形をなし得ることはもちろ
んである。
好適な実施例について詳述するが、本発明は、この特定
の実施例に限定されるものではなく、本発明の精神を逸
脱することなく幾多の変化変形をなし得ることはもちろ
んである。
【０００８】図１において、符号１は流量計の外部ケー
シングを示す。この外部ケーシング１の円筒室２の中に
は回転軸３によってロータ４が回転可能に装架されてい
る。外部ケーシング１はまた、計測しようとする流体を
矢印７の向きに導入するように入口ダクト６に連結した
入口ポート５と、この流体を矢印１０の向きに放出する
出口ダクト９に連結した出口ポート８とを備えている。
シングを示す。この外部ケーシング１の円筒室２の中に
は回転軸３によってロータ４が回転可能に装架されてい
る。外部ケーシング１はまた、計測しようとする流体を
矢印７の向きに導入するように入口ダクト６に連結した
入口ポート５と、この流体を矢印１０の向きに放出する
出口ダクト９に連結した出口ポート８とを備えている。
【０００９】ロータ４は円筒室２内に偏心して装架さ
れ、これによりふたつの直径的に対向する領域には最小
間隙１１と最大間隙１２とが形成される。円筒室２の内
面１３にはそれぞれ一定曲率のふたつの部分ＡＢおよび
ＣＤが形成されるが、その中心はロータ４の軸線１４ひ
とつである。これらのふたつの部分ＡＢおよびＣＤは、
ふたつの相続く転動ローラ間の角度ピッチに大略等しい
角度範囲にわたって上述の対向する領域１１および１２
にまたがるものである。転動ローラ１５、１６、１７、
１８、１９は内面１３に対して密封関係を形成するよう
に付勢される。この付勢は、転動ローラの軸線２１の方
向に帯磁させて埋設した磁石２０（図１にそのうちのひ
とつのみを示す）により与えられる相互磁気反発によ
る。これらの転動ローラはロータ４に形成した円周溝２
２、２３、２４、２５、２６内にそれぞれ収容されてい
る。これら円周溝は図１からわかるように非半径方向軸
線２８に沿って、ロータ４の回転方向２７に対し前方と
なるように傾斜している。
れ、これによりふたつの直径的に対向する領域には最小
間隙１１と最大間隙１２とが形成される。円筒室２の内
面１３にはそれぞれ一定曲率のふたつの部分ＡＢおよび
ＣＤが形成されるが、その中心はロータ４の軸線１４ひ
とつである。これらのふたつの部分ＡＢおよびＣＤは、
ふたつの相続く転動ローラ間の角度ピッチに大略等しい
角度範囲にわたって上述の対向する領域１１および１２
にまたがるものである。転動ローラ１５、１６、１７、
１８、１９は内面１３に対して密封関係を形成するよう
に付勢される。この付勢は、転動ローラの軸線２１の方
向に帯磁させて埋設した磁石２０（図１にそのうちのひ
とつのみを示す）により与えられる相互磁気反発によ
る。これらの転動ローラはロータ４に形成した円周溝２
２、２３、２４、２５、２６内にそれぞれ収容されてい
る。これら円周溝は図１からわかるように非半径方向軸
線２８に沿って、ロータ４の回転方向２７に対し前方と
なるように傾斜している。
【００１０】このような流量計の作動および利点を以下
に図２を参照して説明する。
に図２を参照して説明する。
【００１１】円筒室２の部分２′に入る流体（その流れ
方向が矢印７により示されている）によって呈せられる
圧力の作用の下に、転動ローラ１５および１７はそれぞ
れ点ＥおよびＧにおいてロータに対し密封関係に、また
点ＨおよびＬにおいて外部ケーシング１の円筒室２の内
面１３に対し密封関係に付勢される。この時の力はそれ
ぞれＦ1およびＦ2である。これらの力はそれぞれセグメ
ントＨＥおよびＧＬに比例し、かつこれらセグメントに
鉛直方向である。周知のようにこの力は圧力と、セグメ
ントＨＥまたはＧＬとローラ１５、１７の軸線方向長さ
とを辺に持つ四角形の面積との積により決められるもの
である。ローラ中心と前述の点Ｈ、ＥまたはＧ、Ｌによ
って決定される方向に力Ｆ1およびＦ2を分解すると、そ
れぞれ成分Ｐ1およびＰ2が与えられる。これは大きなト
ルクＰ2Ｒ2および小さな反作用トルクＰ1Ｒ1を生ずる。
これらふたつのトルクの間の差が駆動トルクであって、
この駆動トルクでロータ４が矢印２７の方向に回転せし
められる。力Ｆ1およびＦ2の他方の成分Ｑ1およびＱ2は
回転中心１４を通るので、これらの成分はトルクを生ぜ
ず、外部ケーシング１の円筒室２の内面１３に対する圧
力として釈放される。
方向が矢印７により示されている）によって呈せられる
圧力の作用の下に、転動ローラ１５および１７はそれぞ
れ点ＥおよびＧにおいてロータに対し密封関係に、また
点ＨおよびＬにおいて外部ケーシング１の円筒室２の内
面１３に対し密封関係に付勢される。この時の力はそれ
ぞれＦ1およびＦ2である。これらの力はそれぞれセグメ
ントＨＥおよびＧＬに比例し、かつこれらセグメントに
鉛直方向である。周知のようにこの力は圧力と、セグメ
ントＨＥまたはＧＬとローラ１５、１７の軸線方向長さ
とを辺に持つ四角形の面積との積により決められるもの
である。ローラ中心と前述の点Ｈ、ＥまたはＧ、Ｌによ
って決定される方向に力Ｆ1およびＦ2を分解すると、そ
れぞれ成分Ｐ1およびＰ2が与えられる。これは大きなト
ルクＰ2Ｒ2および小さな反作用トルクＰ1Ｒ1を生ずる。
これらふたつのトルクの間の差が駆動トルクであって、
この駆動トルクでロータ４が矢印２７の方向に回転せし
められる。力Ｆ1およびＦ2の他方の成分Ｑ1およびＱ2は
回転中心１４を通るので、これらの成分はトルクを生ぜ
ず、外部ケーシング１の円筒室２の内面１３に対する圧
力として釈放される。
【００１２】上述の解析を補足して繰り返し述べると、
もしもローラ１５および１７を収容する円周溝２２およ
び２４がロータ４の回転方向２７に対して前方に傾斜し
ておらず、図２に点線２２′および２４′で示すように
半径方向に配設してあるものとすれば、セグメントＬＧ
はより小さなセグメントＬ′Ｇ′となり、この結果力
Ｆ′2が力Ｆ2より小さくなる。これに対してセグメント
Ｈ′Ｅ′はセグメントＨＥより大きくなり、大きな力
Ｆ′1を与え、この力の成分Ｐ′1はより大きくなり、こ
の結果より大きな対向するトルクを生ずる。
もしもローラ１５および１７を収容する円周溝２２およ
び２４がロータ４の回転方向２７に対して前方に傾斜し
ておらず、図２に点線２２′および２４′で示すように
半径方向に配設してあるものとすれば、セグメントＬＧ
はより小さなセグメントＬ′Ｇ′となり、この結果力
Ｆ′2が力Ｆ2より小さくなる。これに対してセグメント
Ｈ′Ｅ′はセグメントＨＥより大きくなり、大きな力
Ｆ′1を与え、この力の成分Ｐ′1はより大きくなり、こ
の結果より大きな対向するトルクを生ずる。
【００１３】
【発明の効果】上述のように、他の条件を同じとすれ
ば、円周溝をロータの回転方向に対し前方に傾斜させる
ことは、駆動トルクを増大させ、この結果流量計の効率
を高めることとなるのである。
ば、円周溝をロータの回転方向に対し前方に傾斜させる
ことは、駆動トルクを増大させ、この結果流量計の効率
を高めることとなるのである。
【図１】本発明の容積式流量計をそのカバーを取り除い
た状態で示す略図的な平面図である。
た状態で示す略図的な平面図である。
【図２】図１の一部分の拡大図であって、従来構造に比
べ本発明の利点を図的に例示する図である。
べ本発明の利点を図的に例示する図である。
１ 外部ケーシング ２ 円筒室 ２′ 部分 ３ 回転軸 ４ ロータ ５ 入口ポート ６ 入口ダクト ７ 流体の流れ方向を示す矢印 ８ 出口ポート ９ 出口ダクト １０ 流体の流れ方向を示す矢印 １１ 最小間隙 １２ 最大間隙 １３ 内面 １４ 軸線 １５ 転動ローラ １６ 転動ローラ １７ 転動ローラ １８ 転動ローラ １９ 転動ローラ ２０ 磁石 ２１ 転動ローラの軸線 ２２ 円周溝 ２３ 円周溝 ２４ 円周溝 ２５ 円周溝 ２６ 円周溝 ２７ ロータの回転方向 ２８ 非半径方向軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エルネスト・パリス イタリー国バリ市ビア・エットーレ・カ ラファ19 (56)参考文献 特開 平２−170056（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 3/10
Claims (1)
- 【請求項１】外部ケーシングを包含し、この外部ケーシ
ングの内部の円筒室にロータを偏心して装架して前記外
部ケーシングの円筒室の内面と共にそれぞれ最小及び最
大間隙を形成する直径的に対向する領域を形成し、これ
らの領域において前記内面がそれぞれ一定の曲率を有す
るがロータ軸線上に唯一の中心を有するふたつの部分を
包含し、これらの部分がふたつの相続く転動ローラ間の
角度ピッチに等しい角度にわたって前記対向する領域に
かかり、前記転動ローラが前記ロータの円周溝内に収容
されており、かつローラ軸線の方向に帯磁させて前記ロ
ーラに埋設した磁石によって与えられる相互磁気反発作
用により前記外部ケーシングの内面に対する密封状態に
なるよう半径方向に付勢されており、さらに前記外部ケ
ーシングは前記最小間隙を中心として対向する側部に入
口ダクトと出口ダクトとを包含する、液体およびまたは
気体用の容積式流量計において、前記転動ローラを収容
する円周溝が前記ロータの回転方向に対し前方に傾斜す
るようにして前記ロータに形成されていることを特徴と
する容積式流量計。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT21156A/90 | 1990-08-01 | ||
| IT02115690A IT1243770B (it) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | Misuratore volumetrico perfezionato per liquidi e/o gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04250317A JPH04250317A (ja) | 1992-09-07 |
| JP3128701B2 true JP3128701B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=11177591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03213134A Expired - Fee Related JP3128701B2 (ja) | 1990-08-01 | 1991-07-31 | 容積式流量計 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5172593A (ja) |
| JP (1) | JP3128701B2 (ja) |
| CA (1) | CA2047271C (ja) |
| DE (1) | DE4125553C2 (ja) |
| FR (1) | FR2665531B1 (ja) |
| GB (1) | GB2246603A (ja) |
| IT (1) | IT1243770B (ja) |
| NL (1) | NL194132C (ja) |
| SE (1) | SE512887C2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2753705C2 (ru) * | 2017-05-04 | 2021-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательский и проектный институт "ПЕГАЗ" | Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5653104Y2 (ja) * | 1977-11-22 | 1981-12-10 | ||
| GB2109468B (en) * | 1981-11-12 | 1984-12-05 | Lucas Ind Plc | Rotary positive-displacement pumps |
| IT1227184B (it) * | 1988-10-19 | 1991-03-21 | Nuovo Pignone Spa | Misuratore volumetrico per liquidi e/o gas, particolarmente adatto per stazioni di servizio |
-
1990
- 1990-08-01 IT IT02115690A patent/IT1243770B/it active IP Right Grant
-
1991
- 1991-07-15 US US07/731,101 patent/US5172593A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-17 CA CA002047271A patent/CA2047271C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-18 GB GB9115563A patent/GB2246603A/en not_active Withdrawn
- 1991-07-25 SE SE9102239A patent/SE512887C2/sv not_active IP Right Cessation
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