WO2020030838A1 - Conjunto de accionamiento oleo hidráulico integral para válvulas - Google Patents
Conjunto de accionamiento oleo hidráulico integral para válvulas Download PDFInfo
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- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
Definitions
- an integral hydraulic oil actuator assembly for valves in which the actuation is carried out by means of an electric motor or a manual pump or by the combination of both together, can be operated remotely or remotely.
- the present invention is circumscribed within the scope of the valves and particularly between the means for actuating the valves.
- reduction motor With reduction motor, it is used in small diameters, when the pressures are high, it is usual to use the reduction motor in valves from 200 mm in diameter to 300 mm.
- pneumatic actuation it is used in special valve rooms, with the consequent complexity of pneumatic installations since they require complex means and installations (air compressor, mechanical pipe installation, control valves).
- valve actuation There is a complete lack of standardization for valve actuation, since each type of valve and actuator used has its own characteristics to which it is necessary to adapt.
- the drives of the current valves are: steering wheel with spindle, steering wheel with reducer, reduction motor, pneumatic drive, oil-hydraulic, etc.
- All valve actuation installations are a set of functional elements interconnected with each other by pipes and conduits provided with their valves and stopcocks.
- the object of the present invention is an integral oil-hydraulic actuator assembly for valves of all types in which the actuator is incorporated into the valve body itself and has an interconnection block between a hydraulic oil group and the actuator.
- the assembly of the invention can be used in all types of valves from a diameter of 100 mm to the extent required, and in all types of gates that are required:
- valves where it can be installed are, shut-off valves, guillotine valves, butterfly valves, hollow jet valves (Howell Bunger).
- the types of gate where it can be installed are: Taintor or circular sector gates, chopping gates, clapper gates, carriage gates, etc.
- the invention basically comprises an oil-hydraulic group in connection with an actuator through a hydraulic interconnection block that is part of the oil-hydraulic group, where the actuator is housed inside the body of a valve and where the connection between the hydraulic block of interconnection and the actuator is carried out through a valve cover by means of a flange.
- the oil-hydraulic group comprises a tank in which an actuator, a pump block and valves and an interconnection block between the oil-hydraulic group and the actuator are housed.
- the drive can be by means of an electric or manual motor, if it is by an electric motor it can be of alternating current in which case submerged inside the tank itself and of a DC motor mounted outside the tank.
- All the above elements are arranged integrally forming a compact integral monobloc assembly that occupies a small final volume.
- Figure 3 shows the elements that are part of the oil-hydraulic assembly.
- Figure 5 shows the actuator or cylinder.
- Figure 6 shows an assembly with a DC motor.
- Figure 7 shows an assembly with a manual drive.
- the integral oil-hydraulic actuator assembly for valves object of the invention comprises an oil-hydraulic group
- a shutter which in the case represented is a chopping board (3), the embodiment shown to this type of gate not being limiting, since as mentioned above it can be applied to all type of gates.
- Figure 2 shows how to make the connection between the oil-hydraulic group (1) and the actuator (2) is carried out by means of a hydraulic interconnection block (7) between the oil-hydraulic group (1) and the actuator (2).
- the oil-hydraulic group (1) has a hydraulic interconnection block (7) between the oil-hydraulic group (1) and the actuator (2) where the connection with the actuator (2) is made through of a cover (4) of a valve (6) using a closing flange (5) interposed between them; the actuator
- FIG. 3 shows the main characteristics of the oil-hydraulic group (2) which, as can be seen, includes:
- An oil tank (10) that can be of different materials (steel, aluminum, plastic, etc.) of varying size depending on the size of the engine and the pump and valve assembly. It can be placed in any position.
- This deposit includes:
- a tank cover (12) to change the hydraulic fluid or to refill it.
- a front cover (13) that serves for the front closure of the tank in addition to serving as a support for the pump block assembly, valves (17) and connection block (7).
- a pump block and valves (17) driven by the electric motor and which is responsible for supplying the hydraulic fluid and through the valves that are inserted inside provide the work force and the change of fluid direction allowing therefore the opening and closing.
- the oil-hydraulic assembly drive can be:
- This electric motor can be:
- Figure 4 shows an assembly where the oil-hydraulic group (1) has to be in an upright position then it is necessary to use an adapter cap (20) that connects the oil-hydraulic group (1) to the hydraulic block of interconnection (7) between the oil-hydraulic group (1) and the actuator (2).
- Figure 5 shows the characteristics of the actuator (2) which, as can be seen, comprises a movable jacket (8) along a fixed rod (9), where the rod (9) has two ducts, (in larger diameters , a third conduit can be made.
- a first conduit (23) that is interconnected with a chamber in which there is a rear cover (22), and a second conduit (24) that is in connection with a cylindrical annular chamber provided with a front closure head (21).
- Figure 6 shows how the assembly would be in case of having a direct current motor (26) which in this case is mounted outside the tank (10) by means of a special adapter cover, not shown in the figure.
- Figure 7 shows what the oil-hydraulic group would look like in case of having a manual drive includes:
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Abstract
CONJUNTO DE ACCIONAMIENTO OLEO HIDRÁULICO INTEGRAL PARA VÁLVULAS Conjunto de accionamiento oleo-hidráulico que conforman un conjunto integral para válvulas que comprende: Un grupo oleo-hidráulico (1), un actuador (2) o cilindro, una válvula, donde el grupo oleo-hidráulico (1) cuenta con un bloque hidráulico de interconexión (7) entre el grupo oleo-hidráulico (1) y el actuador (2) donde la conexión con el actuador (2) se realiza a través de una tapa (4) de una válvula (6) empleando para ello una brida de cierre (5) interpuesta entre ambos, el actuador (2) está incorporado dentro del cuerpo de la válvula (6) y asociado con el actuador o cilindro (2) de la válvula hay un obturador. Se consigue una reducción del tamaño y peso del actuador, instalación en cualquier posición, permite trabajar sumergido en un fluido, poder ser accionado con corriente alterna, eliminación del riesgo de explosión, poder ajustar la velocidad y fuerza de apertura y cierre, así como reducción de los costes de fabricación, montaje y mantenimiento.
Description
CONJUNTO DE ACCIONAMIENTO OLEO HIDRÁULICO INTEGRAL PARA
VÁLVULAS
DESCRIPCIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN
Es objeto de la presente invención, tal y como el título de la invención establece, un conjunto de accionamiento oleo hidráulico integral para válvulas, en el que el accionamiento se lleva a cabo por medio de un motor eléctrico o una bomba manual o mediante la combinación de ambos juntos, pudiendo ser accionado a distancia o control remoto.
Caracteriza a la presente invención las particulares características constructivas y particularmente de diseño del conjunto que puede ser utilizado en todo tipo de válvulas desde 100 mm de diámetro hasta la medida que se precise, además de poder usarse con todo tipo de compuertas que existen en el mercado.
Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de las válvulas y particularmente de entre los medios de accionamiento de las válvulas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Hasta ahora los accionamientos son muy vahados, dependiendo del lugar donde esté ubicada la válvula y diámetro de estas. Los accionamientos existentes en la actualidad son:
- Accionamiento manual que se utiliza con volante grande, pequeño y con reductor mecánico.
- Con motor reductor, se utiliza en diámetros pequeños, cuando las presiones son altas, siendo habitual utilizar el motor reductor en válvulas a partir de 200 mm de diámetro a 300 mm.
- Con accionamiento neumático, se utiliza en salas de válvulas especiales, con la consiguiente complejidad de las instalaciones neumáticas ya que precisan de complejos medios e instalaciones (compresor de aire, instalación de tubería mecánica, válvulas de mando).
En general en los accionamientos de válvulas existentes nos encontramos con las siguientes dificultades o aspectos susceptibles de ser mejorados:
- Hay una completa falta de normalización para el accionamiento de válvulas, ya que cada tipo de válvula y accionamiento utilizado tienen sus propias particularidades a las que hay que adaptarse. Los accionamientos de las actuales válvulas son: volante con husillo, volante con reductor, motor reductor, accionamiento neumático, oleo-hidráulico, etc.
- Las instalaciones necesarias para el accionamiento de válvulas requieren mucho espacio y volumen, en algunos casos con depósitos fuera del conjunto, con la consiguiente necesidad de conexión y llaves de paso, es decir en los sistemas neumáticos y oleo hidráulicos, hay que contar con sus correspondientes instalaciones de tuberías, así nos ahorramos estas instalaciones y el mantenimiento de estas.
- Actualmente en los actuadores nos encontramos con que la camisa del actuador es fija y es el vástago el que es móvil, lo que redunda en una altura de la válvula considerable.
- Algunos accionamientos de husillo y volante lo tienen que mover dos hombres.
- Todas las instalaciones de accionamiento de válvulas son un conjunto de elementos funcionales interconectados entre sí mediante tuberías y conductos provistos de sus válvulas y llaves de paso.
Por lo tanto, es objeto de la presente superar los inconvenientes apuntados de falta de normalización, excesivo espacio y volumen, mucha altura de la válvula, excesiva fuerza de maniobra y complejidad de las instalaciones, desarrollando un conjunto de accionamiento como el que a continuación se describe y queda recogido en su esencialidad en la reivindicación primera.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Es objeto de la presente invención un conjunto de accionamiento oleo-hidráulico integral para válvulas de todo tipo en el que el actuador se incorpora dentro del propio cuerpo de la válvula y que cuenta con un bloque de interconexión entre un grupo oleo hidráulico y el actuador.
El conjunto de la invención puede ser utilizado en todo tipo de válvulas desde un diámetro de 100 mm hasta la medida que se necesite, y en todo tipo de compuertas que se precise:
- Los tipos de válvulas donde se puede instalar son, válvulas de corte, válvulas de guillotina, válvulas de mariposa, válvulas de chorro hueco (Howell Bunger).
- Los tipos de compuerta donde se puede instalar son: compuertas Taintor o de sector circular, compuertas de tajadera, compuertas de clapeta, compuertas de vagón, etc.
- Los tipos de máquinas son todas las que se requieran, ya que. Si hay espacio para su instalación, no hay problema en su aplicación.
La invención básicamente comprende un grupo oleo-hidráulico en conexión con un actuador a través de un bloque hidráulico de interconexión que forma parte del grupo oleo-hidráulico, donde el actuador está alojado dentro del cuerpo de una válvula y donde la conexión entre el bloque hidráulico de interconexión y el actuador se realiza a través de una tapa de la válvula por medio de una brida.
El grupo oleo-hidráulico comprende un depósito en cuyo interior se aloja un accionamiento, un bloque de bomba y válvulas y un bloque de interconexión entre el grupo oleo-hidráulico y el actuador.
El accionamiento puede ser mediante un motor eléctrico o manual, en caso de ser mediante un motor eléctrico éste puede ser de corriente alterna en cuyo caso va
sumergido dentro del propio depósito y o de un motor de corriente continua montado fuera del depósito.
Todos los elementos anteriores están dispuestos de manera integral conformando un conjunto compacto integral monobloque que ocupa un reducido volumen final.
Gracias a las características constructivas de la invención se consigue:
- Una reducción del tamaño y peso del actuador.
- Posibilidad de poder instalar la válvula y compuerta en cualquier posición, tanto vertical, como horizontal, como boca abajo.
- Posibilidad de trabajar sumergido en cualquier fluido, tan solo habría que colocar en el depósito una burbuja de aire, compuesta de material resistente y no degradable por el fluido hidráulico.
- Posibilidad de poder ser accionado con corriente alterna (con variador de frecuencia o no) o con corriente continua, También existe la posibilidad de poder ser accionado de manera remota o bien manualmente mediante una bomba manual.
- Eliminación del riesgo de explosión en ambientes explosivos ya que el motor de corriente alterna está sumergido en aceite.
- Posibilidad de ajustar la velocidad y fuerza de apertura y cierre.
- Posibilidad de instalar un doble motor eléctrico, bloque de bomba y bloque de conexión en caso de precisar más seguridad.
- Normalización de todos los tipos de actuadores.
- Posibilidad de instalar un transductor de desplazamiento lineal, cuando el diámetro del vástago lo permita.
- Reducción considerable de los costes de fabricación, montaje y mantenimiento de los equipos.
Salvo que se indique lo contrario, todos los elementos técnicos y científicos usados en la presente memoria poseen el significado que habitualmente entiende un experto normal en la técnica a la que pertenece esta invención. En la práctica de la
presente invención se pueden usar procedimientos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la memoria.
A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones la palabra“comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención.
EXPLICACION DE LAS FIGURAS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente.
En la figura 1 , podemos observar una representación general del conjunto de la invención en vista lateral, alzado y planta.
En la figura 2, podemos observar un detalle de las partes principales del conjunto.
En la figura 3 se muestran los elementos que forman parte del conjunto oleo- hidráulico.
En la figura 4 se muestra una representación para un montaje vertical del conjunto oleo-hidráulico.
En la figura 5 se muestra el actuador o cilindro.
En la figura 6 se muestra un montaje con un motor de corriente continua.
En la figura 7 se muestra un montaje con un accionamiento manual.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta.
En la figura 1 podemos observar que el conjunto de accionamiento oleo-hidráulico integral para válvulas objeto de la invención comprende un grupo oleo-hidráulico
(1 ) en conexión con un actuador (2), donde dicha conexión se realiza mediante una tapa (4) de una válvula (6) empleando para ello una brida de cierre (5), donde en el interior del cuerpo de la válvula (6) se dispone el actuador (2) de la válvula.
Asociado con el actuador o cilindro (2) de la válvula hay un obturador que en el caso representado es una tajadera (3), no siendo limitativa la realización mostrada a este tipo de compuerta, ya que como se ha mencionado anteriormente puede aplicarse a todo tipo de compuertas.
En la figura 2 cabe reseñar cómo para realizar la conexión entre el grupo oleo- hidráulico (1 ) y el actuador (2) se realiza por medio de un bloque hidráulico de interconexión (7) entre el grupo oleo-hidráulico (1 ) y el actuador (2).
Por lo tanto, el grupo oleo-hidráulico (1 ) cuenta con un bloque hidráulico de interconexión (7) entre el grupo oleo-hidráulico (1 ) y el actuador (2) donde la conexión con el actuador (2) se realiza a través de una tapa (4) de una válvula (6) empleando para ello una brida de cierre (5) interpuesta entre ambos; el actuador
(2) está incorporado dentro del cuerpo de la válvula (6) y asociado con el actuador o cilindro (2) de la válvula hay un obturador, donde todos los elementos anteriores conforman un conjunto integral, monobloque compacto que ocupa un reducido volumen.
En la figura 3 se muestran las características principales del grupo oleo-hidráulico (2) que como puede observarse comprende:
- Un depósito de aceite (10) que puede ser de diferentes materiales (acero, aluminio, plástico etc.) de tamaño variable según tamaño del motor y del conjunto de bomba y válvulas. Se puede colocar en cualquier posición. Este depósito comprende:
o Una tapa trasera (11 ) del depósito de aceite (10)
o Una tapa de depósito (12) para el cambio del fluido hidráulico o para rellenarlo.
o Una tapa delantera (13) que sirve para el cierre delantero del depósito además de servir de soporte para el conjunto del bloque bomba, válvulas (17) y bloque de conexión (7).
o Una carcasa protectora (14) del bloque de conexión (7)
o Una brida de amarre (18) de la tapa (12). Del depósito (10)
- Un accionamiento alojado dentro del depósito (10) y que puede ser eléctrico o manual.
- Un bloque de bomba y válvulas (17) accionado por el motor eléctrico y que es el encargado de suministrar el fluido hidráulico y por medio de las válvulas que tiene insertadas en su interior proporcionar la fuerza de trabajo y el cambio de dirección de fluido permitiendo por lo tanto la apertura y cierre.
El accionamiento del conjunto oleo-hidráulico puede ser:
- Un motor eléctrico (16) al que hay asociado un centrador (15) del motor eléctrico y que sirve para soporte trasero del motor eléctrico y de un bloque de bomba y válvulas (17). Este motor eléctrico puede ser:
o Un motor de corriente alterna en cuyo caso trabaja completamente sumergido en el fluido hidráulico dentro del propio depósito (10) o Un motor de corriente continua montado con una tapa de acoplamiento sobre el depósito (10) tal y como se muestra en la figura 6.
- Un accionamiento por bomba manual (27), tal y como se muestra en la figura
En esta figura 3 cabe reseñar además que el bloque hidráulico de interconexión (7) entre el grupo oleo-hidráulico (1 ) y el actuador (2) está provisto de unos enchufes de conexión rápida (19).
En la figura 4 se muestra un montaje donde el grupo oleo-hidráulico (1 ) tiene que estar en posición vertical entonces se hace necesario el empleo de una tapa adaptadora (20) que conecta el grupo oleo-hidráulico (1 ) al bloque hidráulico de interconexión (7) entre el grupo oleo-hidráulico (1 ) y el actuador (2).
En la figura 5 se muestran las características del actuador (2) que como puede observarse comprende una camisa movible (8) a lo largo de un vástago fijo (9), donde el vástago (9) cuenta con dos conductos, (en diámetros mayores, se puede hacer un tercer conducto. Para alojar un transductor de desplazamiento lineal) un primer conducto (23) que está interconectado con una cámara en la que hay una tapa trasera (22), y un segundo conducto (24) que está en conexión con una cámara anular cilindrica provista de una cabeza de cierre delantera (21 ).
Dependiendo de por cuál de los conductos se inyecte el fluido se producirá la elevación o descenso de la camisa movible (8) del actuador (2).
En la figura 6 se muestra cómo sería el montaje en caso de contar con un motor de corriente continua (26) que en este caso se monta fuera del depósito (10) mediante una tapa adaptadora especial, no mostrada en la figura.
En la figura 7 se muestra cómo sería el grupo oleo-hidráulico en caso de contar con un accionamiento manual comprende:
- Una bomba manual (27),
- Un depósito (29) en cuyo interior está el cuerpo de la bomba y el cuerpo del distribuidor manual,
- Un distribuidor (28) que es el encargado del cambio de sentido (apertura o cierre de la válvula o compuerta).
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba, siempre que no altere, cambie o modifique su principio fundamental.
Claims
1.- Conjunto de accionamiento oleo-hidráulico integral para válvulas que comprende:
- Un grupo oleo-hidráulico (1 ),
- Un actuador (2) o cilindro,
- Una válvula,
Caracterizado porque:
- El grupo oleo-hidráulico (1 ) cuenta con un bloque hidráulico de interconexión (7) entre el grupo oleo-hidráulico (1 ) y el actuador (2) donde la conexión con el actuador (2) se realiza a través de una tapa (4) de una válvula (6) empleando para ello una brida de cierre (5) interpuesta entre ambos,
- El actuador (2) está incorporado dentro del cuerpo de la válvula (6) y
- Asociado con el actuador o cilindro (2) de la válvula hay un obturador
- Todos los elementos anteriores conforman un conjunto integral.
2.- Conjunto de accionamiento oleo-hidráulico integral para válvulas según la reivindicación 1 caracterizado porque el grupo oleo-hidráulico (2) comprende:
- Un depósito de aceite (10) que puede ser de diferentes materiales (acero, aluminio, plástico, etc.) de tamaño variable según tamaño del motor y del conjunto de bomba y válvulas, se puede colocar en cualquier posición,
- Un accionamiento alojado dentro del depósito (10) y que puede ser eléctrico o manual,
- Un bloque de bomba y válvulas (17) accionado por el motor eléctrico y que es el encargado de suministrar el fluido hidráulico y por medio de las válvulas que tiene insertadas en su interior proporcionar la fuerza de trabajo y el cambio de dirección de fluido permitiendo por lo tanto la apertura y cierre.
3.- Conjunto de accionamiento oleo-hidráulico integral para válvulas según la reivindicación 1 o 2 caracterizado porque el depósito (10) comprende:
o Una tapa trasera (11 ) del depósito de aceite (10),
o Una tapa de depósito (12) para el cambio del fluido hidráulico o para rellenarlo,
o Una tapa delantera (13) que sirve para el cierre delantero del depósito además de servir de soporte para el conjunto del bloque bomba y válvulas,
o Una carcasa protectora (14) del bloque de conexión (7),
o Una brida de amarre (18) de la tapa del depósito (10).
4.- Conjunto de accionamiento oleo-hidráulico integral para válvulas según la reivindicación 1 ó 2 ó 3 caracterizado porque el accionamiento del conjunto oleo- hidráulico es:
- O un motor eléctrico (16) al que hay asociado un centrador (15) del motor eléctrico y que sirve para soporte trasero del motor eléctrico y de un bloque de bomba y válvulas (17). Este motor eléctrico puede ser:
o Un motor de corriente alterna en cuyo caso trabaja completamente sumergido en el fluido hidráulico dentro del propio depósito (10), o Un motor de corriente continua (26) montado con una tapa de acoplamiento sobre el depósito (10),
- O un accionamiento por bomba manual (26).
5.- Conjunto de accionamiento oleo-hidráulico integral para válvulas según la reivindicación 4 caracterizado porque en caso de contar con un motor de corriente continua (26) este motor de corriente continua (26) se monta fuera del depósito (10) mediante una tapa adaptadora.
6.- Conjunto de accionamiento oleo-hidráulico integral para válvulas según la reivindicación 4 caracterizado porque en caso de contar con un accionamiento manual para el accionamiento del grupo oleo-hidráulico dicho accionamiento manual comprende:
- Una bomba manual (27),
- Un depósito (28) en cuyo interior está el cuerpo de la bomba y el cuerpo del distribuidor manual,
- Un distribuidor (29) que es el encargado del cambio de sentido (apertura o cierre de la válvula o compuerta).
7.- Conjunto de accionamiento oleo-hidráulico integral para válvulas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el bloque hidráulico de interconexión (7) entre el grupo oleo-hidráulico (1 ) y el actuador (2) está provisto de unos enchufes de conexión rápida (19).
8.- Conjunto de accionamiento oleo-hidráulico integral para válvulas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque cuando el grupo oleo-hidráulico (1 ) tiene que estar en posición vertical entonces se hace necesario el empleo de una tapa adaptadora (20) que conecta el grupo oleo-hidráulico (1 ) al bloque hidráulico de interconexión (7) entre el grupo oleo-hidráulico (1 ) y el actuador (2).
9.- Conjunto de accionamiento oleo-hidráulico integral para válvulas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el actuador (2) comprende una camisa movible (8) a lo largo de un vástago fijo (9), donde el vástago (9) cuenta con dos conductos, un primer conducto (23) que está interconectado con una cámara en la que hay una tapa trasera (22), y un segundo conducto (24) que está en conexión con una cámara anular cilindrica provista de una cabeza de cierre delantera (21 ), y dependiendo de por cuál de los conductos se inyecte un fluido se producirá la elevación o descenso de la camisa movible (8) del actuador (2).
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| ES201831266U ES1222069Y (es) | 2018-08-10 | 2018-08-10 | Conjunto de accionamiento oleo hidraulico integral para valvulas |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19847322 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19847322 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |