DE10100108B4 - Hydrostatic axial piston motor with variable minimum displacement as a function of the brake pressure in the discharge side of the axial piston motor - Google Patents
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Abstract
Hydrostatischer Axialkolbenmotor, mit einem veränderbarem Verdrängervolumen, wobei das Verdrängervolumen mittels einer Stelleinrichtung (4) zwischen einer Stellung mit minimalem Verdrängervolumen und einer Stellung mit maximalem Verdrängervolumen veränderbar ist, wobei der Axialkolbenmotor in Schrägscheibenbauart ausgebildet ist und eine um eine Schwenkachse verschwenkbare Schrägscheibe (2) aufweist, die mit einer aus mehreren Stellkolben (3a; 3b) bestehenden Stelleinrichtung (4) in Wirkverbindung steht, wobei die Stellkolben (3a; 3b) jeweils einen Steuerdruckraum (5a; 5b) aufweisen, dessen Beaufschlagung mit Steuerdruck mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (8) steuerbar ist, wobei im Bremsbetrieb des Axialkolbenmotors die Steuerm (5a) des Stellkolbens (3a) mit Stelldruck beaufschlagt und den Steuerdruckraum (5b) des Stellkolbens (3b) zum Behälter entlastet, um den Axialkolbenmotor auf ein minimales Verdrängervolumen (vmin1) einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellkolben (3b) mit einer Steuereinrichtung (10) in Wirkverbindung steht, mittels der das Verdrängervolumen im Bremsbetrieb von der Stellung mit minimalem Verdrängervolumen (vmin1) auf eine Stellung mit erhöhtem minimalen Verdrängervolumen (vmin2) einstellbar ist, wobei die Steuereinrichtung (10) einen hydraulisch beaufschlagbaren Kolben (11) aufweist, der mit dem Stellkolben (3b) zu dessen Betätigung in Wirkverbindung steht, wobei durch eine Beaufschlagung eines Steuerdruckraums (15) des Kolbens (11) im Bremsbetrieb der Axialkolbenmotor in Abhängigkeit von einem an der Ablaufseite des Axialkolbenmotors anstehenden Bremsdruck von der Stellung mit minimalem Verdrängervolumen (vmin1) auf die Stellung mit erhöhtem minimalen Verdrängervolumen (vmin2) verstellt wird.Hydrostatic axial piston motor, with a variable displacement volume, wherein the displacer volume by means of an adjusting device (4) between a position with minimum displacement volume and a position with maximum displacer volume is variable, wherein the axial piston motor is formed in swash plate type and having a pivotable about a pivot axis swash plate (2) which is in operative connection with an actuating device (4) which consists of a plurality of actuating pistons (3a, 3b), wherein the actuating pistons (3a, 3b) each have a control pressure chamber (5a, 5b), the application of which to control pressure by means of a control and / or Control device (8) is controllable, wherein in the braking operation of the axial piston motor, the control (5a) of the actuating piston (3a) applied with control pressure and the control pressure chamber (5b) of the actuating piston (3b) relieved to the container to the axial piston motor to a minimum displacement volume (vmin1) to set, characterized in that ss the actuating piston (3b) is in operative connection with a control device (10), by means of which the displacer volume in the braking operation from the position with minimum displacement volume (vmin1) is adjustable to a position with increased minimum displacement volume (vmin2), wherein the control device (10) a hydraulically loadable piston (11) which is operatively connected to the actuating piston (3b), wherein by applying a control pressure chamber (15) of the piston (11) in braking operation of the axial piston motor in response to a on the discharge side of the axial piston is adjusted from the position with minimum displacement volume (vmin1) to the position with increased minimum displacer volume (vmin2).
Description
Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Axialkolbenmotor, mit einem veränderbarem Verdrängervolumen, wobei das Verdrängervolumen mittels einer Stelleinrichtung zwischen einer Stellung mit minimalem Verdrängervolumen und einer Stellung mit maximalem Verdrängervolumen veränderbar ist, wobei der Axialkolbenmotor in Schrägscheibenbauart ausgebildet ist und eine um eine Schwenkachse verschwenkbare Schrägscheibe aufweist, die mit einer aus mehreren Stellkolben bestehenden Stelleinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei die Stellkolben jeweils einen Steuerdruckraum aufweisen, dessen Beaufschlagung mit Steuerdruck mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung steuerbar ist wobei im Bremsbetrieb des Axialkolbenmotors die Steuer- und/oder Regeleinrichtung den Steuerdruckraum des Stellkolbens mit Stelldruck beaufschlagt und den Steuerdruckraum des Stellkolbens zum Behälter entlastet, um den Axialkolbenmotor auf ein minimales Verdrängervolumen einzustellen.The invention relates to a hydrostatic axial piston motor, with a variable displacement volume, wherein the displacer volume is variable by means of an adjusting device between a position with minimum displacement volume and a position with maximum displacement volume, wherein the axial piston motor is formed in swash plate type and having a pivotable about a pivot axis swash plate, the is in operative connection with a control device consisting of a plurality of actuating piston, wherein the actuating piston each have a control pressure chamber whose application to control pressure by means of a control and / or regulating device is controllable in the braking operation of the axial piston motor, the control and / or regulating device with the control pressure chamber of the actuating piston Actuated pressure applied and the control pressure chamber of the actuating piston relieved to the container to adjust the axial piston motor to a minimum displacement volume.
Derartige Verdrängereinheiten werden als Motoren in hydrostatischen Antriebssystemen, beispielsweise Fahrantrieben für Arbeitsmaschinen, eingesetzt. Im Bremsbetrieb wird hierbei eine als Motor eines Fahrantriebs eingesetzte Verdrängereinheit auf das minimale Verdrängervolumen eingestellt, wodurch ein die Arbeitsmaschine abbremsendes hydraulisches Bremsmoment erzeugt wird.Such displacement units are used as motors in hydrostatic drive systems, for example drive drives for working machines. In braking mode, a displacer unit used as the motor of a traction drive is adjusted to the minimum displacer volume, whereby a hydraulic braking torque decelerating the driven machine is generated.
Dieses Bremsmoment kann jedoch in bestimmten Betriebszuständen, beispielsweise beim Befahren einer Gefällstrecke mit hohem Gefälle nicht ausreichen, um das Fahrzeug sicher abzubremsen und somit einen sicheren Betrieb des Fahrzeugs zu ermöglichen.However, this braking torque may not be sufficient in certain operating conditions, for example, when driving on a gradient slope with high gradient to safely decelerate the vehicle and thus to allow safe operation of the vehicle.
Aus der
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Die
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Axialkolbenmotor zur Verfügung zu stellen, mit dem ein erhöhtes Bremsmoment auf einfache Weise erzeugt werden kann.The present invention has for its object to provide an axial piston available with which an increased braking torque can be generated in a simple manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Stellkolben mit einer Steuereinrichtung in Wirkverbindung steht, mittels der das Verdrängervolumen im Bremsbetrieb von der Stellung mit minimalem Verdrängervolumen auf eine Stellung mit erhöhtem minimalen Verdrängervolumen einstellbar ist, wobei die Steuereinrichtung einen hydraulisch beaufschlagbaren Kolben aufweist, der mit dem Stellkolben zu dessen Betätigung in Wirkverbindung steht, wobei durch eine Beaufschlagung eines Steuerdruckraums des Kolbens im Bremsbetrieb der Axialkolbenmotor in Abhängigkeit von einem an der Ablaufseite des Axialkolbenmotors anstehenden Bremsdruck von der Stellung mit minimalem Verdrängervolumen auf die Stellung mit erhöhtem minimalen Verdrängervolumen verstellt wird.This object is achieved in that the actuating piston is operatively connected to a control device by means of which the displacer volume is adjustable in the braking operation from the position with minimum displacement volume to a position with increased minimum displacement volume, wherein the control device comprises a hydraulically loadable piston with the actuating piston is operatively connected to the actuation thereof, wherein the axial piston motor is adjusted from the position with minimum displacement volume to the position with an increased minimum displacement volume by acting on a control pressure chamber of the piston during braking operation as a function of a brake pressure present at the outlet side of the axial piston motor.
Durch das Verstellen des Axialkolbenmotors auf eine Stellung mit einem erhöhten minimalen Verdrängervolumen ist es auf einfache Weise möglich, ein erhöhtes Bremsmoment zu erzeugen. Bei der Verwendung des Axialkolbenmotors als Fahrmotor eines Fahrantriebs ergibt sich somit ein sicherer Betrieb des Fahrzeugs, da durch das erhöhte Bremsmoment das Fahrzeug auch beim Befahren einer Gefällstrecke mit hohem Gefälle sicher abgebremst werden kann. Da der Kolben mit dem Stellkolben in Wirkverbindung steht, ergibt sich ein geringer Bauaufwand.By adjusting the axial piston motor to a position with an increased minimum displacement volume, it is possible in a simple manner to produce an increased braking torque. When using the axial piston motor as traction motor of a traction drive thus results in safe operation of the vehicle, since the vehicle can be braked safely even when driving on a slope with high gradient by the increased braking torque. Since the piston is in operative connection with the actuating piston, there is a low construction cost.
Bei der Erfindung ist der Axialkolbenmotor in Abhängigkeit von einem an der Ablaufseite der Verdrängereinheit anstehenden Bremsdruck in die Stellung mit erhöhtem minimalen Verdrängervolumen beaufschlagbar. Bei der Verwendung des Axialkolbenmotors als Fahrmotor eines Fahrantriebs ist somit der Axialkolbenmotor in Abhängigkeit von dem an der Ablaufseite des Axialkolbenmotors anstehenden Bremsdruck in die Stellung mit erhöhtem Bremsdruck beaufschlagbar. Hierdurch kann auf einfache Weise ein Betriebszustand erfasst werden, in dem das auf minimalem Verdrängervolumen eingestellten Axialkolbenmotor erzeugte Bremsmoment nicht ausreicht, um das Fahrzeug sicher abzubremsen, und ein erhöhtes Bremsmoment erforderlich ist, bei dem der Axialkolbenmotor auf erhöhtes Verdrängervolumen verstellt wird. Das Bremsverhalten des Fahrzeugs in normalen Betriebszuständen, in denen der Axialkolbenmotor auf minimales Verdrängervolumen eingestellt ist, bleibt hierbei unverändert.In the invention, the axial piston motor is in dependence on a pending on the discharge side of the displacer unit brake pressure in the Position can be acted upon with an increased minimum displacement volume. When using the axial piston motor as traction motor of a traction drive thus the axial piston motor is acted upon in response to the pending on the outlet side of the axial piston motor brake pressure in the position with increased brake pressure. In this way, an operating state can be detected in a simple manner in which the braking moment generated by the axial piston motor set to minimum displacement volume is insufficient to decelerate the vehicle safely, and an increased braking torque is required, in which the axial piston motor is adjusted to increased displacement volume. The braking behavior of the vehicle in normal operating states, in which the axial piston motor is set to minimum displacement volume, remains unchanged.
Sofern das Verdrängervolumen des Axialkolbenmotors mittels einer Stelleinrichtung einstellbar ist, ergibt sich eine geringer Aufwand für die Verstellung auf ein erhöhtes Verdrängervolumen, wenn die Stelleinrichtung mit der Steuereinrichtung zur Steuerung der Stellung mit minimalen Verdrängervolumen und der Stellung mit erhöhtem minimalen Verdrängervolumen in Wirkverbindung steht.If the displacement volume of the axial piston motor is adjustable by means of an adjusting device, there is less effort for the adjustment to an increased displacement volume when the actuating device is in operative connection with the control device for controlling the position with minimum displacement volume and the position with increased minimum displacement volume.
Der Axialkolbenmotor kann auf einfache Weise in die Stellung mit erhöhtem minimalem Verdrängervolumen und zurück in die Stellung mit minimalem Verdrängervolumen gebracht werden, wenn das Verdrängervolumen mittels der Steuereinrichtung zwischen der Stellung mit minimalen Verdrängervolumen und der Stellung mit erhöhtem minimalen Verdrängervolumen schaltbar ist.The axial piston motor can be easily moved to the minimum displacer volume increased position and back to the minimum displacer volume position when the displacer volume is switchable by the controller between the minimum displacer volume position and the increased minimum displacer volume position.
Bei der Erfindung weist die Steuereinrichtung einen hydraulisch beaufschlagbaren Kolben auf, der mit der Stelleinrichtung in Wirkverbindung steht. Mit einem hydraulisch beaufschlagbaren Kolben, der mit der das Verdrängervolumen des Axialkolbenmotors steuernden Stelleinrichtung in Wirkverbindung steht, kann der Axialkolbenmotor auf einfache Weise zwischen der Stellung mit minimalem und der Stellung mit erhöhtem minimalem Verdrängervolumen umgeschalten werden.In the invention, the control device has a hydraulically actuable piston, which is in operative connection with the actuating device. With a hydraulically loadable piston, which is in operative connection with the adjusting means controlling the displacement volume of the axial piston motor, the axial piston motor can be easily switched between the position with minimum and the position with increased minimum displacement.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn zur Steuerung der Beaufschlagung des Steuerdruckraums des Kolbens ein Steuerventil vorgesehen ist, das in einer ersten Schaltstellung einen in Richtung der Stellung mit erhöhtem minimalen Verdrängervolumen wirkenden Steuerdruckraum des Kolbens zu einem Behälter entlastet und in einer zweiten Schaltstellung den Steuerdruckraum mit der Ablaufseite des Axialkolbenmotors verbindet. Mit einem derartigen Steuerventil wird auf einfache Weise erzielt, dass in der ersten Schaltstellung durch eine Entlastung des Steuerdruckraums des Kolbens der Axialkolbenmotor auf minimales Verdrängervolumen und in der zweiten Schaltstellung der Steuerdruckraum des Kolbens mit dem an der Ablaufseite des Axialkolbenmotors anstehendem Bremsdruck beaufschlagt ist, wodurch der Axialkolbenmotor auf einfache Weise in Abhängigkeit von dem Bremsdruck in die Stellung mit erhöhtem minimalem Verdrängervolumen beaufschlagbar ist.Particular advantages arise when a control valve is provided to control the application of the control pressure chamber of the piston, which relieves in a first switching position acting in the direction of the position with increased minimum displacement volume control pressure chamber of the piston to a container and in a second switching position the control pressure chamber with the Outlet side of the axial piston motor connects. With such a control valve is achieved in a simple manner that in the first switching position is acted upon by a discharge of the control pressure chamber of the piston of the axial piston motor to minimum displacement and in the second switching position of the control pressure chamber of the piston with the pending on the discharge side of the axial piston motor pending brake pressure, whereby the Axial piston motor in a simple manner in response to the brake pressure in the position with increased minimum displacement volume can be acted upon.
Sofern das Steuerventil mittels einer Feder in Richtung der ersten Schaltstellung und von dem an der Ablaufseite des Axialkolbenmotors anstehenden Bremsdruck in Richtung der zweiten Schaltstellung beaufschlagt ist, kann auf einfache Weise der Axialkolbenmotor in Abhängigkeit des Bremsdrucks in die Stellung mit erhöhtem minimalen Verdrängervolumen umgeschalten werden.If the control valve is acted upon by means of a spring in the direction of the first switching position and by the pressure applied to the outlet side of the axial piston motor brake pressure in the direction of the second switching position, the axial piston motor can be switched in a simple manner depending on the brake pressure in the position with increased minimum displacement.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei in der zweiten Schaltstellung betätigtem Steuerventil der an dem Kolben anstehende Druck das Schaltventil in Richtung der zweiten Schaltstellung beaufschlagt. Der den Steuerdruckraum des Kolbens beaufschlagende Bremsdruck steht somit bei in der zweiten Stellung beaufschlagtem Steuerventil ebenfalls am Steuerventil an und beaufschlagt das Steuerventil in Richtung der zweiten Schaltstellung. Hierdurch wird auf einfache Weise erzielt, dass das Ausschwenken des Axialkolbenmotors auf das erhöhte minimale Verdrängervolumen und das Zurückschenken auf das minimale Verdrängervolumen bei unterschiedlichen Bremsdrücken erfolgt.According to an expedient development of the invention, it is provided that when the control valve is actuated in the second switching position, the pressure prevailing on the piston acts on the switching valve in the direction of the second switching position. The pressure acting on the control pressure chamber of the piston brake pressure is thus also applied to the control valve in the second position beaufschlemem control valve and acts on the control valve in the direction of the second switching position. This achieves in a simple manner that the swinging out of the axial piston motor takes place on the increased minimum displacement volume and the return to the minimum displacement volume at different brake pressures.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung, bei der der Axialkolbenmotor als beidseitig betreibbarer Axialkolbenmotor ausgebildet ist, ergeben sich besondere Vorteile, wenn zur Auswahl der Ablaufseite des Axialkolbenmotors eine Wechselventileinrichtung vorgesehen ist, die ausgangsseitig mit dem Steuerventil und eingangsseitig mit den zu dem Axialkolbenmotor geführten Druckmittelleitungen in Verbindung steht. Hierdurch steht bei einem Fahrantrieb unabhängig von der Fahrtrichtung der in der Ablaufseite des Axialkolbenmotors erzeugte Bremsdruck eingangsseitig am Steuerventil an.According to a preferred embodiment of the invention, in which the axial piston motor is designed as a double piston operable axial piston motor, there are particular advantages if the selection of the outlet side of the axial piston motor, a shuttle valve device is provided on the output side with the control valve and the input side with the guided to the axial piston motor pressure medium lines Connection stands. As a result, in the case of a travel drive, the brake pressure generated in the outflow side of the axial piston motor is independent of the direction of travel, on the input side of the control valve.
Der Axialkolbenmotor kann hierbei auf einfache Weise zwischen dem minimalen Verdrängervolumen und dem erhöhten minimalen Verdrängervolumen umgeschalten werden, wenn der Kolben mit einem Einstellelement für die Stellung mit minimalem Verdrängervolumen in Wirkverbindung steht und als in einer Gehäusebohrung angeordneter Stufenkolben mit einem Bund ausgebildet ist, der in der Stellung mit erhöhtem minimalen Verdrängervolumen an einem Absatz der Gehäusebohrung anliegt. Mit dem Kolben kann somit auf einfache Weise über den Stellkolben der Axialkolbenmotor zwischen der Stellung mit minimalem Verdrängervolumen, die durch das Einstellelement festgelegt ist, und der Stellung mit erhöhtem Verdrängervolumen, in der der als Stufenkolben ausgebildete Kolben mit dem Bund an dem Absatz der Gehäusebohrung anliegt, umgeschaltet werden.The axial piston motor can be easily switched over between the minimum displacement volume and the increased minimum displacement volume when the piston is in operative connection with a minimum displacement volume setting element and is formed as a stepped piston arranged in a housing bore with a collar which is in the Position with increased minimum displacement volume at a shoulder of the housing bore rests. With the piston can thus easily via the control piston of the axial piston between the position with minimum displacement volume, which through the Adjustment is set, and the position with increased displacement volume, in which the piston designed as a stepped piston with the collar rests on the shoulder of the housing bore, to be switched.
Zweckmäßigerweise ist das Einstellelement als Stellschraube ausgebildet. Mit einer Stellschraube kann über den Kolben auf einfache Weise das minimale Verdrängervolumen eingestellt werden.Appropriately, the adjustment is designed as a set screw. With a set screw, the minimum displacement volume can be easily adjusted via the piston.
Der Axialkolbenmotor kann im geschlossenen Kreislauf betrieben werden. Sofern dem Axialkolbenmotor ein Bremsventil zugeordnet ist und das Steuerventil eingangsseitig mit den Druckmittelleitungen zwischen dem Bremsventil und dem Axialkolbenmotor in Verbindung steht, kann der Axialkolbenmotor im offenen Kreislauf betrieben werden, wobei mittels des Bremsventils ein Bremsdruck erzeugt wird, der am Steuerventil der Steuereinrichtung ansteht.The axial piston motor can be operated in a closed circuit. If the axial piston motor is assigned a brake valve and the control valve on the input side is in communication with the pressure medium lines between the brake valve and the axial piston motor, the axial piston motor can be operated in the open circuit, wherein by means of the brake valve, a brake pressure is applied, which is present at the control valve of the control device.
Bei einer Verwendung des Axialkolbenmotors als Fahrmotor eines hydrostatischen Fahrantriebs, kann durch das Ausschwenken des Axialkolbenmotors auf ein erhöhtes minimales Verdrängervolumen in Abhängigkeit von dem an der Ablaufseite des Axialkolbenmotors erzeugtem Bremsdruck auf einfache Weise in bestimmten Fahrzuständen ein erhöhtes Bremsmoment erzeugt werden und somit ein sicherer Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht werden.When using the axial piston motor as the traction motor of a hydrostatic drive, can be generated by the swinging of the axial piston motor to an increased minimum displacement volume in response to the generated on the outlet side of the axial piston motor brake pressure in a simple manner in certain driving conditions, an increased braking torque and thus safe operation of the Vehicle are allowed.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigtFurther advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in the schematic figures. This shows
In der
Das Verdrängervolumen der Verdrängereinheit
Die Verdrängereinheit
Bildet die Druckmittelleitung
Erfindungsgemäß steht der Stellkolben
Die Steuereinrichtung
Zur Steuerung der Beaufschlagung des Steuerdruckraums
Das Steuerventil
Gelangt ein mit der erfindungsgemäßen Verdrängereinheit
Wird beispielsweise bei Befahren einer Gefällstrecke mit hohem Gefälle ein erhöhtes Bremsmoment benötigt, wird die Verdrängereinheit
Sinkt der in der ablaufseitigen Druckmittelleitung
Durch die Beaufschlagung der in Richtung der Schaltstellung
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LINDE MATERIAL HANDLING GMBH & CO. KG, 63743 A, DE |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LINDE MATERIAL HANDLING GMBH, 63743 ASCHAFFENB, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20130425 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: GEIRHOS & WALLER PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: LINDE HYDRAULICS GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: LINDE MATERIAL HANDLING GMBH, 63743 ASCHAFFENBURG, DE Effective date: 20130828 |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: GEIRHOS & WALLER PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE Effective date: 20130828 Representative=s name: PATENTSHIP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE Effective date: 20130828 |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTSHIP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTSHIP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |