DE102014225128A1 - Kraftstoffleitungsabsperrventil - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein (Kraftstoffleitungs-)Absperrventil (1) zum Steuern oder Regeln des Kraftstoffzuflusses zu einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem ersten Gehäuseteil (2), das zum Verbundenwerden mit einem Endbereich einer ersten Kraftstoffleitung (3) vorbereitet ist, und einem zweiten Gehäuseteil (4), das zum den Kraftstoff weiterleitenden Verbinden mit einer zweiten Kraftstoffleitung (5) vorbereitet ist, wobei ein Verschließkörper (6) zum magnetkraftabhängigen Bewegen auf einen Ventilsitz (7) zu oder von ihm fort so angeordnet ist, dass ein Fluidzulauf verschlossen oder geöffnet wird, wobei der Verschließköper (6) eine von in Richtung des Verschließkörpers (6) zugeführten Kraftstoff befüllbare Druckkammer (8) aufweist, wobei die Druckkammer (8) geometrisch so ausgelegt ist, dass sich die auf den Verschließkörper (6) auswirkenden und vom zugeführten Kraftstoff herrührenden Kräfte gegenseitig aufheben.The invention relates to a (fuel line) shut-off valve (1) for controlling the fuel flow to an internal combustion engine, comprising a first housing part (2), which is prepared for connection to an end region of a first fuel line (3), and a second housing part (2). 4) prepared for fuel forwarding connection to a second fuel line (5), a closing body (6) for moving magnetic force dependent on a valve seat (7) to or away from it so as to close or open a fluid inlet wherein the Verschließköper (6) has a supplied from in the direction of the closure body (6) fuel-filled pressure chamber (8), wherein the pressure chamber (8) is geometrically designed so that the impact on the closure body (6) and the supplied fuel mutually canceling forces.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffleitungsabsperrventil zum Steuern oder Regeln des Kraftstoffzuflusses zu einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem ersten Gehäuseteil/napfartigem Einlassgehäuseteil, das zum Verbundenwerden mit einem End-bereich einer ersten Kraftstoff heranführenden Kraftstoffleitung/Kraftstoffzuleitung vorbereitet ist, und einem zweiten Gehäuseteil/deckelartiges Auslassgehäuseteil, das zum den Kraftstoff weiterleitenden Verbinden mit einer zweiten Kraftstoffleitung vorbereitet ist, wobei ein Verschließkörper/Ventilkörper zum magnetkraftabhängigen Bewegen auf einen Ventilsitz zu oder von ihm fort so angeordnet ist, dass ein Fluidzulauf bzw. eine Strömungsbahn oder Strömungsverbindung verschlossen oder geöffnet wird, wobei der Verschließköper eine von in Richtung des Verschließkörpers zugeführten Kraftstoff (hochdruckseitig oder zuflusseitig) befüllbare Druckkammer aufweist.The invention relates to a fuel line cutoff valve for controlling the fuel flow to an internal combustion engine, comprising a first housing part / cup-shaped inlet housing part prepared to be connected to an end region of a first fuel-infeed fuel line and a second housing part / lid-like outlet housing part for fuel forwarding connection to a second fuel line, wherein a closure body / valve body is arranged to move forcefully on a valve seat to or away from it such that a fluid inlet or flow path or flow connection is closed or opened, the closure body having a having in the direction of the closure body supplied fuel (high pressure side or on the inlet side) fillable pressure chamber.
Ein Beispiel für ein derartiges Ventil ist aus dem
Ein einfacheres Magnetventil ist aus der
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes Ventil, insbesondere ein kompaktes Kraftstoffleitungsabsperrventil oder Magnetventil, zur Steuerung oder Regelung eines Stroms oder Zuflusses eines hydraulischen Übertragungsmediums/-fluids, Kühlmittels oder Kraftstoffs für Maschinen oder Motoren, insbesondere des Kraftstoffzuflusses zu einer Verbrennungskraftmaschine mit gegenüber dem Stand der Technik optimierter Montageeignung zu ermöglichen. Das Ventil soll universell in unterschiedlichen Anwendungen einsetzbar sein. Im Falle des Einsatzes als Kühlmittelleitungsabperrventils, ist netsprechend Kraftstoff Kuühlmittelzu setzen. Auch an anderen Stellen im Kraftfahrzeug kann die Erfindung umgesetzt werden.It is the object of the present invention, a compact valve, in particular a compact fuel line shut-off valve or solenoid valve, for controlling or regulating a flow or inflow of a hydraulic transmission medium / fluid, coolant or fuel for engines or engines, in particular the fuel flow to an internal combustion engine with opposite allow the state of the art optimized assembly suitability. The valve should be universally applicable in different applications. In the case of use as a coolant line shut-off valve, fuel is to be used as coolant. The invention can also be implemented at other locations in the motor vehicle.
Es sollen aber immer Herstellkosten verringert werden. Das Ventil selbst soll einfach zu montieren sein, des Weiteren soll das Ventil einfach und schnell in hydraulische Leitungen, insbesondere in eine Kraftstoffzuleitung zu einer Verbrennungskraftmaschine, zu montieren sein. Das Ventil soll ein geringes Volumen aufweisen und ohne gesonderte Festlegung an dafür vorgesehenen Strukturen einer Verbrennungskraftmaschine oder Chassis in der Leitung montiert werden können.However, it should always be reduced manufacturing costs. The valve itself should be easy to assemble, furthermore, the valve should be easy and quick to install in hydraulic lines, in particular in a fuel supply line to an internal combustion engine. The valve should have a low volume and can be mounted in the line without separate fixing to dedicated structures of an internal combustion engine or chassis.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Ventil erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Druckkammer geometrisch so ausgelegt ist, dass sich die auf den Verschließkörper auswirkenden und vom zugeführten Kraftstoff herrührenden Kräfte gegenseitig aufheben. Dies kann insbesondere dadurch bewirkt werden, dass die Druckkammer eine ventilkörperseparate Kammerwand zur Aufnahme hydraulischer Druckkräfte aufweist. Diese kann vorzugsweise gegenüber anderen Einheiten als dem Ventilkörper, zum Beispiel gegenüber einem der Gehäuseteile mittelbar oder unmittelbar abgestützt sein. In vorteilhafter Weise besteht dadurch die Möglichkeit, vom Fluid auf eine solche ventilkörperseparate Kammerwand ausgeübte Druckkräfte nicht in den Ventilkörper einzuleiten, sondern ohne dessen Belastung abzuleiten und den Ventilkörper druckunabhängig zu bewegen.The problem underlying the invention is achieved in a generic valve according to the invention in that the pressure chamber is geometrically designed so that cancel the forces acting on the closure body and resulting from the supplied fuel forces each other. This can be effected in particular by the pressure chamber having a valve body-separate chamber wall for receiving hydraulic pressure forces. This may preferably be indirectly or directly supported relative to other units than the valve body, for example relative to one of the housing parts. Advantageously, it is thereby possible not to initiate the pressure exerted by the fluid on such a valve body-separate chamber wall pressure forces in the valve body, but to dissipate without the burden and to move the valve body pressure-independent.
Infolge der Erfindung, die in Form der Druckkammer in dem Verschließkörper eine Art Druckkompensationssystem schafft, können Druckeffekte auf den sich bewegenden Verschließkörper neutralisiert werden. Das Ventil kann unabhängig vom Systemdruck betrieben werden und der Ventilkörper mit relativ geringen Stellkräften zwischen seiner Schließstellung und seiner Offenstellung bewegt werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, für eine Verschließen oder Öffnen des Ventils eine Kraftstoff durch das Ventil fördernde Pumpe abzuschalten oder anzuhalten, wie dies im Stand der Technik nach der
Das erste Gehäuseteil kann insbesondere ein napfartiges Einlassgehäuseteil sein. Das zweite Gehäuseteil kann insbesondere ein deckelartiges Auslassgehäuseteil sein. Die erste Kraftstoffleitung kann als Kraftstoffzuleitung und die zweite Kraftstoffleitung als Kraftstoffableitung bezeichnet werden. Mittels des Verschließkörpers, der als Ventilkörper oder Schließkörper ausgebildet sein kann, kann der Fluidzulauf oder anders ausgedrückt eine Strömungsbahn in dem Ventil oder eine Strömungsverbindung von der Kraftstoffzuleitung zur Kraftstoffableitung verschlossen oder geöffnet werden. Die Seite der Kraftstoffzuleitung kann auch als Hochdruckseite oder hochdruckseitig und die der Kraftstoffableitung als Niederdruckseite oder niederdruckseitig bezeichnet werden.The first housing part may in particular be a cup-shaped inlet housing part. The second housing part may in particular be a cover-like outlet housing part. The first fuel line may be referred to as a fuel supply line and the second fuel line as fuel delivery. By means of the closure body, which may be formed as a valve body or closing body, the fluid inlet or in other words a flow path in the valve or a flow connection can be closed or opened from the fuel supply line for fuel discharge. The side of the fuel supply line can also be referred to as high-pressure side or high-pressure side and that of the fuel discharge as low-pressure side or low-pressure side.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments of the invention are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.
Das erfindungsgemäße Ventil ist vorzugsweise ein direktgesteuertes Magnetventil, insbesondere ein 2/2-Wegeventil.The valve according to the invention is preferably a direct-controlled solenoid valve, in particular a 2/2-way valve.
Nach einer Ausführungsform kann der Verschließkörper auf einem Führungsdorn, der als Führungsglied, Zapfen, Bolzen, Stift oder ähnliches ausgebildet sein kann, axial-verschieblich, verrückbar, versetzbar oder bewegbar geführt sein. Der Führungsdorn kann zumindest einen Teil einer Wandung der Druckkammer definieren oder ausbilden, insbesondere die vorstehend genannte ventilkörperseparate Kammerwand. Er kann eine schräg oder quer, vorzugsweise orthogonal zur Kraftststoffzuführrichtung in Bereich des Ventilsitzes ausgerichtete Wandung aufweisen. Der Verschließkörper ist vorzugsweise gegenüber dem Führungsdorn linear positionierbar, insbesondere in axialer Richtung. Dazu kann der Verschließkörper ein vorzugsweise zentrisches Durchgangsloch aufweisen, in das der Führungsdorn eingebracht ist. In vorteilhafter Weise können zwei Funktionen im Führungsdorn vereint sein. Dieser kann zum einen die ventilkörperseparate Kammerwand tragen oder ausbilden und zum anderen eine Führung für den Verschließkörper ausbilden, was einen besonders kompakten Aufbau des Ventils ermöglicht.According to one embodiment, the closing body may be guided on a guide pin, which may be formed as a guide member, pin, pin, pin or the like, axially displaceable, displaceable, displaceable or movable. The guide mandrel may define or form at least part of a wall of the pressure chamber, in particular the above-mentioned valve body-separate chamber wall. It may have an obliquely or transversely, preferably orthogonal to Kraftststoffzuführrichtung in the region of the valve seat aligned wall. The closing body is preferably linearly positionable relative to the guide pin, in particular in the axial direction. For this purpose, the closure body may have a preferably central through hole into which the guide pin is inserted. Advantageously, two functions can be combined in the guide pin. This can on the one hand wear or form the valve body separate chamber wall and on the other form a guide for the closing body, which allows a particularly compact construction of the valve.
Nach einer Form der Erfindung kann konzentrisch und radial außerhalb des Verschließkörpers, etwa von einer Wandung des ersten Gehäuseteils umgeben, eine bei Durchfluss von elektrischem Strom Magnetkraft hervorrufende Spule angeordnet sein. Mittels dieser Spule kann ein auf den Verschließkörper wirkendes und diesen verstellendes oder bewegendes Magnetfeld erzeugt werden.According to one form of the invention can be arranged concentrically and radially outside of the closure body, for example, surrounded by a wall of the first housing part, a magnetic force flowing through the flow of electric current coil. By means of this coil acting on the closing body and this adjusting or moving magnetic field can be generated.
Die Druckkammer kann des Weiteren eine sich im Wesentlichen in Axialrichtung erstreckende Hohlzylinderwandung aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann sie einen sich radial nach Innen erstreckenden Kragen aufweisen. Der Kragen kann an einem dem Ventilsitz nächstgelegenen Ende des Verschließkörpers ausgebildet sein. Vorzugsweise kann er einen mittig oder zentrisch angeordneten Fluiddurchlass im Verschließkörper definieren. Alternativ oder zusätzlich kann der Verschließkörper zusammen mit dem Kragen eine an den Ventilsitz zum dichtenden Verschließen angepasste Schräge aufweisen. Vorzugsweise kann die Hohlzylinderwandung der Druckkammer dieselbe radiale Ausdehnung oder Erstreckung aufweisen wie der Ventilsitz.The pressure chamber can furthermore have a hollow cylinder wall extending essentially in the axial direction. Alternatively or additionally, it may have a radially inwardly extending collar. The collar may be formed on a valve seat closest to the end of the closing body. Preferably, it can define a centrally or centrally arranged fluid passage in the closure body. Alternatively or additionally, the closing body together with the collar may have a bevel adapted to the valve seat for sealing sealing. Preferably, the hollow cylinder wall of the pressure chamber may have the same radial extent or extent as the valve seat.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist in der Druckkammer eine mechanische Feder, vorzugsweise Druckfeder enthalten oder angeordnet. Diese Feder kann insbesondere als Schraubendruckfeder ausgebildet sein. Sie kann den Verschließkörper in die Offenstellung oder die Schließstellung vorspannen. Dabei kann sie einerseits gegen den Verschließkörper und andererseits gegen die verschließkörperseparate Kammerwand abgestützt sein.In one embodiment of the invention, a mechanical spring, preferably compression spring is contained or arranged in the pressure chamber. This spring may be formed in particular as a helical compression spring. It can bias the closure body in the open position or the closed position. It can be supported on the one hand against the closure body and on the other hand against the closure body separate chamber wall.
Der Führungsdorn kann bei einer Ausführungsform am Ventilgehäuse, insbesondere am Auslassgehäuseteil, abgestützt sein, dies vorzugsweise unter Zwischenlage eines am Ventilgehäuse gelagerten oder abgestützten Stützelements, das als Stützhülse ausgebildet sein kann. Vorzugsweise weist das Stützelement eine zentrale Öffnung auf. In dieser kann der Führungsdorn gehalten sein, vorzugsweise eingepresst oder eingeklebt oder verschraubt sein. Es kann des Weiteren eine Mehrzahl an durchgehenden Öffnungen oder Ausnehmungen aufweisen, die bei geöffnetem Ventil einen Teil von Strömungsbahnen des hindurchströmenden Kraftstoffs ausbilden.In one embodiment, the guide pin can be supported on the valve housing, in particular on the outlet housing part, preferably with the interposition of a support element mounted or supported on the valve housing, which can be designed as a support sleeve. Preferably, the support element has a central opening. In this, the guide pin can be kept, preferably pressed or glued or screwed. It may further include a plurality of through openings or recesses which, when the valve is open, form part of flow paths of the fuel flowing therethrough.
Der Ventilkörper kann in einem Durchgangsloch eines im Gehäuse, insbesondere im Auslassgehäuse, festgelegten Führungselements, das als Führungshülse ausgebildet sein kann, aufgenommen sein. Das Führungselement kann dazu ein insbesondere in axialer Richtung ausgebildetes Durchgangsloch aufweisen. Des Weiteren kann in dem Führungselement zumindest ein Strömungskanal, vorzugsweise mittels mehrerer umfänglich angeordneter, voneinander beabstandeten Sacknuten oder durchgehenden Löchern, ausgebildet sein, über den Kraftstoff von der Seite des Verschließkörpers auf die Seite des Kraftstoffauslasses strömen kann. Das Führungselement kann des Weiteren Führungsabschnitte für den Verschließkörper aufweisen, mit denen er zusätzlich zu der mittels des Führungsdorns bewirkten Führung geführt ist. Die Führungsabschnitte sind vorzugsweise zwischen den voneinander beabstandeten Sacknuten ausgebildet.The valve body can be accommodated in a through hole of a guide element which is defined in the housing, in particular in the outlet housing and which can be designed as a guide sleeve. The guide element may for this purpose have a through hole formed in particular in the axial direction. Furthermore, at least one flow channel can be formed in the guide element, preferably by means of a plurality of circumferentially arranged, spaced-apart blind grooves or through holes, via which fuel can flow from the side of the closing body to the side of the fuel outlet. The guide element may further comprise guide portions for the closing body, with which it is guided in addition to the guide effected by means of the guide pin. The guide portions are preferably formed between the spaced-apart blind grooves.
Das Ventilgehäuse kann bei einer Ausführungsform einen napfartigen Hochdruckgehäuseteil und einen deckelartigen Niederdruckgehäuseteil aufweisen. Der Niederdruckgehäuseteil kann deckelartig auf den Hochdruckgehäuseteil aufgesetzt und abgedichtet sein. The valve housing may comprise in one embodiment a cup-like high-pressure housing part and a lid-like low-pressure housing part. The low-pressure housing part may be lid-like placed on the high-pressure housing part and sealed.
Die dem hydraulischen Druck ausgesetzte Fläche der ventilkörperseparaten Kammerwand ist vorzugsweise gleich groß wie die Fläche des mittels des Ventilkörpers abgedichteten Querschnitts der Strömungsbahn des Kraftstoffs im Bereich des Ventilsitzes. Auf diese Weise kann der Verschließkörper systemdruckunabhängig bewegt werden.The surface of the valve body-separate chamber wall which is exposed to the hydraulic pressure is preferably the same size as the area of the cross-section of the flow path of the fuel in the region of the valve seat which is sealed by means of the valve body. In this way, the closure body can be moved independently of the system pressure.
Es ist von besonderem Vorteil, wenn der Verschließkörper, das Führungselement, das Stützelement, das Einlassgehäuseteil und das Auslassgehäuseteil magnetisierbares Material, wie beispielsweise eine Eisen- oder Stahllegierung, aufweisen oder vollständig daraus aufgebaut sind. Der Führungsdorn hingegen kann magnetisch isoliert sein oder auf der Außenseite nicht-magnetisierbares Material aufweisen oder aus nicht-magnetischen oder nicht-magnetisierbaren Material bestehen. Die genannten Einheiten sind vorzugsweise derart ausgebildet und zueinander angeordnet, dass bei auf dem Ventilsitzt dichtend aufsitzendem Verschließkörper zwischen diesem und einer diesem zugewandten Stirnfläche des Stützelements ein Spalt vorliegt, der eine axiale Verstellung des Verschließkörpers ermöglicht. Es ist von besonderem Vorteil, wenn die Weite dieses Spalts derart ist, dass die dem Verschließkörper zugewandte Stirnfläche des Stützelements einen Anschlag für den Verschließkörper ausbildet, dem dieser bei offenem Ventil zur Anlage gelangt.It is of particular advantage if the closing body, the guide element, the support element, the inlet housing part and the outlet housing part have or are completely made up of magnetisable material, such as, for example, an iron or steel alloy. The guide mandrel, however, may be magnetically isolated or have on the outside non-magnetizable material or consist of non-magnetic or non-magnetizable material. Said units are preferably designed and arranged relative to one another in such a way that there is a gap between the latter and a front face of the support element which faces sealingly on the valve seat, which gap permits axial displacement of the closure body. It is of particular advantage if the width of this gap is such that the end face of the support element facing the closing body forms a stop for the closing body, to which it comes into abutment when the valve is open.
Die Erfindung wird nachfolgend mit mehreren nicht beschränkenden Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail with several non-limiting embodiments with reference to drawings. Showing:
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Details der unterschiedlichen Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden.The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. The same elements are provided with the same reference numerals. Details of the different embodiments can be combined with each other.
In dem durch das Einlassgehäuseteil
Der Verschließkörper
In der Druckkammer
Das Einlassgehäuseteil
Radial innerhalb der Spule
Das Auslassgehäuse
Der Verschließkörper
Bei ausgeschalteter, also nicht mit Strom beaufschlagten Spule
Ein Schließen des Magnetventils
Der Bereich des ringförmigen Dichtsitzes
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kraftstoffleitungsabsperrventil, MagnetventilFuel line shut-off valve, solenoid valve
- 22
- erstes Gehäuseteil, Einlassgehäuseteilfirst housing part, inlet housing part
- 33
- erste Kraftstoffleitung, Kraftstoffzuleitungfirst fuel line, fuel supply line
- 44
- zweites Gehäuseteil, Auslassgehäusteilsecond housing part, outlet housing part
- 55
- zweite Kraftstoffleitung, Kraftstoffableitungsecond fuel line, fuel delivery
- 66
- Verschließkörper, VentilkörperClosing body, valve body
- 77
- Ventilsitzvalve seat
- 88th
- Druckkammerpressure chamber
- 99
- Führungsdornguide pin
- 1010
- Wandung, verschließkörperseparate KammerwandWall, closure body separate chamber wall
- 1111
- SpuleKitchen sink
- 1212
- HohlzylinderwandungHohlzylinderwandung
- 1313
- Kragencollar
- 1414
- Schrägeslope
- 1515
- Feder, SchraubendruckfederSpring, helical compression spring
- 1616
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 1717
- Anschlussabschnittconnecting section
- 1818
- Gehäuseabschnitthousing section
- 1919
- Leitungencables
- 2020
- Führungshülseguide sleeve
- 2121
- Sacknutblind groove
- 2222
- Führungsflächeguide surface
- 2323
- Anschlussabschnittconnecting section
- 2424
- Gehäuseabschnitthousing section
- 2525
- Stützhülsesupport sleeve
- 2626
- Fluidöffnungfluid opening
- 2727
- zentrale Öffnungcentral opening
- 2828
- Gewindethread
- AA
- Längsachselongitudinal axis
- SS
- Strömungsbahnflow path
- pr p r
- Radialdruckradial pressure
- pa p a
- Axialdruckthrust
- d1 d 1
- Innendurchmesser VentilsitzInner diameter valve seat
- d2 d 2
- Innendurchmesser DruckkammerInner diameter pressure chamber
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 3750693 [0002] US 3750693 [0002]
- US 2013/0240174 A1 [0003, 0007] US 2013/0240174 A1 [0003, 0007]
Claims (10)
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DE102014225128A1 true DE102014225128A1 (en) | 2015-09-10 |
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DE102014225128.1A Withdrawn DE102014225128A1 (en) | 2014-03-06 | 2014-12-08 | Kraftstoffleitungsabsperrventil |
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WO2019104051A1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-05-31 | Dukes Aerospace, Inc. | Poppet valve system and process |
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- 2014-12-08 DE DE102014225128.1A patent/DE102014225128A1/en not_active Withdrawn
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US10890259B2 (en) | 2017-11-21 | 2021-01-12 | Dukes Aerospace, Inc. | Poppet valve system and process |
Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |