DE202015007253U1 - Staubfilterbeutel - Google Patents
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Abstract
Staubfilterbeutel für den Einsatz in einem Industrie- oder Haushaltsstaubsauger, der einen aus mehreren Lagen gebildeten Staubbeutel und eine um eine Einströmöffnung angeordnete und am Staubbeutel befestigte Halteplatte umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Lagen des Staubbeutels aus einem Filtermaterial und mindestens eine weitere Lage des Staubbeutels aus einem Trägermaterial besteht, das mit Karbonpartikeln beschichtet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Staubfilterbeutel für den Einsatz in einem Industrie- oder Haushaltsstaubsauger, der einen aus mehreren Lagen gebildeten Staubbeutel und eine um eine Einströmöffnung angeordnete und am Staubbeutel befestigte Halteplatte umfasst.
- Staubfilterbeutel sind seit Jahrzehnten in diversen Ausführungsformen bekannt. Sie sind bei einem Staubsauger dazu bestimmt, die durch den Saugstrom in den Staubbeutel beförderten Schmutzpartikel auszufiltern. Um die Filterwirkung zu erhöhen, ist es bekannt, den Staubfilterbeutel mehrlagig auszugestalten und für die einzelnen Lagen unterschiedliche Materialien und/oder Luftdurchlässigkeiten vorzusehen, um selbst Kleinststaubpartikel noch ausfiltern zu können.
- Beim Staubsaugen werden mit dem eingesaugten Staub insbesondere auch Krümel von Essensbestandteilen, Haare und Partikel aus der Haustierhaltung, Tabakreste- und -rauchpartikel und Mikroorganismen in den Staubbeutel eingesaugt, die entweder bereits einen unangenehmen Geruch haben oder einen solchen während des Zersetzungs- bzw. Verrottungsprozesses im Staubbeutel entwickeln. Daher ist es aus der
DE 195 13 658 A1 bekannt, vor und/oder hinter dem Sauggebläse und dem Staubfilterbeutel nachgeschaltet einen Geruchsfilter, wie beispielsweise einen Aktivkohlefilter, einzusetzen, um beim Staubsaugen auftretende Gerüche zu unterdrücken. Während des Saugbetriebes werden die geruchsabgebenden und/oder geruchsbildenden Stoffe durch den Aktivkohlefilter geleitet und dort neutralisiert. - Nachteilhaft bei dieser Ausführungsform ist es jedoch, dass der Aktivkohlefilter die beabsichtigte Wirkung nur dann erzielen kann, wenn das Gebläse des Staubsaugers eingeschaltet ist. Wird der Staubsauger über einen gewissen Zeitraum hinaus nicht in Betrieb genommen, so entweichen die durch die Zersetzung der im Staubfilterbeutel befindlichen geruchsabgebenden Stäube/Stoffe dem Staubsaugergerät, ohne dass der dem Staubfilterbeutel nachgeschaltete Aktivkohlefilter darauf einwirken kann. Der Geruchsaustritt wird vom Benutzer des Staubsaugers als besonders unangenehm empfunden, wenn der Staubsauger nach einer längeren Stillstanddauer wieder in Betrieb genommen wird und bei Einschalten des Gebläses ein hoher Anfangsgeruchsschwall freigesetzt wird.
- Um die Geruchsstoffe zu neutralisieren, ist es im Stand der Technik bekannt, poröse, mit Duftstoffen getränkte Stäbchen oder Chips im Strömungsweg der Luft, insbesondere an der Halteplatte des Staubfilterbeutels, anzuordnen, die die unangenehmen Gerüche aus dem Staubbeutel überlagern sollen.
- Von Nachteil bei dieser Ausführungsform ist es jedoch, dass auf diesem Wege die Gerüche lediglich überdeckt werden und dass die Duftstoffelemente häufig bereits schon nach kurzer Zeit verbraucht sind, bevor der Staubfilterbeutel erneuert wird. Zudem steigern sich die Gerüche durch Zersetzungsprozesse der in den Staubfilterbeutel eingesaugten Stäube/Stoffe, so dass der Duftstoff oft nicht ausreichend ist, um diese Gerüche zu überdecken.
- Um dieser Problematik entgegenzuwirken, werden bei einem im Stand der Technik bekannten Verfahren bei Erstinbetriebnahme eines neuen Staubfilterbeutels Partikel eines Adsorbens aufgesaugt. Die Partikel des Adsorbens gelangen durch den Saugstrom in den Staubfilterbeutel und werden dort zurückgehalten. Die Partikel des Adsorbens können im Inneren des Staubfilterbeutels fortan unmittelbar auf die in den Staubfilterbeutel eingesaugten Stäube/Stoffe einwirken und dergestalt die Geruchsbelästigung reduzieren.
- Von Nachteil ist jedoch insoweit, dass eine aktive Handlung des Benutzers des Staubsaugers beim Ausstreuen und Einsaugen des Absorbens erforderlich ist.
- Vergisst der Benutzer die Partikel des Adsorbens aufzusaugen oder ist er dazu nicht in der Lage, beispielsweise weil der Lagervorrat des Adsorbens erschöpft ist, so kann nicht auf die im Staubfilterbeutel enthaltenen Stäube/Stoffe eingewirkt werden, so dass die beabsichtigte Geruchsreduzierung nicht eintritt.
- Um dieses Problem zu lösen, wird in der
DE 20 2005 009 452 U1 ein Staubsaugerbeutel offenbart, bei dem innerhalb des Filterbeutels gleichzeitig ein Trockenmittel, ein Biozid und ein Adsorbens angeordnet sind, um das Entstehen schädlicher Gerüche und ein Bakterienwachstum wirksam unterdrücken zu können. Als Adsorbens werden Aktivkohle, Zeolith und andere mikroporöse polymere Absorber vorgeschlagen. Von Nachteil bei dieser Ausführungsform ist jedoch, dass die in den Staubfilterbeutel eingebrachten Zusatzstoffe sich willkürlich verteilen und folglich nicht sichergestellt wird, dass die Zusatzstoffe gleichmässig auf die in den Staubfilterbeutel eingesaugten Stäube/Stoffe einwirken können. - Aus der
EP 1972247 A1 ist schließlich ein geruchsabsorbierendes Flächengebilde aus pflanzlichen und/oder synthetischen Fasern bekannt, das auf der Faseroberfläche Zink-Ricinoleat in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewichtsflächengebilde in feinst verteilter fester Form aufweist. Zink-Ricinoleat wird vornehmlich in der Körperpflege-Kosmetik verwendet, um Gerüche absorbieren zu können. Aufgrund der wachsartigen Konsistenz von Zink-Ricinoleat ist ein Einsatz auf flächigen Gebilden (Papier oder Vlies) überaus schwierig, da der Stoff in gängigen Lösungsmitteln nur schwer löslich und lediglich aufwendig gleichmäßig verteilbar ist. Zudem wird bei ungleichmäßiger Verteilung von Zink-Ricinoleat die Porenstruktur des Staubfilterbeutels zugesetzt, wodurch die Luftdurchlässigkeit und Filterleistung des Staubfilterbeutels stark nachlässt. - Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Staubfilterbeutel für den Einsatz in einem Industrie- oder Haushaltsstaubsauger bereitzustellen, bei dem die durch den Saugstrom eingesaugten Stäube/Stoffe gleichmäßig im Staubfilterbeutel behandelt werden. Dabei wird besonderer Wert darauf gelegt, dass das Adsorbens großflächig durch eine Beschichtung auf einer Lage des Staubbeutels angeordnet wird, ohne die Saugleistung des Staubsaugers und/oder die Luftdurchlässigkeit des Staubfilterbeutels nachteilig zu beeinflussen.
- Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruch 1.
- Der erfindungsgemäße Staubfilterbeutel besteht aus einem aus mehreren Laden gebildeten Staubbeutel und einer um eine Einströmöffnung angeordneten und an Staubbeutel befestigten Halteplatte. Mit der Halteplatte kann der Staubfilterbeutel in der Staubfilterkammer des Staubsaugers so befestigt werden, dass die Einströmöffnung des Staubfilterbeutels am Saugkanal des Staubsaugers anliegt und die durch den Saugkanal angesaugte Luft/Gase einschließlich der im Saugstrom mitbeförderten Stäube/Stoffe in den Staubfilterbeutel geleitet werden.
- Der Staubbeutel des erfindungsgemäßen Staubfilterbeutels besteht aus mindestens einer Lage aus einem Filtermaterial und einer weiteren Lage aus einem Trägermaterial, das mit Karbonpartikeln beschichtet ist. Durch das Filtermaterial werden die im Saugstrom transportierten Stäube/Stoffe im Inneren des Staubfilterbeutels eingeschlossen, so dass lediglich die gereinigte Luft/Gase des Saugstroms aus dem Staubfilterbeutel austreten kann.
- Die eingesaugten Stäube/Stoffe werden in der mit Karbonpartikel beschichteten Lage aus Trägermaterial eingeschlossen, so dass die Karbonpartikel als Adsorbens von allen Seiten gleichmäßig auf die eintretenden Gase und die im Staubfilterbeutel eingeschlossenen Stäube/Stoffe einwirken können. Somit werden beim Betrieb des Staubsaugergebläses zusätzlich auch im Saugstrom befindliche Gase mit den Karbonpartikeln behandelt. Dies ist insbesondere im Bereich von Industriestaubsaugern vorteilhaft, wenn – wie beispielsweise bei Brandschadensanierern – toxische Stoffe und Gase eingesaugt werden. Der erfindungsgemäße Staubfilterbeutel trägt insoweit nicht nur zum Wohlbefinden des Benutzers, sondern auch zum Arbeitsschutz bei.
- Auch bei Haushaltsstaubsaugern ist es vorteilhaft, wenn die geruchsabsorbierenden Karbonpartikel in unmittelbarer Nähe zum aufgesaugten Staubgut positioniert sind und dergestalt die durch Zersetzung des Staubgutes entstehenden Gase/Gerüche direkt aufnehmen können. Die geruchsabsorbierende Wirkung tritt somit auch ein, wenn das Sauggebläse des Staubsaugers nicht aktiviert ist und der Staubsauger zwischen zwei Saugvorgängen gelagert wird. Der üblicherweise bei Inbetriebnahme des Staubsaugers auftretende unangenehme Anfangsgeruchschwall wird somit infolge der Behandlung der im Staubfilterbeutel befindlichen Stäube/Stoffe mit den Karbonpartikeln vermieden.
- Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Staubfilterbeutels besteht darin, dass die im Stand der Technik bekannten, nachgeschalteten Geruchsfilter ersatzlos entfallen und eingespart werden können. Durch den Wegfall einer weiteren Filterstufe wird die Saugleistung des Staubsaugers erhöht und die Wartung des Staubsaugers für den Benutzer wesentlich vereinfacht, da der Benutzer nur noch regelmäßig – wie bisher – den Staubfilterbeutel und nicht zusätzlich noch den Geruchsfilter wechseln muss. Am Staubsauger kann nicht nur mit dem Geruchsfilter ein weiteres Bauteil entfallen, sondern auch auf optische und/oder akustische Wechselintervallanzeigen für den Geruchsfilter verzichtet werden.
- Durch den Wechsel des gefüllten Filterbeutels wird zwangsläufig zugleich auch immer der Geruchsfilter ausgetauscht. Der Benutzer muss nicht mehr einen zusätzlichen Geruchsfilter kaufen, mit dem benutzten Geruchsfilter in Hautkontakt treten und einen neuen Geruchsfilter in den Staubsauger einsetzen.
- Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Staubfilterbeutels umfasst der Staubbeutel mindestens ein Magnetelement. In Testversuchen hat sich ergeben, dass der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Staubfilterbeutels deutlich erhöht werden kann, wenn in räumlicher Nähe zu der Lage des Staubbeutels, die mit Karbonpartikeln beschichtet ist, ein Magnetelement angeordnet ist.
- Durch das Element werden im Saugstrom mittransportierte Eisenpartikel abgelenkt und im Bereich des Magnetelementes im Inneren des Staubfilterbeutels angelagert. Die Karbonpartikel werden somit nicht durch eingesagte Eisenpartikel in ihrer Einwirkung auf das übrige Sauggut behindert.
- Zudem wird durch das Magnetelement die elektrostatische Aufladung in der Staubfilterkammer des Staubsaugers abgeleitet. Die elektrostatische Aufladung des Staubfilterbeutels wirkt sich negativ auf die Effizienz der Filterleistung aus, da die eingesaugten Stäube/Stoffes sich im Inneren des Staubfilterbeutels an der Innenlage des Staubbeutels anlagern und dort die Poren des Staubbeutels verstopfen. Die Staubfilterbeutel setzen sich daher infolge der elektrostatischen Aufladung schneller zu, so dass sie vor dem Erreichen der üblichen Füllmenge bereits ausgewechselt werden müssen. In Ausnahmefällen kann es sogar zu einem Reißen oder Platzen des Staubfilterbeutels und einer Verunreinigung des Staubsaugerinnenraumes kommen.
- Bei einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Staubfilterbeutels besteht das Magnetelements aus einem Magnetstreifen, der zwischen zwei Lagen des Staubbeutels angeordnet ist.
- Bei einer Anordnung des Magnetelements zwischen zwei Lagen des Staubbeutels ist gewährleistet, dass der Magnetstreifen in einer geschützten Position gehalten wird. Der Magnetstreifen ist sowohl vor äußeren Einflüssen geschützt als auch vor eingesaugten Elementen, die den Staubfilterbeutel von innen beschädigen können.
- Um die Festigkeit des Staubfilterbeutels und eine gesicherte Positionierung des Magnetelementes zu gewährleisten, ist bei einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das Magnetelement mindestens an zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Staubbeutels befestigt ist. Das Magnetelement kann bei dieser Ausführungsform zusammen mit den übrigen Lagen des Staubfilterbeutels durch Verschweißen, Verkleben etc. befestigt werden.
- Die Ausführungsform mit einem Magnetelement als Magnetstreifen bietet den Vorteil, dass das Magnetelement flächig, dünn und schmal ausgestaltet werden kann, so dass es über die vollständige Seitenlänge des Staubfilterbeutels wirken kann. Darüber hinaus wird nur ein geringer Bereich der Oberfläche des Staubfilterbeutels durch den Magnetstreifen verdeckt. Eisenpartikel lagern sich somit konzentriert nur im Verlauf dieses Streifens an. Darüber hinaus kann das Magnetelement so dünn ausgestaltet werden, dass es nicht wesentlich dicker als eine der übrigen Lagen den Staubfilterbeutels ist. Zeitgleich erhöht der Magnetstreifen jedoch auch die Festigkeit und Haltbarkeit des Staubfilterbeutels, da er dessen Konstruktion stabilisiert. Dies ist insbesondere bei einer Verwendung in Industrie-Staubsaugern, bei der auch Großpartikel eingesaugt werden von besonderer Bedeutung.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Staubfilterbeutels besteht das Filtermaterial aus einem Vlies, das aus heißluftgezogenen Fasern aus Polypropylen gebildet wird. Aus heißluftgezogenen Fasern aus Polypropylen gebildete (Meltblown) Vliese sind in besonderem Maße als Filtermaterial geeignet, da sie über ein sehr hohes Partikelrückhaltevermögen von mehr als 99% im Hinblick auf sehr feine Partikel, bis hin zu 0,1 μm kleinen Partikeln ermöglichen. Darüber hinaus haben derartige hochabscheidende Vliese ein geringes Flächengewicht von 5–100 g/m2. Bevorzugt wird ein Vlies mit einem Flächengewicht von 20 g/m2.
- Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Staubfilterbeutels besteht das Trägermaterial aus einem gesponnenen Vlies aus Polypropylen. Diese Spund-Bond-Vlieslage weist eine höhere Luftdurchlässigkeit auf und kann daher in besonders geeignetem Maße bei der Beschichtung mit Karbonpartikeln zum Einsatz kommen. Die Karbonpartikel können in Spund-Bond-Vliesen gut anhaften, ohne die Luftdurchlässigkeit dieser Lage des Staubfilterbeutels wesentlich zu beeinträchtigen. Zudem weisen Spund-Bond-Vlieslagen eine hohe Widerstandsfestigkeit auf, um dem Staubfilterbeutel die erforderliche Stabilität zu geben und um weitere Lagen der Staubfiltertüte, insbesondere das Filtermaterial vor Beschädigungen zu schützen. Spund-Bond-Vliese haben üblicherweise ein Flächengewicht zwischen 5 g/m2 bis 100 g/m2. Bevorzugt wird eine Lage mit 40 g/m2.
- Bei einer weiteren Ausführungsform sind zwei zusätzliche Lagen aus einem gesponnenen Vlies aus Polypropylen als äußere und/oder innere Lage des Staubfilterbeutels vorgesehen. Gerade bei Verwendung des Staubfilterbeutels in Industriestaubsaugern ist es von besonderer Bedeutung, dass die Staubfilterbeutel eine besonders hohe Festigkeit aufweisen, damit diese auch im gefüllten Zustand reißfest sind. Spund-Bond-Vliese sind als äußere und/oder innere Lage des Staubfilterbeutels in hohem Maße geeignet, da sie eine höhere Luftdurchlässigkeit aufweisen und daher häufig speziell dazu bestimmt sind, als Vorfilterstufe zu wirken. Darüber hinaus werden die weiteren Lagen des Staubfilterbeutels durch die Spund-Bond-Vliese geschützt und die Festigkeit des Staubfilterbeutels erhöht.
- Bei einer besonders hochwertigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Staubfilterbeutels besteht der Staubfilterbeutel aus einer ersten Lage aus einem gesponnenen Vlies aus Polypropylen, einer zweiten Lage aus einem aus heißluftgezogenen Fasern aus Polypropylen gebildeten Vlies, einer dritten Lage aus einem gesponnenen Vlies, das mit Karbonpartikeln beschichtet ist, einer vierten Lage aus einem aus heißluftgezogenen Fasern aus Polypropylen gebildeten Vlies und einer fünften Lage aus einem gesponnenen Vlies aus Polypropylen. Dieser Staubfilterbeutel weist eine besonders hohe Filterwirkung bei enorm hoher Festigkeit auf. Zudem wirkt die mit Karbonfasern beschichtete Spund-Bond-Vlieslage unangenehmen Gerüchen und toxischen Gasen entgegen.
- Zudem ist in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, dass das Magnetelement zwischen einer Lage aus einem gesponnenen Vlies und einer Lage aus einem aus heißluftgezogenen Fasern aus Polypropylen gebildeten Vlies angeordnet ist. Bei diesem Staubfilterbeutel ist das Magnetelement in besonderer Weise vor äußeren Einwirkungen geschützt. Das Magnetelement wird bei dieser Ausführungsform durch die Lage aus dem gesponnenen Vlies geschützt und stabilisiert. Des Weiteren ist das Magnetelement bei dieser erfindungsgemäßen Weiterentwicklung in einer unmittelbaren Nähe zum aus heißluftgezogenen (Meltblown) Fasern gebildeten Vlies, das als Filtermaterial wirkt. Stoffe, die durch das Magnetelement aus dem Saugstrom abgelenkt werden können, werden somit vor Erreichen des Filtermaterials am Magnetelement gebunden. Das Filtermaterial wird somit nicht durch Eisenpartikel verstopft. Hieraus ergibt sich eine höhere Lebensdauer des Staubfilterbeutels, da das Filtermaterial bis zum Erreichen des vorgesehenen Füllstandes vor Eisenpartikeln etc. geschützt ist.
- Schließlich ist bei einer erfindungsgemäßen Weiterentwicklung vorgesehen, dass das Magnetelement zwischen einer Lage aus einem aus heißluftgezogenen (Meltblown) Fasern aus Polypropylen gebildeten Vlies und einer Lage aus einem gesponnenen Vlies (Spund-Bond), das mit Karbonpartikeln beschichtet ist, angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform kann das Magnetelement unmittelbar die elektrostatische Aufladung im Vorfeld des mit Karbonpartikel beschichteten Vlieses reduzieren/aufnehmen. Zudem wird der Wirkungsgrad des Magnetelementes verstärkt, wenn es näher zum eingesaugten Staubgut positioniert wird.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
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- DE 19513658 A1 [0003]
- DE 202005009452 U1 [0010]
- EP 1972247 A1 [0011]
Claims (10)
- Staubfilterbeutel für den Einsatz in einem Industrie- oder Haushaltsstaubsauger, der einen aus mehreren Lagen gebildeten Staubbeutel und eine um eine Einströmöffnung angeordnete und am Staubbeutel befestigte Halteplatte umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Lagen des Staubbeutels aus einem Filtermaterial und mindestens eine weitere Lage des Staubbeutels aus einem Trägermaterial besteht, das mit Karbonpartikeln beschichtet ist.
- Staubfilterbeutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubbeutel mindestens ein Magnetelement umfasst.
- Staubfilterbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetelement ein Magnetstreifen ist, der zwischen zwei Lagen des Staubbeutels angeordnet ist.
- Staubfilterbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetelement mindestens an zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Staubbeutels befestigt ist.
- Staubfilterbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial ein aus heißluftgezogenen (Meltblown) Fasern aus Polypropylen gebildetes Vlies ist.
- Staubfilterbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial ein gesponnenes Vlies (Spund-Bond) aus Polypropylen ist.
- Staubfilterbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere und/oder innere Lage des Staubbeutels ein gesponnenes Vlies (Spund-Bond) aus Polypropylen ist.
- Staubfilterbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubbeutel aus einer ersten Lage aus einem gesponnenen Vlies (Spund-Bond), einer zweiten Lage aus einem aus heißluftgezogenen (Meltblown) Fasern aus Polypropylen gebildeten Vlies, einer dritten Lage aus einem gesponnenen Vlies (Spund-Bond), das mit Karbonpartikeln beschichtet ist, einer vierten Lage aus einem aus heißluftgezogenen (Meltblown) Fasern aus Polypropylen gebildeten Vlies und einer fünften Lage aus einem gesponnenen Vlies (Spund-Bond) aus Polypropylen besteht.
- Staubfilterbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetelement zwischen einer Lage aus gesponnenen Vlies (Spund-Bond) und einer Lage aus einem aus heißluftgezogenen (Meltblown) Fasern aus Polypropylen gebildeten Vlies angeordnet ist.
- Staubfilterbeutel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetelement zwischen einer Lage aus einem aus heißluftgezogenen (Meltblown) Fasern aus Polypropylen gebildeten Vlies und einer Lage aus einem gesponnenen Vlies (Spund-Bond), das mit Karbonpartikeln beschichtet ist, angeordnet ist.
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Legal Events
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R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHWIETZER, TINO, DE Free format text: FORMER OWNER: MISTERVAC OHG, 74831 GUNDELSHEIM, DE |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |