DE4330507C1 - Klappenumschaltvorrichtung für die Druckseite einer Doppelpumpe - Google Patents
Klappenumschaltvorrichtung für die Druckseite einer DoppelpumpeInfo
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0005—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Klappenumschaltvorrichtung für die
Druckseite einer Doppelpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patent
anspruches 1.
Bei einer derartigen, in der Praxis verwendeten Klappenumschaltvor
richtung sind die Schließklappen auf einem gemeinsamen Achskörper
schwenkbar gelagert und werden durch eine ebenfalls an diesem
Achskörper angeordnete Spreizfeder in ihre Schließlage gedrückt und
dort gehalten, wenn eines der oder beide Laufräder der Doppelpumpe
stillstehen. Die Schließklappen selbst bestehen je aus einem Platten
teil, mit dem der Auslaß der jeweiligen Einzelpumpe geschlossen
bzw. abgedeckt wird, und aus zwei seitlichen, im Winkel dazu ver
laufenden Stegen oder Beinen, mit denen das jeweilige Plattenteil mit
dem Achskörper verbunden ist. Diese Vorrichtung hat im Betrieb
erhebliche Nachteile, wenn sich die Schließklappen in ihrer Offen
stellung befinden, und zwar auch in maximaler Offenstellung. Dann
stellen sie einen beträchtlichen Strömungswiderstand dar, weil sie
aufgrund ihrer abgeknickten Ausbildung mitten im jeweiligen För
derstrom liegen. Außerdem bilden sich beim Vorbeiströmen des
Fördermediums an den geöffneten Schließklappen Strömungswirbel
aus. Hierdurch wird insgesamt die Förderleistung der jeweiligen
Einzelpumpe herabgesetzt.
Eine andere, durch die DE-OS 15 28 649 bekannte Lösung für das
Schließen des Auslasses der jeweiligen Einzelpumpe besteht darin,
daß zwei ebene Schließklappen auf einem gemeinsamen Achskörper
zwischen den beiden Auslässen schwenkbar gelagert sind, wobei die
Schließklappen im Gegensatz zu den vorstehend genannten Schließ
klappen in ihrer Längserstreckung im Querschnitt nicht abgeknickt
ausgebildet sind. Des weiteren ist bei diesen Schließklappen ebenfalls
eine zwischen ihnen vorgesehene Spreizfeder angeordnet, mit deren
Kraft die Schließklappen in ihre Sitzposition gedrückt werden. Bei
dieser Vorrichtung ist zwar der vorstehend angegebene Nachteil
nicht vorhanden, jedoch ist nachteilig, daß, wenn sich beide Schließ
klappen in ihrer vollständigen Offenstellung befinden, bei der sie in
einer Mittelstellung zum gemeinsamen Druckstutzen aneinanderliegen,
sich die Schließklappen nicht schnell genug wieder voneinander
lösen. Dadurch findet eine gewisse Rückströmung von Fördermedium
der gerade fördernden Einzelpumpe in die gerade stillgesetzte Einzel
pumpe statt. Die zwischen den beiden Schließklappen angeordnete
Spreizfeder schafft es also nicht, beim Ausbleiben der Strömungskraft
gegen eine Schließklappe, eben diese Schließklappe sofort in ihre
Schließstellung zu drücken.
In der DE 24 59 238 A1 ist eine weitere Doppelpumpe mit zwei
Schließklappen beschrieben, die nicht federbetätigt sind, sondern
jeweils durch den Förderdruck des Fördermediums in ihre Schließla
ge und in ihre Offenlage gebracht werden. Die jeweilige Offenlage
jeder Schließklappe wird durch Öffnungsbegrenzer erreicht, der oder
die in dem gemeinsamen Förderstutzen der Doppelpumpe vorgesehen
ist bzw. sind oder darin hineinragt bzw. hineinragen. Der bzw. die
Begrenzer bewirken somit lediglich einen wählbaren Ausströmungs
querschnitt aus der jeweiligen Einzelpumpe, und zwar zwecks An
passung der Pumpenleistung an das nachgeordnete Leistungssystem.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, die einleitend ange
führte Klappenumschaltvorrichtung so zu verbessern, daß sie einer
seits keinen Strömungswiderstand darstellt, wenn sich eine oder beide
Schließklappen in Offenstellung befinden, und andererseits eine
Rückströmung von Fördermedium in die gerade stillgesetzte Einzel
pumpe vermeidet.
Die Lösung der Aufgabe ist in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspru
ches 1 angeführt.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es vermieden, daß die
Schließklappen in ihrer Offenstellung einen Strömungswiderstand
bilden, weil sie im Längsquerschnitt nicht abgeknickt ausgebildet
sind, sondern im wesentlichen gerade verlaufen, so daß sie sich in
ihrer Offenstellung nicht im Strömungsweg des Fördermediums der
einen oder anderen, oder beider Einzelpumpen befinden. Des weiteren
wird bewirkt, daß sich die Schließklappen sehr schnell voneinander
trennen, wenn die eine oder andere Einzelpumpe oder beide Einzel
pumpen stillgesetzt werden, so daß die jeweilige Klappe bzw. beide
Klappen sehr schnell in ihre Schließlage schwenken, so daß eine
Rückströmung von Fördermedium in die gerade stillgesetzte Einzel
pumpe von der noch fördernden Einzelpumpe nicht stattfinden kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trenn
einrichtung besteht diese aus einem starren, um die gemeinsame
Achse schwenkbar gelagerten, im wesentlichen plattenförmigen Kör
per mit einem Leitabschnitt, der die Schließklappen in Strömungs
richtung zum Druckstutzen der Doppelpumpe überragt und durch die
Strömungskräfte der Fördermediums beaufschlagbar ist. Hierdurch
wird erreicht, daß sich im Bereich des Oberrandes der Schließklap
pen, welcher Bereich dem gemeinsamen Druckstutzen der Doppel
pumpe zugekehrt ist, keine Strömungswirbel ausbilden können, so
daß auch hierdurch der Strömungswiderstand innerhalb der Doppel
pumpe vor dem gemeinsamen Druckstutzen verringert ist.
Dieser Effekt kann noch dadurch verbessert werden, daß der gerade
in Offenstellung befindlichen Schließklappe eine definierte Lage in
Verbindung mit einer Verlängerung des plattenförmigen Körpers
gegeben ist. Dies ist dadurch erreicht, daß der die Schließklappen
überragende Leitabschnitt des plattenförmigen Körpers so lang ausge
bildet ist, daß die Auslenkung dieses Körpers durch seine Anlage am
Eingangswandbereich des gemeinsamen Druckstutzens der Doppel
pumpe begrenzt ist.
Eine weitere bevorzugte Ausbildung im Zusammenhang mit der
erfindungsgemäßen Trenneinrichtung besteht darin, daß der Abstand
zwischen dem Oberrand der Schließklappen und dem diesen Oberrand
jeweils gegenüberliegenden Wandbereich des Pumpengehäuses, d. h.
des Auslaßkanales der beiden Einzelpumpen abströmwärts des
Schließsitzes der Einzelklappen, mit zunehmender Schließbewegung
der Schließklappen kleiner werdend ausgebildet ist. Hierdurch wird
erreicht, daß sich die Schließklappen in der Endphase ihrer Schließ
bewegung langsamer werdend bewegen, so daß sie erheblich ver
ringerte Schlaggeräusche entwickeln, wenn sie auf ihren Schließsitz
auftreffen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 in teilweiser Darstellung einen Querschnitt durch den
druckseitigen Bereich einer Doppelpumpe,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung nach der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 + 4 jeweils eine der Fig. 1 vergleichbare Darstellung,
Fig. 5 + 6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Der grundsätzliche Aufbau einer Doppelpumpe ist bekannt, so daß
diese in ihrer Gesamtheit nicht dargestellt und erläutert ist. Es ist
nur der allgemein mit 1 bezeichnete druckseitige Bereich einer
solchen Pumpe dargestellt und erläutert, weil in diesem Bereich die
erfindungsgemäße Klappenumschaltvorrichtung vorgesehen ist. Der
dargestellte Bereich 1 der Doppelpumpe zeigt nach den Fig.
1, 3 und 4 die Auslässe 2 und 3 der entsprechenden Einzelpum
pen, welche in einen gemeinsamen Druckstutzen 4 der Doppelpumpe
einmünden.
In dem Einmündungsbereich ist die allgemein mit 5 bezeichnete Um
schaltvorrichtung vorgesehen, welche je nach Betrieb der Einzel
pumpen dem einen oder anderen der Auslässe 2 und 3 oder beide
Auslässe 2, 3 schließt, wie es an sich bekannt ist.
Die Umschaltvorrichtung 5 besteht aus zwei um eine gemeinsame
Achse 6 schwenkbar im Gehäuse 7 der Doppelpumpe gelagerten
Schließklappen 8 und 9, aus einer Federanordnung 10, z. B in Form
einer Schraubenfeder mit zwei endseitigen Spreizschenkeln 10a, zum
Auseinanderspreizen der Klappen 8 und 9 in ihre in den Fig.
1, 3 und 4 gezeigte Schließstellung, wenn die eine oder die
andere oder beide Einzelpumpen, d. h. deren Laufräder, stillgesetzt
wird bzw. werden. Die Vorrichtung 5 besteht ferner aus einer Trenn
einrichtung 11, die zwischen den beiden Schließklappen 8 und 9
vorgesehen ist und eine schnelle Trennung der Schließklappen be
wirkt, wenn diese in ihrer vollständigen Offenstellung bei zusammen
gedrückter Spreizfeder 10 nahe zueinanderliegen. Das Zueinanderlie
gen der Klappen 8 und 9 ist dann der Fall, wenn beide Einzelpumpen
mit großem Förderstrom arbeiten. In diesem Fall nehmen die Klappen
8 und 9 eine Mittelstellung ein, welche im wesentlichen die gestri
chelt angedeutete Lage ist, in welcher sie an der Trenneinrichtung 11
anliegen. Diese Mittelstellung ist auch gleichzeitig die Mittelstellung
der Trenneinrichtung 11 in bezug auf den Strömungsaustrittsquer
schnitt des gemeinsamen Druckstutzens 4.
Bei den in den Fig. 1, 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsbei
spielen besteht die Trenneinrichtung 11 aus einem starren, ebenfalls
um die gemeinsame Achse 6, die z. B. durch einen einzigen Achs
körper 6a gebildet ist, schwenkbar gelagerten, im wesentlichen plat
tenförmigen Körper 12 mit einem oberen Leitabschnitt 13, der die
Schließklappen 8 und 9 in Strömungsrichtung gemäß dem Pfeil 14
zum Druckstutzen 4 der Doppelpumpe überragt. Der überragende
Leitabschnitt 13 wird somit vom Fördermedium der Einzelpumpe
angeströmt und sorgt auch dafür, daß das Fördermedium zwangs
läufig in den gemeinsamen Druckstutzen 4 gelenkt wird.
Vorzugsweise ist der Leitabschnitt 13 in Richtung zum Druckstut
zen 4 so lang ausgebildet, daß er bei seiner Verschwenkung im Fall
der Stillsetzung einer der Einzelpumpen an dem Eingangswandbe
reich 4a des gemeinsamen Stutzens 4 zur Anlage kommt. Diese Lage
ist beispielsweise in Fig. 3 dargestellt. Hierdurch wird der Raum 3a
abströmwärts der Klappe 9 weitgehend abgeschlossen, so daß der
Förderstrom der anderen Einzelpumpe nicht in diesen Raum gelangen
und darin keine Strömungswirbel bilden kann, wodurch ein praktisch
verlustfreier Strömungsweg vom Auslaß 2 zum gemeinsamen Druck
stutzen 4 gegeben ist. Entsprechendes gilt natürlich auch umgekehrt,
wenn die Klappe 8 in ihrer Schließstellung ist und der plattenförmige
Körper 12 mit seinem oberen Leitabschnitt 13 an der anderen Seite
der Eingangswand 4a des Stutzens 4 anliegt.
In Fig. 2 sind die Trenneinrichtung 11 und die Schließklappe 9 von
der Seite zu sehen. Man erkennt, daß die Trenneinrichtung in Form
des plattenförmigen Körpers 12 einen etwa dreieckförmigen Leit
abschnitt 13 aufweist, der etwas in den Druckstutzen 4 hineinreicht.
Im übrigen reicht der Körper 12 fast bis zur gemeinsamen Schwenk
achse 6 heran, die im dargestellten Fall durch den einzigen Achs
körper 6a gebildet ist. Die untere Begrenzung des Körpers 12 ist
gestrichelt bei 15 angegeben. Alternativ ist es auch möglich, daß der
Plattenkörper 12 zwischen den Schließklappen 8, 9 sehr frei ausgebil
det ist, was durch die gestrichelte Linie 16 angedeutet ist. Dieser
freie Bereich wird in jedem Fall durch die Schließklappen 8 und 9
abgedeckt, so daß durch diesen Bereich hindurch keine Strömung
stattfinden kann. Durch eine derartige Ausbildung des Körpers 12
sind zwei seitliche Beine 12a ausgebildet, mit denen der Körper 12
auf dem gemeinsamen Achskörper 6a lose schwenkbar gelagert ist,
wie es die Fig. 1, 2, 3 und 4 zeigen. Auf jeden Fall ist der obere
Leitabschnitt 13 des Körpers 12 geschlossenflächig ausgebildet, damit
eine Strömung von Fördermedium in den jeweils vorhandenen Raum
hinter dem Leitabschnitt (von der Zuströmseite aus betrachtet) ver
hindert ist.
In bevorzugter Ausführung besteht die Trenneinrichtung 11 aus
korrosionsfestem Material, z. B. aus Chrom-Nickel-Stahl.
Die Schließklappen 8 und 9 sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie
sich elastisch auf ihren jeweiligen Schließsitz der Auslässe 2 und 3
auflegen. Hierzu bestehen sie beispielsweise aus einem inneren,
metallenen Tragkörper 17, der von einer äußeren elastischen Ver
kleidung 18 umgeben ist, deren Form eine geschlossene Klappe
bildet, mit welcher die Auslässe 2 und 3 vollkommen abdeckbar sind,
wie es aus den Fig. 1, 2, 3 und 4 ersichtlich ist. Die Tragkörper
17 sind gestrichelt in den Figuren angegeben und zur besseren Über
sicht in Fig. 2 weggelassen. Diese Figur zeigt jedoch die Anlenk
augen 17a der Tragkörper 17, die lose um den gemeinsamen Achs
körper 6a schwenkbar gelagert sind.
In Fig. 4 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Umschaltklappen
vorrichtung 5 und eines daran angepaßten druckseitigen Gehäusebe
reiches 1 der Doppelpumpe dargestellt. Eine erste Abänderung be
steht darin, daß die Schließklappen 8 und 9 nicht unbedingt mit einer
Verkleidung versehen sein müssen. Dies ist beispielsweise durch die
rechte Schließklappe 8 dargestellt, die in diesem Fall aus einem
geschlossenflächigen Blechkörper besteht, der mit einer umfangs
mäßigen Sitzprofilierung 19 versehen ist. Hierdurch wird ein ab
dichtender Sitz der Klappe 8 auf der Sitzfläche 20 des Auslasses 2
erreicht. Entsprechendes gilt auch für die Schließklappe 9 des Aus
lasses 3. Zusätzlich kann jedoch auch ein solcher Blechkörper für die
Schließklappen 8 und 9 mit einer Verkleidung versehen sein, wie es
beispielsweise mit 21 für die Schließklappe 9 in Fig. 4 gezeigt ist.
Eine weitere Änderung besteht darin, daß der Abstand A zwischen
dem Oberrand 22 der Schließklappen 8 und 9 und dem diesem Ober
rand jeweils gegenüberliegenden Wandbereich 23 des Pumpengehäu
ses 1 mit zunehmender Schließbewegung der Schließklappen kleiner
werdend ausgebildet ist. In Fig. 4 ist diese Ausgestaltung neben dem
Doppelpfeil A noch dadurch angedeutet, daß der Bewegungsweg des
Oberrandes 22 der Klappen 8 und 9 strichpunktiert angegeben ist.
Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die betreffende, sich
schließende Schließklappe gegen einen sich im gewissen Umfang
stetig vergrößernden Widerstand des aus dem jeweiligen Auslaß 2
oder 3 noch nach strömenden Fördermediums anarbeiten muß, weil
sich der Strömungsquerschnitt zwischen dem jeweiligen Oberrand 22
und dem Wandbereich 23 stetig verkleinert. Durch die langsamer
werdende Schließbewegung wird das Schließgeräusch der jeweiligen
Klappe beim Auftreffen auf ihren Schließsitz weiter verringert.
In den Fig. 5 und 6 ist ein abgeändertes Ausführungsbeispiel der
Trenneinrichtung 11 gezeigt. In diesem Fall besteht die Trenneinrich
tung aus einem starren, streifenförmigen Körper 25 mit zwei vonein
ander wegweisenden Distanzarmen 25a und 25b. Wenn sich beide
Schließklappen 8 und 9 in ihrer maximalen Offenstellung befinden,
wie es gestrichelt in Fig. 5 angedeutet ist, dann werden die Schließ
klappen durch die Distanzarme gemäß Fig. 5 auf Distanz zueinander
gehalten, indem sie gegen die freien Enden der Distanzarme zur
Anlage kommen. Auch bei dieser Trenneinrichtung wird sich die eine
oder andere Schließklappe oder werden sich beide Schließklappen
sofort in ihre Schließstellung bewegen, wenn die Förderströme aus
den Auslässen 2 und 3 gestoppt werden. Der streifenförmige Körper
ist vorzugsweise ebenfalls um die gemeinsame Drehachse 6 schwenk
bar gelagert (Fig. 5). Aus den Fig. 5 und 6 ist ebenfalls ersicht
lich, daß der Körper 25 im wesentlichen streifenförmig ausgebildet
ist, wobei vom freien Ende des Streifens her ein Trennschnitt 26
geführt ist, so daß die beiden Distanzarme durch Herausbiegen der
Streifenbereiche neben dem Trennschlitz eingestellt werden können.
Alternativ ist es natürlich auch möglich, am freien Ende des streifen
förmigen Körpers 25 einen Quersteg von gewünschter Länge anzu
bringen (nicht dargestellt). Vorteilhafterweise sollte die durch die
Distanzarme 25a und 25b zwischen den Schließklappen 8 und 9
bewirkte Distanz dem angegebenen Winkel α entsprechen, der etwa
20° bis 25° beträgt. Etwa in der gleichen Größenordnung liegt der
Winkel ß, der in Fig. 5 nur linksseitig angegeben ist, natürlich aber
auch für die rechte Seite gilt. Der Winkel β kommt zum Tragen,
wenn die Schließklappe 9 vollständig geschlossen und die Schließ
klappe 8 sich in ihrer strichpunktiert angedeuteten, maximalen Offen
stellung befindet. In dieser Stellung wird die Schließklappe 8 auch
durch den streifenförmigen Körper 25 gehalten, wenn durch den
Auslaß 2 der maximale Förderstrom zum Druckstutzen 4 gefördert
wird. Die maximal offenstehende Schließklappe 8 bildet dann eine
Strömungsleitfläche für den vom Auslaß 2 zum Druckstutzen 4 strö
menden Förderstrom und verhindert im wesentlichen Strömungsver
wirbelungen auf ihrer Rückseite. Entsprechendes gilt natürlich auch
dann, wenn sich die Schließklappe 8 in ihrer Schließstellung befindet
und die Schließklappe 9 maximal offen steht.
Claims (7)
1. Klappenumschaltvorrichtung für die Druckseite einer Doppel
pumpe, bestehend aus zwei um eine gemeinsame Achse (6) schwenk
bar gelagerten Schließklappen (8, 9) und einer Federanordnung (10)
zum Bewegen der einen oder anderen Schließklappe oder beider
Schließklappen in ihre Schließstellung beim Stillsetzen einer der oder
beider Laufräder der Doppelpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Schließklappen (8, 9) eine bewegliche Trenneinrichtung
(11) für die Schließklappen in ihrer Offenstellung vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trenneinrichtung (11) aus einem starren, um die gemeinsame Ach
se (6) schwenkbar gelagerten, im wesentlichen plattenförmigen Kör
per (12) mit einem Leitabschnitt (13) besteht, der die
Schließklappen (8, 9) in Strömungsrichtung zum Druckstutzen (4) der
Doppelpumpe überragt und durch die Strömungskräfte des Förderme
diums beaufschlagbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
die Schließklappen (8, 9) überragende Leitabschnitt (13) des platten
förmigen Körpers (12) so lang ausgebildet ist, daß die Auslenkung
des Körpers durch dessen Anlage am Eingangswandbereich (4a) des
gemeinsamen Druckstutzens (4) der Doppelpumpe begrenzt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (11) aus korrosionsfestem
Material besteht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schließklappen (8, 9) aus einem inneren,
metallenen Tragkörper (17) und einer äußeren, den Tragkörper umge
benden elastischen Verkleidung (18) bestehen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Abstand (A) zwischen dem Oberrand (22) der
Schließklappen (8, 9) und dem diesem Oberrand jeweils gegenüber
liegenden Wandbereich (23) des Pumpengehäuses (1) mit zunehmen
der Schließbewegung der Schließklappen (8, 9) kleiner werdend ausgebildet
ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trenneinrichtung (11) aus einem starren, um die gemeinsame Ach
se (6) schwenkbar gelagerten, im wesentlichen streifenförmigen
Körper (25) mit zwei voneinander wegweisenden Distanzar
men (25a, 25b) als Anlagestellen für die Schließklappen (8, 9) be
steht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934330507 DE4330507C1 (de) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | Klappenumschaltvorrichtung für die Druckseite einer Doppelpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934330507 DE4330507C1 (de) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | Klappenumschaltvorrichtung für die Druckseite einer Doppelpumpe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4330507C1 true DE4330507C1 (de) | 1994-10-06 |
Family
ID=6497234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934330507 Expired - Lifetime DE4330507C1 (de) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | Klappenumschaltvorrichtung für die Druckseite einer Doppelpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4330507C1 (de) |
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- 1993-09-09 DE DE19934330507 patent/DE4330507C1/de not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |