EP3201584A1 - Halterung für sensoren - Google Patents

Halterung für sensoren

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EP3201584A1
EP3201584A1 EP15791475.5A EP15791475A EP3201584A1 EP 3201584 A1 EP3201584 A1 EP 3201584A1 EP 15791475 A EP15791475 A EP 15791475A EP 3201584 A1 EP3201584 A1 EP 3201584A1
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EP
European Patent Office
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sensor
holder according
receiving part
holder
medium
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15791475.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg HOFER-MOSER
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4 Tex GmbH
Original Assignee
4 Tex GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3201584A1 publication Critical patent/EP3201584A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L41/00—Branching pipes; Joining pipes to walls
    • F16L41/008—Branching pipes; Joining pipes to walls for connecting a measuring instrument
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/046—Carbon nanorods, nanowires, nanoplatelets or nanofibres

Definitions

  • the invention relates to a holder for sensors with the features of the introductory part of claim 1 (DE 198 40 198 AI).
  • the sensor is arranged with the flowing medium as possible in connection so that it can detect the properties of the medium to be detected accurately and without delay.
  • the problem with the known sensors is the sealing of the sensor with respect to the medium flowing through a conduit.
  • WO 01/27579 AI shows a holder for a sensor which is attached to the wall of a gas reactor.
  • the invention has for its object to provide a holder of the type mentioned available, which allows a secure seal and ensures that the sensor can detect the properties of the medium as accurately as possible. This object is achieved according to the invention with a holder which has the features of claim 1.
  • the senor is separated from the flowing medium by a component, for example in a tubular body, and the component, in particular the tubular body, on the wall of the conduit through which the medium whose properties are to be detected flows, is tightly fastened and the component is accommodated in a housing which comprises integrally formed parts with the conduit through which the medium flows, the above-described object is achieved in an advantageous and simple manner.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a holder according to the invention
  • FIG. 2 shows the middle part of the holder according to the invention from the upper side in FIG. 1, FIG.
  • FIG. 3 shows the middle part of the holder according to the invention from the lower side in FIG. 1,
  • Fig. 12 in section a further embodiment of the holder according to the invention.
  • FIG. 13 in section a further embodiment of the holder according to the invention.
  • a holder 1 according to the invention for a sensor 2 is combined with a pipeline 3 in the embodiment shown in FIG.
  • a liquid or gaseous medium whose properties, such as
  • Composition, to be detected by the sensor 2 is in the direction of arrow. 4
  • Holder 1 a housing 5, which is formed integrally with the pipe 3 in the embodiment shown.
  • the housing 5 is closed on one side by an upper lid 6 in FIG. 1 and by a lower plate 15.
  • the sensor 2 is accommodated in a receiving part 7 designed as a closed-end tube.
  • a flange 9 is provided at the end of the tube of the receiving part 7, which is opposite to the closed end 8.
  • the receiving part 7 is sealed from the interior of the conduit 3 by a double seal.
  • a seal is formed by an O-ring 10 which is clamped between the flange 9 and a shoulder 11 of the housing 5.
  • a second seal 12 is replaced by a
  • Plastic ring 12 is formed, which is arranged on the outer surface of the tube of the receiving part 7.
  • the tube of the receiving part 7 is preferably made of sapphire and the second seal 12 made of plastic, for example
  • a leak sensor 13 is provided in the embodiment in addition to the sensor 2.
  • the lines to the sensor 2 and the leak sensor 13 are held by a guide body 14, which is arranged in the tube of the receiving part 7 in the region of the flange 9 of the tube of the receiving part 7.
  • the guide body 14 may, for example, from chemical
  • Epoxy resin consist.
  • the conduit 3 and the integrally formed housing 5 of the holder 1 may be made of plastic, e.g. out
  • Polytetrafluoroethylene consist.
  • the upper lid 6 and the lower plate 14 may be made of
  • Plastic e.g. Polyvinyl fluoride consist.
  • the sensor 2 is in the illustrated embodiment a
  • Temperature sensor which measures the temperature of the flowing through the conduit 3 in the direction of arrow 4 (or in the opposite direction) medium. In order to ensure a good heat transfer to the sensor " 2, this can be secured in the tube of the receiving part 7 by a good thermal conductivity adhesive, the adhesive between the particular sensor 2 and the
  • an electronic circuit for further processing of the sensor signal may be arranged in the cavity 20, which is formed by recesses 22, 23 in the lower part of the housing 5 and the lower plate 15, an electronic circuit for further processing of the sensor signal may be arranged. Also from this cavity 20, a channel leads to the outside, by groove-like recesses 24, 25, the
  • Holder 1 according to the invention is again the tubular
  • Receiving part 7 is provided with its flange 9, which receives the sensor 2 in itself and is sealed against the wall of the line 3 by an O-ring 10.
  • the second seal 12 can also be provided in the embodiment shown in FIG. 10, as described in connection with FIG. 1
  • Holder 1 according to the invention is the sensor 2 in one
  • ring seals such as O-rings 10
  • O-rings 10 To seal two ring seals, such as O-rings 10, are provided, which are held by a pressure ring 30 and an intermediate ring 30b in its sealing position.
  • Holder 1 is the sensor 2 arranged on a plate 31 of a pin 32, which consists of thermally conductive material.
  • the sensor 2 is, if it is a temperature sensor, connected to the plate 31 by thermally conductive adhesive.
  • the plate 31 is sealed from the wall of the conduit 3 by a ring seal 10.
  • FIG. 13 shows a modification of FIG. 13
  • Embodiment of the pin 31 which is not straight as in Figure 12, but serrated, wavy or coiled.
  • an embodiment may be as follows to be discribed:
  • a receiving part 7 Properties of a medium flowing through a pipe 3 are arranged in a receiving part 7.
  • the receiving part 7 is accommodated in a housing 5, which is combined with the line 3.
  • the at least partially disposed in the flowing medium receiving part 7 is sealed relative to the line 3 of the housing 7.
  • the holder 1 of an extremely fast temperature sensor for media in the form of chemicals. This allows, for example, rapid temperature control of the media / chemicals used, as a fast

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Abstract

Eine Halterung (4) für einen Sensor (2) zum Erfassen von Eigenschaften eines Mediums, das durch eine Leitung (3) strömt, ist in einem Aufnahmeteil (7) angeordnet. Das Aufnahmeteil (7) ist in einem Gehäuse (5), das mit der Leitung (3) kombiniert ist, aufgenommen. Der wenigstens teilweise im strömenden Medium angeordnete Aufnahmeteil (7) ist gegenüber der Leitung (3) der dem Gehäuse (7) abgedichtet. Die Halterung (1) eines äusserst schnellen Ternperatursensor für Medien in Form von Chemikalien. Dies erlaubt beispielsweise schnelle Temperaturregelungen der verwendeten Medien/Chemikalien, da eine schnelle Temperaturerfassung gewährleistet ist.

Description

Halterung für Sensoren
Die Erfindung betrifft eine Halterung für Sensoren mit den Merkmalen des einleitenden Teils des Anspruch 1 (DE 198 40 198 AI) .
Sensoren, die Eigenschaften strömender Medien (flüssig oder gasförmig) erfassen sollen, sind in verschiedenen
Ausführungsformen bekannt. Insbesondere kommt es bei derartigen Sensoren, beispielsweise auch bei Sensoren zum Erfassen der Temperatur des Mediums, darauf an, dass der Sensor mit dem strömenden Medium möglichst so in Verbindung angeordnet ist, dass er die zu erfassenden Eigenschaften des Mediums genau und ohne Verzögerung erfassen kann.
Problematisch bei den bekannten Sensoren ist das Abdichten des Sensors gegenüber dem Medium, das durch eine Leitung strömt.
Eine Temperatursonde zum Messen von Temperaturen
in einem Fluid ist aus der DE 198 40 198 AI bekannt und enthält ein temperaturempfindliches elektrisches Element, das teilweise durch eine Saphirummantelung ummantelt ist. Ferner sind die Saphirummantelung und das elektrische Element teilweise durch eine Keramikummantelung ummantelt, die dem Fluid ausgesetzt ist. Die Keramikummantelung ist für bestimmte Gase durchlässig, für die die Saphirummantelung undurchlässig ist. Eine Reihe von Dichtungen in der Temperatursonde verhindert, dass Fluid aus der Temperatursonde austritt, wenn die Keramikummantelung und
Saphirummantelung durchbrochen werden.
Die WO 01/27579 AI zeigt eine Halterung für einen Sensor, der an der Wand eines Gasreaktors angebracht ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halterung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die eine sichere Abdichtung erlaubt und gewährleistet, dass der Sensor die Eigenschaften des Mediums möglichst genau erfassen kann. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einer Halterung, welche die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Da bei der erfindungsgemäßen Halterung der Sensor vom strömenden Medium durch einen Bauteil getrennt, z.B. in einem rohrförmigen Körper, aufgenommen ist, und der Bauteil, insbesondere der rohrförmige Körper, an der Wand der Leitung, durch die das Medium, dessen Eigenschaften zu erfassen sind, strömt, dicht befestigt ist und der Bauteil in einem Gehäuse aufgenommen ist, das mit der Leitung, durch die das Medium strömt, einstückig ausgebildete Teile umfasst, wird die oben beschriebene Aufgabe in vorteilhafter und einfacher Weise gelöst.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Halterungen anhand der Zeichnungen. Es zeigt:
Fig. 1 im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Halterung,
.Fig. 2 den mittleren Teil der erfindungsgemäßen Halterung von der in Fig. 1 oberen Seite aus gesehen,
Fig. 3 den mittleren Teil der erfindungsgemäßen Halterung von der in Fig. 1 unteren Seite aus gesehen,
Fig. 4 den Deckel von der dem mittleren Teil zugekehrten Seite aus gesehen,
Fig. 5 den Deckel von der anderen Seite aus gesehen,
Fig. 6 die untere Platte von ihrer Außenseite aus gesehen,
Fig. 7 die untere Platte von ihrer, dem mittleren Teil zugekehrten Seite aus gesehen,
Fig. 8 und 9 einen rohrförmige Aufnahmeteil für einen Sensor in zwei unterschiedlichen Ansichten,
Fig. 10 im Schnitt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halterung,
Fig. 11 im Schnitt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halterung,
Fig. 12 im Schnitt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halterung und
Fig. 13 im Schnitt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halterung. Eine erfindungsgemäße Halterung 1 für einen Sensor 2 ist in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform mit einer Rohrleitung 3 kombiniert. Durch die Rohrleitung 3 strömt ein flüssiges oder gasförmiges Medium, dessen Eigenschaften, z.B. dessen
Temperatur, dessen Druck, dessen Massendurchsatz, dessen
Zusammensetzung, vom Sensor 2 zu erfassen ist in Richtung des Pfeiles 4.
Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform umfasst die
Halterung 1 ein Gehäuse 5, das im gezeigten Ausführungsbeispiel mit der Rohrleitung 3 einstückig ausgebildet ist. Das Gehäuse 5 ist auf einer Seite durch einen in Figur 1 oberen Deckel 6 und durch eine untere Platte 15 verschlossen.
Der Sensor 2 ist in einem als einseitig geschlossenes Rohr ausgebildeten Aufnahmeteil 7 aufgenommen. An dem Ende des Rohres des Aufnahmeteils 7, das dem geschlossenen Ende 8 gegenüberliegt ist ein Flansch 9 vorgesehen. Der Aufnahmeteil 7 ist gegenüber dem Innenraum der Leitung 3 durch eine zweifache Dichtung abgedichtet. Eine Dichtung wird durch einen O-Ring 10 gebildet, der zwischen dem Flansch 9 und einer Schulter 11 des Gehäuses 5 eingespannt ist. Eine zweite Dichtung 12 wird durch einen
Kunststoffring 12 gebildet, der an der Außenfläche des Rohres des Aufnahmeteils 7 angeordnet ist.
Das Rohr des Aufnahmeteils 7 besteht vorzugsweise aus Saphir und die zweite Dichtung 12 aus Kunststoff, beispielsweise aus
Polytetrafluorethylen .
In dem Rohr des Aufnahmeteils 7 ist im Ausführungsbeispiel zusätzlich zu dem Sensor 2 ein Lecksensor 13 vorgesehen.
Die Leitungen zum Sensor 2 und zum Lecksensor 13 sind durch einen Führungskörper 14, der im Rohr des Aufnahmeteils 7 im Bereich des Flansches 9 des Rohres des Aufnahmeteil 7 angeordnet ist, gehalten. Der Führungskörper 14 kann beispielsweise aus chemischen
resistenten oder gut beständigen Kunststoff, z.B. einem
Epoxidharz, bestehen.
Die Leitung 3 und das mit ihr einstückig ausgebildete Gehäuse 5 der Halterung 1 können aus Kunststoff, z.B. aus
Polytetrafluorethylen, bestehen.
Der obere Deckel 6 und die untere Platte 14 können aus
Kunststoff, z.B. Polyvinylfluorid, bestehen.
Der Sensor 2 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein
Temperatursensor, der die Temperatur des durch die Leitung 3 in Richtung des Pfeiles 4 (oder in entgegengesetzter Richtung) strömende Mediums misst. Um einen guten Wärmeübergang auf den Sensor "2 zu gewährleisten, kann dieser im Rohr des Aufnahmeteils 7 durch einen gut wärmeleitenden Kleber befestigt sein, wobei der Kleber insbesondere zwischen dem Sensor 2 und dem
geschlossenen Ende 8 des Aufnahmeteils 7 vorgesehen ist.
Aus Figur 2 und Figur 3 ist ersichtlich, dass in der dem Deckel 6 zugekehrten Fläche des Gehäuses 5 eine Nut 21 ausgespart ist, durch welche die Leitungen vom Sensor 4 und vom Lecksensor 13 nach außen geführt sein können.
In dem Hohlraum 20, der durch Vertiefungen 22, 23 im unteren Teil des Gehäuses 5 und der unteren Platte 15 gebildet ist, kann eine Elektronikschaltung zum Weiterverarbeiten des Sensorsignals angeordnet sein. Auch von diesem Hohlraum 20 führt ein Kanal nach außen, der durch nutartige Aussparungen 24, 25, die
einerseits in der unteren Fläche des Gehäuses 5 und anderseits in der unteren Platte 15 (Figur 3 und 7) vorgesehen sind, gebildet ist.
Die Figur 8 und 9 zeigen nochmals den Aufnahmeteil 7 für den Sensor 2 in zwei verschiedenen Ansichten mit seinem rohrförmigen Teil und seinem Flansch 9.
Bei der in Figur 10 gezeigten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Halterung 1 ist wieder der rohrförmige
Aufnahmeteil 7 mit seinem Flansch 9 vorgesehen, der in sich den Sensor 2 aufnimmt und gegenüber der Wand der Leitung 3 durch einen O-Ring 10 abgedichtet ist. Zusätzlich kann auch bei der in Figur 10 gezeigten Ausführungsform die zweite Dichtung 12 vorgesehen sein, wie dies im Zusammenhang mit Figur 1
beschrieben worden ist.
Auch bei der in Figur 11 gezeigten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Halterung 1 ist der Sensor 2 in einem
rohrförmigen Aufnahmeteil 7 aufgenommen. Das im Mediumstrom liegende Ende 8 des Aufnahmeteils 7 ist geschlossen.
Um das Rohr des Aufnahmeteils 7 gegenüber der Leitung 3
abzudichten sind zwei Ringdichtungen, beispielsweise O-Ringe 10, vorgesehen, die durch einen Druckring 30 und einen Zwischenring 30b in ihrer dichtenden Stellung gehalten werden.
Bei der in Figur 12 gezeigten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Halterung 1 ist der- Sensor 2 auf einem Teller 31 eines Stiftes 32 angeordnet, der aus wärmeleitendem Werkstoff besteht. Der Sensor 2 ist, wenn er ein Temperatursensor ist, mit dem Teller 31 durch wärmeleitenden Kleber verbunden.
Auch in der Fig. 12 gezeigten Ausführungsform ist der Teller 31 gegenüber der Wand der Leitung 3 durch eine Ringdichtung 10 abgedichtet .
Figur 13 zeigt eine gegenüber Figur 13 abgewandelte
Ausführungsform des Stiftes 31, der nicht wie in Figur 12 gerade, sondern gezackt, gewellt oder gewendelt ausgebildet ist.
Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel wie folgt beschrieben werden:
Eine Halterung 4 für einen Sensor 2 zum Erfassen von
Eigenschaften eines Mediums, das durch eine Leitung 3 strömt, ist in einem Aufnahmeteil 7 angeordnet. Das Aufnahmeteil 7 ist in einem Gehäuse 5, das mit der Leitung 3 kombiniert ist, aufgenommen. Der wenigstens teilweise im strömenden Medium angeordnete Aufnahmeteil 7 ist gegenüber der Leitung 3 der dem Gehäuse 7 abgedichtet. Die Halterung 1 eines äußerst schnellen Temperatursensor für Medien in Form von Chemikalien. Dies erlaubt beispielsweise schnelle Temperaturregelungen der verwendeten Medien/Chemikalien, da eine schnelle
Temperaturerfassung gewährleistet ist.

Claims

Patentansprüche :
1. Halterung (1) für einen Sensor (2) zum Erfassen von
Eigenschaften von einem durch eine Leitung (3) strömenden Medium, wobei die Halterung (1) mit der Leitung (3), durch die das Medium, dessen Eigenschaften zu erfassen sind, strömt, kombiniert ist, wobei der Sensor (2) gegenüber dem Innenraum der Leitung (3) durch einen Bauteil (7, 31) getrennt ist, wobei der Bauteil (7, 31) im Bereich einer Öffnung in der Leitung (3) angeordnet und gegenüber der Leitung (3) abgedichtet ist und wobei der Bauteil (7) im Bereich eines Gehäuses (5) vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) mit der Leitung (3) einstückig ausgebildete Teile aufweist und auf einander gegenüberliegenden Seiten durch einen Deckel (6) und eine Platte (15) verschlossen ist.
2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der den Sensor (2) vom Medium trennende Bauteil ein einseitig geschlossenes Rohr eines Aufnahmeteils (7) ist.
3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das einseitig geschlossene Rohr des Aufnahmeteils (7) an seinem außerhalb der Leitung (3) liegenden Ende mit einem Flansch (9) ausgebildet ist.
4. Halterung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Flansch (9) und einer Schulter des Gehäuses (5) eine Dichtung, insbesondere eine Ringdichung (10) beispielsweise in Form eines O-Ringes, vorgesehen ist.
5. Halterung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen der Außenfläche des
Aufnahmeteils (7) und der Öffnung in der Leitung (3) , durch die das Rohr des Aufnahmeteils (7) ragt, eine zweite
Dichtung (12) vorgesehen ist.
6. Halterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Dichtung (12) eine Dichtung aus Kunststoff ist.
7. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass im Falle der Ausbildung des Sensors (2) als Temperatursensor, dieser über einen Wärmeleitkleber mit dem Bauteil (7, 31), insbesondere dem geschlossenen Ende (8) des rohrförmigen Aufnahmeteils (7), verbunden ist.
8. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der den Sensor (2) vom Medium trennende Bauteil einen Teller (31) umfasst, an dem ein Stift (32) vorgesehen ist, der in das strömende Medium ragt.
9. Halterung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (32) gerade ist.
10. Halterung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (32) S-förmig gewellt, geknickt, zick-zack-förmig oder gewendelt ausgebildet ist.
11. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass dem Sensor (2) zum Erfassen von
Eigenschaften des strömenden Mediums ein Lecksensor (13) zugeordnet ist.
EP15791475.5A 2014-10-03 2015-10-01 Halterung für sensoren Withdrawn EP3201584A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA748/2014A AT516331B1 (de) 2014-10-03 2014-10-03 Halterung für Sensoren
PCT/AT2015/000126 WO2016049668A1 (de) 2014-10-03 2015-10-01 Halterung für sensoren

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EP3201584A1 true EP3201584A1 (de) 2017-08-09

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ID=54478515

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP15791475.5A Withdrawn EP3201584A1 (de) 2014-10-03 2015-10-01 Halterung für sensoren

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DE (1) DE202015009812U1 (de)
WO (1) WO2016049668A1 (de)

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