JPH03229041A - Ｖベルト - Google Patents
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- JPH03229041A JPH03229041A JP2023334A JP2333490A JPH03229041A JP H03229041 A JPH03229041 A JP H03229041A JP 2023334 A JP2023334 A JP 2023334A JP 2333490 A JP2333490 A JP 2333490A JP H03229041 A JPH03229041 A JP H03229041A
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Classifications
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- 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
- F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
- F16G5/00—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section
- F16G5/04—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section made of rubber
- F16G5/06—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section made of rubber with reinforcement bonded by the rubber
-
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- F16G1/28—Driving-belts with a contact surface of special shape, e.g. toothed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16G5/20—V-belts, i.e. belts of tapered cross-section with a contact surface of special shape, e.g. toothed
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明はＶベルトに関し、特にＶベルトの圧縮部が優
れた耐熱性と耐寒性を同時に兼ね備えたゴム複合体で形
成されたＶベルトに関する。
れた耐熱性と耐寒性を同時に兼ね備えたゴム複合体で形
成されたＶベルトに関する。
（従来技術）
動力伝動用Ｖベルトの一種であるＶリブドベルトは、Ｖ
ベルトに比べると厚みが薄いため、曲げ応力が少なく、
小プーリに対する使用可能域が広く、コンパクトな設計
が可能で、また省エネルギー効果も顕著である。また、
Ｖベルトに比べ、Ｖリブドベルトは駆動時ブーり溝への
沈み込みに原因するベルト張力の低下も少なく、このた
めベルトライフも長くなるなど、多くの長所を備えてお
り、その用途も自動車、農機、家庭用電化機器など拡大
の一途を辿っている。
ベルトに比べると厚みが薄いため、曲げ応力が少なく、
小プーリに対する使用可能域が広く、コンパクトな設計
が可能で、また省エネルギー効果も顕著である。また、
Ｖベルトに比べ、Ｖリブドベルトは駆動時ブーり溝への
沈み込みに原因するベルト張力の低下も少なく、このた
めベルトライフも長くなるなど、多くの長所を備えてお
り、その用途も自動車、農機、家庭用電化機器など拡大
の一途を辿っている。
■リブドベルトは、以上その一例を示す如く、多数の長
所を保有しているも、過大な張力や回転変動が加わると
ベルトはスリップしやすく、この結果リブゴムの摩耗、
クラック、脱落の発生などベルトライフを短縮せしめる
原因も多々内在せしめている。
所を保有しているも、過大な張力や回転変動が加わると
ベルトはスリップしやすく、この結果リブゴムの摩耗、
クラック、脱落の発生などベルトライフを短縮せしめる
原因も多々内在せしめている。
従来、■リブベルト１は第１図に示す如く抗張体２を埋
設した接着ゴム３の下面に通常２０〜４０重量部の短繊
維群４′ｌ！：横方向に配向埋入せしめた圧縮ゴム５よ
りなる複数個の■ベルトを連結して形成された■リブベ
ルトが使用されており、該圧縮ゴム５としてはクロロプ
レンゴム（ＣＲ）等の汎用ゴムが用いられていたが苛酷
な条件下での耐久性を向上させるために耐熱性に優れた
ゴムとして、エピクロルヒドリンゴム（ＣＨＲ）、クロ
ルスルホン化ポリエチレンゴム（Ｃ５Ｍ）、エチレンプ
ロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等の利用が試みられて
いる。しかし、ＣＨＲは熱軟化性、耐寒性に問題があり
、Ｃ５Ｍは内部発熱が大きくまた耐寒性、耐油性にも問
題がある。更にＥＰＤＭは耐油性に問題がある。
設した接着ゴム３の下面に通常２０〜４０重量部の短繊
維群４′ｌ！：横方向に配向埋入せしめた圧縮ゴム５よ
りなる複数個の■ベルトを連結して形成された■リブベ
ルトが使用されており、該圧縮ゴム５としてはクロロプ
レンゴム（ＣＲ）等の汎用ゴムが用いられていたが苛酷
な条件下での耐久性を向上させるために耐熱性に優れた
ゴムとして、エピクロルヒドリンゴム（ＣＨＲ）、クロ
ルスルホン化ポリエチレンゴム（Ｃ５Ｍ）、エチレンプ
ロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等の利用が試みられて
いる。しかし、ＣＨＲは熱軟化性、耐寒性に問題があり
、Ｃ５Ｍは内部発熱が大きくまた耐寒性、耐油性にも問
題がある。更にＥＰＤＭは耐油性に問題がある。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は前記の如き実状に鑑み、これを解消すべく種々
検討した結果提案するに至ったもので、■ベルトの少な
くとも圧縮層に耐熱性と耐寒性を同時に兼ね備えたゴム
と短繊維のゴム複合体で形成する構成とすることにより
低温から高温までの広範囲の環境湿度に対し圧縮ゴム層
底部よりの亀裂発生を防止し、ベルトの長寿命化をはが
ることを目的とするものである。
検討した結果提案するに至ったもので、■ベルトの少な
くとも圧縮層に耐熱性と耐寒性を同時に兼ね備えたゴム
と短繊維のゴム複合体で形成する構成とすることにより
低温から高温までの広範囲の環境湿度に対し圧縮ゴム層
底部よりの亀裂発生を防止し、ベルトの長寿命化をはが
ることを目的とするものである。
（課題を解決するための手１５１’）
上記目的を達成するため、本発明の特徴とするところは
、引張層と圧縮層の間に抗張体を並列状に埋設した接着
ゴム層を有し、該圧縮層が短繊維を横方向に配向混入し
た圧縮ゴム層からなる■ベルトにおいて、該圧縮ゴム層
が水素添加率８０％以−Ｌの水素化ニトリルゴムを主成
分とし、且つ該圧縮ゴム層中の短繊維がレゾルシン−ホ
ルマリン−ニトリルゴムラテックス（ＲＦＬと記す）又
はレゾルシン−ホルマリン−水素添加率が８０％以上の
水素化ニトリルゴムラテックス（ＲＦＬと記す）でディ
ップ処理されている点にある。そして、ディップ処理さ
れた短繊維の混入量は水素添加率８０％以上の水素化ニ
トリルゴム１００重量部に対し、５〜３０重量部の範囲
内で混入し、更にこの短繊維はフィラメント糸を無撚り
ままでディップ処理するか、又はフィラメント糸を５〜
１５回／１０ｃｍの片撚りをかけスダレ状にしたものを
ディップ処理した後、２〜ｌＱｍｍの長さにカットした
繊維であって材質としては、６．６ナイロンと芳香族ポ
リアミド繊維の混合又は芳香族ポリアミド繊維単一のい
ずれかである。
、引張層と圧縮層の間に抗張体を並列状に埋設した接着
ゴム層を有し、該圧縮層が短繊維を横方向に配向混入し
た圧縮ゴム層からなる■ベルトにおいて、該圧縮ゴム層
が水素添加率８０％以−Ｌの水素化ニトリルゴムを主成
分とし、且つ該圧縮ゴム層中の短繊維がレゾルシン−ホ
ルマリン−ニトリルゴムラテックス（ＲＦＬと記す）又
はレゾルシン−ホルマリン−水素添加率が８０％以上の
水素化ニトリルゴムラテックス（ＲＦＬと記す）でディ
ップ処理されている点にある。そして、ディップ処理さ
れた短繊維の混入量は水素添加率８０％以上の水素化ニ
トリルゴム１００重量部に対し、５〜３０重量部の範囲
内で混入し、更にこの短繊維はフィラメント糸を無撚り
ままでディップ処理するか、又はフィラメント糸を５〜
１５回／１０ｃｍの片撚りをかけスダレ状にしたものを
ディップ処理した後、２〜ｌＱｍｍの長さにカットした
繊維であって材質としては、６．６ナイロンと芳香族ポ
リアミド繊維の混合又は芳香族ポリアミド繊維単一のい
ずれかである。
（実施例）
以下、本発明の具体的な実施の態様についてＶリブドベ
ルトを一例として添付図面を参照しつつ順次説明する。
ルトを一例として添付図面を参照しつつ順次説明する。
第１図は本発明に係る■リブドベルトの部分斜視図で、
■リブドベルト本体１はポリエステル、ナイロン、芳香
族ポリアミド繊維のような低伸度高強力のロープからな
る抗張体２を天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴ
ム（ＳＢＲ）、クロロブレンゴム（ＣＲ）等の単一材又
はこれらをブレンドしてなる接着ゴム３中に埋設して、
平ベルト状を形成しており、前記接着ゴム層３の上に経
緯綿糸で織成されたゴム付帆布７がバイアス試に１〜複
数枚積層定着されている。そして、該接着ゴム層３の下
面には短繊維４をベルト横方向に配向混入せしめた圧縮
ゴム層５よりなる■型リブ６がベルト長手方向に延出し
て設けられている。前記■型すブ６が本発明の特徴をな
す部分であり、この■型リブ６は、水素添加率が８０％
以上の水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）を主成分とした
ゴム維成物からなる圧縮ゴム層５と、該圧縮ゴム層５中
に６．６ナイロンと芳香族ポリアミド繊維の混合又は芳
香族ポリアミド繊維単一の合成繊維糸を無撚りのままＲ
ＦＬでディップ処理するか又は５〜１５回／１０Ｃｍの
片撚りをかけスダレ状にしたものをＲＦＬでデイ−シブ
処理した楊、２〜１０ｍｍの長さにカットした短繊維群
４が、水素添加率８０％以上の水素化ニトリルゴム１０
０重量部に対し５〜３０重量部ベルト幅方向に配向混入
されている。
■リブドベルト本体１はポリエステル、ナイロン、芳香
族ポリアミド繊維のような低伸度高強力のロープからな
る抗張体２を天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴ
ム（ＳＢＲ）、クロロブレンゴム（ＣＲ）等の単一材又
はこれらをブレンドしてなる接着ゴム３中に埋設して、
平ベルト状を形成しており、前記接着ゴム層３の上に経
緯綿糸で織成されたゴム付帆布７がバイアス試に１〜複
数枚積層定着されている。そして、該接着ゴム層３の下
面には短繊維４をベルト横方向に配向混入せしめた圧縮
ゴム層５よりなる■型リブ６がベルト長手方向に延出し
て設けられている。前記■型すブ６が本発明の特徴をな
す部分であり、この■型リブ６は、水素添加率が８０％
以上の水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）を主成分とした
ゴム維成物からなる圧縮ゴム層５と、該圧縮ゴム層５中
に６．６ナイロンと芳香族ポリアミド繊維の混合又は芳
香族ポリアミド繊維単一の合成繊維糸を無撚りのままＲ
ＦＬでディップ処理するか又は５〜１５回／１０Ｃｍの
片撚りをかけスダレ状にしたものをＲＦＬでデイ−シブ
処理した楊、２〜１０ｍｍの長さにカットした短繊維群
４が、水素添加率８０％以上の水素化ニトリルゴム１０
０重量部に対し５〜３０重量部ベルト幅方向に配向混入
されている。
この短繊維４は、圧縮ゴム層５に混入するに先立ち、レ
ゾルシン−フォルマリン−ニトリルゴムラテックス又は
レゾルシン−ホルマリン−水素添加率８０％以りの水素
化ニトリルゴムラテックスでディップ処理しておくこと
が必要である。
ゾルシン−フォルマリン−ニトリルゴムラテックス又は
レゾルシン−ホルマリン−水素添加率８０％以りの水素
化ニトリルゴムラテックスでディップ処理しておくこと
が必要である。
尚、短繊維の混入量が５重量部以下では、ベルトにかか
る張力や負荷や回転変動が大きい使用用途においては、
ベルトが変形、摩耗してベルトライフを短かくする。
る張力や負荷や回転変動が大きい使用用途においては、
ベルトが変形、摩耗してベルトライフを短かくする。
一方、短繊維の混入量が３０重量部以上では、ベルトの
変形、摩耗に対しては優れた抵抗を示すが耐屈曲性が悪
く、小プーリ径、多軸屈曲駆動用途では早期に圧縮ゴム
層に亀裂が生じ、ベルトライフを短かくする。又、短繊
維の長さが２ｍｍ未満の場合はアスペクト比が小さいた
め補強効果が十分でなく、一方１０ｍｍ以上ではゴムと
の混練に際して繊維が相互に絡みあって、ゴム中への分
散が不均一となり、又繊維の切断を生じゃすい等の不具
合がある。
変形、摩耗に対しては優れた抵抗を示すが耐屈曲性が悪
く、小プーリ径、多軸屈曲駆動用途では早期に圧縮ゴム
層に亀裂が生じ、ベルトライフを短かくする。又、短繊
維の長さが２ｍｍ未満の場合はアスペクト比が小さいた
め補強効果が十分でなく、一方１０ｍｍ以上ではゴムと
の混練に際して繊維が相互に絡みあって、ゴム中への分
散が不均一となり、又繊維の切断を生じゃすい等の不具
合がある。
尚、上記実施例は■リブドベルトについてのべたが、こ
れ以外にローエツジベルト、コグベルト等の圧縮層に適
用されることはいうまでもないことである。
れ以外にローエツジベルト、コグベルト等の圧縮層に適
用されることはいうまでもないことである。
次に、本発明に係る効果を明らかにするために、本発明
のＶリッドベルト１と従来のＶリッドベルト１０を用い
て、ベルトの耐久性、伝達性能及び発音について解析し
た実験例について説明する。
のＶリッドベルト１と従来のＶリッドベルト１０を用い
て、ベルトの耐久性、伝達性能及び発音について解析し
た実験例について説明する。
尚、これらの実験に使用した■リブドベルトは３ＰＫ１
１００であり、又本発明はこれらの実験例により何ら限
定されるものではない。
１００であり、又本発明はこれらの実験例により何ら限
定されるものではない。
実験例１、耐久性試験
表１に示すように水素添加率９０％のＨＮＢＲを主成分
としたコ゛ム配合物にニトリルゴム（ＮＢＲ）ラテック
スのＲＦＬでディップ処理した６゜６ナイロンと芳香族
ポリアミドの短繊維を各々１Ｏ重量部混入したゴム複合
体を圧縮ゴム層として本発明の■リブドベルトを作成し
た。このベルトを第２図に示す逆面４軸走行試験機、即
ち駆動プーリＤｒ（１２０ｎ＋＋ｎφ、回転数４９００
ｒｐｍ）、従動プーリＤｎ（１２Ｑｍｍφ、負荷１２ｐ
ｓ）、テンションプーリＤｔ（４５ｍｍφ、荷重５７ｋ
ｇ）に掛架し、ベルトに対してアイドラープーリＩｄ（
８５ｍｍφ）で巻付角度が１２０°になるように押圧し
雰囲気温度を変量してベルト底部に亀裂が発生するまで
の時間を測定した。
としたコ゛ム配合物にニトリルゴム（ＮＢＲ）ラテック
スのＲＦＬでディップ処理した６゜６ナイロンと芳香族
ポリアミドの短繊維を各々１Ｏ重量部混入したゴム複合
体を圧縮ゴム層として本発明の■リブドベルトを作成し
た。このベルトを第２図に示す逆面４軸走行試験機、即
ち駆動プーリＤｒ（１２０ｎ＋＋ｎφ、回転数４９００
ｒｐｍ）、従動プーリＤｎ（１２Ｑｍｍφ、負荷１２ｐ
ｓ）、テンションプーリＤｔ（４５ｍｍφ、荷重５７ｋ
ｇ）に掛架し、ベルトに対してアイドラープーリＩｄ（
８５ｍｍφ）で巻付角度が１２０°になるように押圧し
雰囲気温度を変量してベルト底部に亀裂が発生するまで
の時間を測定した。
尚、比較のために実験例１のＲＦＬのラテックスをスチ
レン・ブタジェン・ビニルピリジン三元共重合ゴムラテ
ックス（ＶＰと略す）としたものを比較例１に、実験例
１の短繊維のディップ処理をなしとしたものを比較例２
、更に実験例１のポリマーをＣＲとし、ＲＦＬのラテッ
クスをＶＰでディップ処理したものを比較例３とした。
レン・ブタジェン・ビニルピリジン三元共重合ゴムラテ
ックス（ＶＰと略す）としたものを比較例１に、実験例
１の短繊維のディップ処理をなしとしたものを比較例２
、更に実験例１のポリマーをＣＲとし、ＲＦＬのラテッ
クスをＶＰでディップ処理したものを比較例３とした。
その結果を表１にあわせて記す。
この結果から明らかなように本発明の■リブドベルトは
従来のものに比較し耐久性が約１．５〜１５倍と向上し
ており、特に従来のポリマ一種類がＣＲ（比較例３）の
ベルトに対し耐久性は低温から高温まで飛躍的に向上し
ていることがわかる。
従来のものに比較し耐久性が約１．５〜１５倍と向上し
ており、特に従来のポリマ一種類がＣＲ（比較例３）の
ベルトに対し耐久性は低温から高温まで飛躍的に向上し
ていることがわかる。
実験例２ 伝達性能と発音試験
表２に示すように実験例１及び実験例１の短繊維を芳香
族ポリアミド繊維単一とした実験例２のベルトを第３図
及び第４図に示す走行試験機、即ち第３図は駆動プーリ
Ｄｒ（１２０ｍｍφ、回転数２０００ｒｐｍ）、従動プ
ーリＤｎ（１２０ｍｍφ、負荷変量）、テンションプー
リＤｔ（４５ｍｍφ荷重２０ｋｇ）にベルトを掛架し、
通常時で２％スリップ時及び注水時で１％スリップ時の
１リブ当りのＬＴ係数を測定した。又、第４図は駆動プ
ーリＤｒ（１５０ｍｍφ、６００ｒｐｍ）、従動プーリ
のＰ／５（１３０＋ｎｍφ）、Ａ／Ｃ（１２０ｍｍφ）
にＰ／ＳとＡ／Ｃのミスアライメントを１．５６として
ベルトを掛架し、注水状態での発音を確認した。
族ポリアミド繊維単一とした実験例２のベルトを第３図
及び第４図に示す走行試験機、即ち第３図は駆動プーリ
Ｄｒ（１２０ｍｍφ、回転数２０００ｒｐｍ）、従動プ
ーリＤｎ（１２０ｍｍφ、負荷変量）、テンションプー
リＤｔ（４５ｍｍφ荷重２０ｋｇ）にベルトを掛架し、
通常時で２％スリップ時及び注水時で１％スリップ時の
１リブ当りのＬＴ係数を測定した。又、第４図は駆動プ
ーリＤｒ（１５０ｍｍφ、６００ｒｐｍ）、従動プーリ
のＰ／５（１３０＋ｎｍφ）、Ａ／Ｃ（１２０ｍｍφ）
にＰ／ＳとＡ／Ｃのミスアライメントを１．５６として
ベルトを掛架し、注水状態での発音を確認した。
尚、比較のために実験例１の短繊維を６．６ナイロン繊
維単一としたものを比較例４とし、他は全く同じ条件で
伝達性能及び発音を確認した。
維単一としたものを比較例４とし、他は全く同じ条件で
伝達性能及び発音を確認した。
その結果を表２に合わせて記載する。
この結果から明らかなように本発明の■リブドベルトは
従来のものに比較し、注水時での伝達性能の低下が少な
く、又発音もしないといった優れた性能を示している。
従来のものに比較し、注水時での伝達性能の低下が少な
く、又発音もしないといった優れた性能を示している。
（効果）
以上のように本発明に係るＶベルトは圧縮コ゛ム層を水
素添加率８０％以上の水素化ニトリルゴム配合とし、そ
の中に特殊ラテックスのＲＦＬでディップ処理した短繊
維をベルト横方向に所定量配向混入したＶベルトは、従
来のＶベルトに比較し、耐熱性と耐寒性に優れ低温から
高温までの高負荷、高速走行という苛酷な条件下での耐
久性が大巾に改善され、同時にベルト摩擦面から芳香族
ポリアミドの短繊維が突出することによって耐摩耗性に
優れ、ベルト走行中に摩擦面に水が入りこんだ場合でも
突出したカット糸が水損の発生を防止することにより摩
擦係数の急激な低下を防止し、その結果伝達性能の低下
及び発音の発生を防止し、自動車等の伝動用ベルトとし
て広範囲に使用できる。
素添加率８０％以上の水素化ニトリルゴム配合とし、そ
の中に特殊ラテックスのＲＦＬでディップ処理した短繊
維をベルト横方向に所定量配向混入したＶベルトは、従
来のＶベルトに比較し、耐熱性と耐寒性に優れ低温から
高温までの高負荷、高速走行という苛酷な条件下での耐
久性が大巾に改善され、同時にベルト摩擦面から芳香族
ポリアミドの短繊維が突出することによって耐摩耗性に
優れ、ベルト走行中に摩擦面に水が入りこんだ場合でも
突出したカット糸が水損の発生を防止することにより摩
擦係数の急激な低下を防止し、その結果伝達性能の低下
及び発音の発生を防止し、自動車等の伝動用ベルトとし
て広範囲に使用できる。
表
表
第１図は本発明に係る■リブドベルトの部分斜視図、第
２図、第３図および第４図はベルトの耐久性、伝達性能
および発音試験用の走行試験機の概略説明図である。
２図、第３図および第４図はベルトの耐久性、伝達性能
および発音試験用の走行試験機の概略説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、引張層と圧縮層の間に抗張体を並列状に埋設した接
着ゴム層を有し、該圧縮層が短繊維を横方向に配向混入
した圧縮ゴム層からなるＶベルトにおいて、該圧縮ゴム
層が水素添加率８０％以上のアクリロニトリル・ブタジ
エン共重合体（以下水素化ニトリルゴムと記す）を主成
分とし、且つ該圧縮ゴム層中の短繊維がレゾルシン−ホ
ルマリン−ニトリルゴムラテックス又はレゾルシン−ホ
ルマリン−水素添加率８０％以上の水素化ニトリルゴム
ラテックスでディップ処理されていること特徴とするＶ
ベルト。 ２、水素添加率８０％以上の水素化ニトリルゴム１００
重量部に対し、ディップ処理された短繊維を５〜３０重
量部混入されている請求項１記載のＶベルト。 ３、短繊維はフィラメント糸を無撚りのままでディップ
処理するか、又は５〜１５回／１０ｃｍの片撚りをかけ
スダレ状にしたものをディップ処理した後２〜１０ｍｍ
の長さにカットした繊維である請求項１又は２記載のＶ
ベルト。 ４、短繊維が６．６ナイロンと芳香族ポリアミド繊維の
混合又は芳香族ポリアミド繊維単一のいずれかである請
求項１、２又は３記載のＶベルト。
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|---|---|
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1991
- 1991-01-29 US US07/647,148 patent/US5250010A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-30 DE DE69107869T patent/DE69107869T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-01-30 CA CA002035261A patent/CA2035261C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-01-30 EP EP91300680A patent/EP0440425B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-30 AT AT91300680T patent/ATE119637T1/de not_active IP Right Cessation
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