DE3833841A1 - Radio remote control device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Funkfernsteuervorrichtung, insbesondere für lenkbare Modelle, wie Flug-, Fahrzeug- oder Schiffsmodelle, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a radio remote control device, especially for steerable models, such as aircraft, vehicles or Ship models, mentioned in the preamble of claim 1 Art.
Solche Funkfernsteuervorrichtungen mit Lehrer- und Schülersendegeräten dienen insbesondere bei hochwertigen Flugmodellen der Einweisung und Schulung von in der Modellflugkunst unerfahrenen Personen. Bei bekannten Funkfernsteuervorrichtungen dieser Art ist das Schülersendegerät über eine als elektrisches Koaxkabel ausgebildete elektrische Signalleitung mit dem Lehrersendegerät verbunden, wodurch der Lehrer Eingriffsmöglichkeiten in die vom Schüler ausgegebenen Steuerbefehle erhält. Der Lehrer kann damit Lenkkorrekturen durchführen aber auch den Schüler vorübergehend vollständig abschalten und die Steuerung des Flugmodells eigenverantwortlich übernehmen. Mehrere Schülersendegeräte können über entsprechende Signalleitungen an einem Lehrersendegerät angeschlossen werden, wobei der Lehrer die Möglichkeit zur Selektion der jeweils zur Steuerung zugelassenen Schülersendegeräte hat. Such radio remote control devices with teacher and Student transmitters are used especially for high-quality devices Flight models of instruction and training in the Model flying art inexperienced people. At acquaintances Radio remote control devices of this type is that Student transmitter via an electrical coax cable trained electrical signal line with the Teacher sending device connected, causing the teacher Possibilities to intervene in the student's output Receives control commands. The teacher can use it to make steering corrections but also temporarily complete the student turn off and control the flight model take over on your own responsibility. Several student transmitters can be connected to a corresponding signal line Teacher transmitter can be connected, the teacher the Possibility to select each for control has approved student transmitters.
Das elektrische Koaxial- oder Koaxkabel zwischen den Sendegeräten bildet einen Dipol, der insbesondere bei großer Kabellänge eine Verstimmung in der Abstimmung der Sendegeräte bewirkt. Außerdem wirkt dieses Koaxkabel als Antenne, die bei größerer Kabellänge weitreichend Signale in einem für die Funkfernsteuervorrichtung nicht zugelassenen Frequenzband abstrahlt, die wiederum zu Störungen in anderen Bereichen führen. Die elektrischen Verbindungskabel für die Sendegeräte zur Signalübertragung benötigen daher eine funktechnische Zulassung durch die Post, die bislang nur für Verbindungskabel bis zu einer Maximallänge von 1,5 m erteilt wird. Bei Funkfernsteuervorrichtungen für den Lehrbetrieb sind jedoch häufig sehr viel längere Verbindungskabel erwünscht und mitunter auch unbedingt notwendig.The electrical coaxial or coaxial cable between the Transmitting devices forms a dipole, which in particular large cable length an upset in the tuning of the Transmitter causes. In addition, this coaxial cable acts as Antenna that transmits wide signals in larger cable lengths one not approved for the radio remote control device Frequency band emits, which in turn leads to interference in others Areas. The electrical connection cables for the Transmitters for signal transmission therefore need one radio technical approval by the post, which was previously only for Connection cables issued up to a maximum length of 1.5 m becomes. In radio remote control devices for teaching are often much longer connection cables desired and sometimes absolutely necessary.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Funkfernsteuervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher große Leitungslängen für das Lehrersendegerät mit den Schülersendegeräten verbindenden Signalleitungen realisiert sind, ohne daß Störungen in den Sendegeräten selbst oder Störsignalabstrahlungen über die Signalleitungen auftreten und somit die Notwendigkeit eines funktechnischen Zulaß- und Prüfungsverfahrens entfällt.The invention has for its object a Radio remote control device of the type mentioned create, with which long cable lengths for the Connecting the teacher transmitter with the student transmitters Signal lines are realized without interference in the Transmitters themselves or interference signal emissions via the Signal lines occur and thus the need for one Radio approval and examination procedures are not applicable.
Die Aufgabe ist bei einer Funkfernsteuervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.The task is in a radio remote control device in the Preamble of claim 1 defined genus according to the invention by the features in the characterizing part of the Claim 1 solved.
Bei der erfindungsgemäßen Funkfernsteuervorrichtung werden durch den Lichtleiter sämtliche aufgezeigten Probleme einer langen elektrischen Signalleitung beseitigt. Die Kommunikation zwischen den Sendegeräten erfolgt auf langen Leitungen durch optische Signale, die keinerlei Störeffekte auslösen. Die erforderlichen optoelektronischen Sender und Empfänger können heute bereits preiswert im Handel erstanden werden. Hinzu kommt, daß beispielsweise als Glasfaserkabel ausgebildete Lichtleiter eine sehr große Übertragungskapazität bei relativ geringem Kabelquerschnitt besitzen, so daß die Signalübertragungsrate zwischen den Sendegeräten wesentlich erhöht werden kann.In the radio remote control device according to the invention through the light guide all problems shown one long electrical signal line eliminated. The Communication between the transmitters takes a long time Lines through optical signals that have no interference trigger. The required optoelectronic transmitters and Recipients can already be purchased inexpensively from retailers will. In addition, for example as a fiber optic cable trained light guides a very large Transmission capacity with a relatively small cable cross-section have so that the signal transmission rate between the Transmitters can be increased significantly.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen 2-6.Advantageous embodiments of the invention result from the further claims 2-6.
Bei einer einfachen Version der Funkfernsteuervorrichtung ist das Schülersendegerät als sog. Slave an dem Lehrersendegerät, dem sog. Master, angeschlossen. Alle Funksteuersignale werden über die Antenne des Mastergeräts abgestrahlt. Der Lehrer hat die Möglichkeit die Steuersignale des Schülers zu korrigieren oder zu unterdrücken. In diesem Fall genügt eine unidirektionale Signalleitung vom Schülersendegerät zum Lehrersendegerät und zur Kopplung des Lichtleiters ein optoelektronischer Sender oder Geber auf der Schülergeräteseite und ein optoelektronischer Empfänger auf der Lehrergeräteseite.In a simple version of the radio remote control device the student transmitter as a so-called slave on the teacher transmitter, the so-called master. All radio control signals are radiated via the antenna of the master device. The teacher has the possibility to correct the student's control signals or suppress. In this case, one is sufficient unidirectional signal line from student transmitter to Teacher transmitter and for coupling the light guide optoelectronic transmitter or transmitter on the Student device side and an optoelectronic receiver the teacher device side.
Bei aufwendigeren Systemen ist eine bidirektionale Signalleitung erforderlich. Hier muß der Lichtleiter mit jedem Sendegerät sowohl über einen optoelektronischen Sender oder Geber als auch über einen optoelektronischen Empfänger gekoppelt sein. Dabei kann für die bidirektionale Signalübertragung der eine Lichtleiter in beiden Übertragungsrichtungen genutzt werden. Die Datenübertragung vom Schüler- zum Lehrersendegerät und umgekehrt ist jedoch nur seriell, also zeitlich nacheinander, möglich. Für hohe Datenübertragungsraten ist dagegen Parallelbetrieb erforderlich. Hier werden zwei Lichtleiter, je einer für eine Übertragungsrichtung, verwendet, wobei der eine Lichtleiter über einen optoelektronischen Sender an dem Schülersendegerät und über einen optisch elektronischen Empfänger an dem Lehrersendegerät und der andere Lichtleiter in umgekehrter Weise über einen optoelektronischen Sender an dem Lehrersendegerät und über einen optoelektronischen Empfänger an dem Schülersendegerät angeschlossen ist.In more complex systems, bidirectional is Signal line required. Here the light guide has to each transmitter device both via an optoelectronic transmitter or encoder as well as via an optoelectronic receiver be coupled. It can be used for bidirectional Signal transmission of one light guide in both Direction of transmission can be used. The data transfer from student to teacher transmitter and vice versa only possible serially, that is, one after the other. For high In contrast, data transfer rates are parallel operation required. Here are two light guides, one for each Direction of transmission, used, the one light guide via an optoelectronic transmitter on the student transmitter and via an optically electronic receiver on the Teacher transmitter and the other light guide in reverse Way via an optoelectronic transmitter on the Teacher transmitter and via an optoelectronic receiver is connected to the student transmitter.
Die optoelektronischen Sender und Empfänger werden bevorzugt in die jeweiligen Sendegeräte integriert. Der Lichtleiter ist es ein Teil eines flexiblen Verbindungskabels, beispielsweise eines Glasfaserkabels, das mit optischen Anschlußelementen in die Sendegeräte eingesteckt wird.The optoelectronic transmitters and receivers are preferred integrated in the respective transmitters. The light guide is it is part of a flexible connection cable, for example a fiber optic cable with optical connection elements in the transmitter is plugged in.
Für die Nachrüstung von Funkfernsteuervorrichtungen ist vorteilhaft, die optoelektronischen Sender und Empfänger in die endseitigen Anschlußstecker des flexiblen Verbindungskabels zu integrieren, wobei diese mit elektrischen Kontaktelementen zum vorzugsweise steckbaren Anschließen des Verbindungskabels an die Sendegeräte versehen sind. In diesem Fall kann das Verbindungskabel ohne jegliche technischen Änderungen an den Sendegeräten in die geräteseitigen Steckanschlüsse eingesteckt werden.For retrofitting radio remote control devices advantageous, the optoelectronic transmitter and receiver in the end connector of the flexible Integrate connecting cables, these with electrical contact elements for preferably pluggable Connect the connecting cable to the transmitters are. In this case, the connecting cable can be used without any technical changes to the transmitters in the plug-in connections on the device side.
Als optoelektronischer Sender oder Strahlungssender können Lumineszenzdioden (LED) oder Halbleiterlaser verwendet werden. Diese beleuchten die Stirnflächen des Lichtleiters. Als optoelektronischer Empfänger oder Strahlungsempfänger können Fotowiderstände, Fototransistoren oder Fotodioden Verwendung finden. Diese werden von dem an der anderen Stirnfläche des Lichtleiters austretenden Licht beleuchtet. Bei stark unterschiedlichem Durchmesser von optoelektro nischem Sender bzw. Empfänger einerseits und des Lichtleiters andererseits können zwischen den Enden des Lichtleiters und dem optoelektronischen Sender bzw. Empfänger optische Anpaß- oder Koppelelemente eingesetzt werden. Als Lichtleiter können Glas- oder Lichtleitfasern in beliebiger Ausbildung, z.B. Gradienten- oder Mantelfasern, verwendet werden.Can be used as an optoelectronic transmitter or radiation transmitter Luminescent diodes (LED) or semiconductor lasers are used will. These illuminate the end faces of the light guide. As an optoelectronic receiver or radiation receiver can be photo resistors, photo transistors or photo diodes Find use. These are from one to the other End face of the light guide illuminates emerging light. With a very different diameter of optoelectro African transmitter or receiver on the one hand and the light guide on the other hand, between the ends of the light guide and optical adaptation of the optoelectronic transmitter or receiver or coupling elements are used. Can as a light guide Glass or optical fibers in any training, e.g. Gradient or sheath fibers can be used.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:The invention is illustrated in the drawing Embodiments described in more detail below. It each show in a schematic representation:
Fig. 1 eine Funkfernsteuervorrichtung für Lehrbetrieb, Fig. 1 is a radio control apparatus for teaching,
Fig. 2 ausschnittweise ein Verbindungskabel der Funk fernsteuervorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Fig. 2 shows a section of a connecting cable of the radio remote control device according to another embodiment.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Funkfernsteuervorrichtung für ein Flugmodell weist ein Lehrersendegerät 10 und ein Schülersendegerät 11 auf. Beide Sendegeräte 10, 11 sind identisch aufgebaut, doch besteht zwischen ihnen ein sog. Master-Slave-Verhältnis, wobei im Schülersendegerät erzeugte Steuersignale über eine Signalleitung 12 zu dem Lehrersendegerät 10 übertragen und dort über eine Funkantenne 13 abgestrahlt werden. In dem Lehrersendegerät 10 besteht die Möglichkeit, die über die Signalleitung 12 ankommenden Steuersignale ganz oder teilweise zu unterdrücken und eigene Steuersignale über die Antenne 13 auszusenden. In den beiden Sendegeräten 10, 11 sind manuell - meist über einen Stick - zu bedienende Steuereinheiten mit 14 und 15 und ein Mikroprozessor zur Verarbeitung der Steuerbefehle und Generierung entsprechend elektrischer Steuersignale mit 16 bezeichnet. Die Steuereinheiten 14, 15 sind über elektrische Leitungen mit dem Mikroprozessor 16 verbunden. Ebenso ist die Funkantenne 13 über einen Verstärker an den Mikroprozessor 16 angeschlossen.The radio remote control device for a flight model, shown schematically in FIG. 1, has a teacher transmission device 10 and a student transmission device 11 . Both transmitters 10 , 11 are constructed identically, but there is a so-called master-slave relationship between them, control signals generated in the student transmitter being transmitted via a signal line 12 to the teacher transmitter 10 and being radiated there via a radio antenna 13 . In the teacher transmission device 10, it is possible to completely or partially suppress the control signals arriving via the signal line 12 and to transmit own control signals via the antenna 13 . In the two transmission devices 10, 11 are manually - usually a stick - to use control units 14 and 15 and refers to a microprocessor for processing the control commands and generating corresponding electrical control signals with the sixteenth The control units 14 , 15 are connected to the microprocessor 16 via electrical lines. The radio antenna 13 is also connected to the microprocessor 16 via an amplifier.
Die Signalleitung 12 wird von einem Lichtleiter 17 gebildet, der als Glasfaser ausgebildet sein kann und der an einem Ende über einen optoelektronischen Sender 18 mit dem Schülersendegerät 11 und an dem anderen Ende über einen optoelektronischen Empfänger 19 mit dem Lehrersendegerät 10 gekoppelt ist. Der optoelektronische Sender 18, der beispielsweise als Lumineszenzdiode (LED) oder Halbleiterlaser ausgebildet ist, ist in dem Schülersendegerät 11 integriert und über elektrische Leitungen an den Mikroprozessor 16 angeschlossen. Seine lichtemittierende Stirnfläche ist von einer Hülse 20 umgeben, in welche ein in einer Steckfassung 22 gehaltenes optische Koppelelement 21, z.B. eine Sammellinse, eingesteckt werden kann. Das optische Koppelelement 21 bildet den einen endseitigen Abschluß eines flexiblen Verbindungskabels 25, in welchem der Lichtleiter 17 in einer Kabelumhüllung 32 verläuft, und ist mit letzterem verbunden, so daß das von dem optoelektronischen Sender 18 abgestrahlte Licht durch das optische Koppelelement 21 auf die Stirnfläche des im Durchmesser kleineren Lichtleiters 17 konzentriert wird. Am anderen Ende des flexiblen Verbindungskabels 25 ist in gleicher Weise mit dem Lichtleiter 17 ein optisches Koppelelement 24 verbunden, das ebenfalls von einer Steckfassung 22 umgeben ist, die in eine Hülse 23 im Lehrersendegerät 10 eingesteckt werden kann. Innerhalb der Hülse 23 ist die lichtempfindliche Fläche des im Lehrersendegerät 10 integrierten optoelektronischen Empfängers 19 angeordnet. Das optische Koppelelement 24 ist beispielsweise als Zerstreuungslinse ausgebildet, so daß durch das an der Stirnfläche des Lichtleiters 17 austretende Lichtbündel mit gegenüber dem Durchmesser der lichtempfindlichen Fläche des optoelektronischen Empfängers 19 wesentlich kleinerem Durchmesser dessen lichtempfindliche Fläche gleichmäßig beleuchtet wird. Der optoelektronische Empfänger 19 kann beispielsweise als Fotowiderstand, Fototransistor oder Fotodiode ausgebildet sein.The signal line 12 is formed by an optical fiber 17 , which can be designed as an optical fiber and which is coupled at one end to the student transmitter 11 via an optoelectronic transmitter 18 and at the other end to the teacher transmitter 10 via an optoelectronic receiver 19 . The optoelectronic transmitter 18 , which is designed, for example, as a luminescence diode (LED) or semiconductor laser, is integrated in the student transmitter device 11 and connected to the microprocessor 16 via electrical lines. Its light-emitting end face is surrounded by a sleeve 20 into which an optical coupling element 21 , for example a converging lens, held in a socket 22 can be inserted. The optical coupling element 21 forms the end of a flexible connecting cable 25 , in which the light guide 17 runs in a cable sheath 32 , and is connected to the latter, so that the light emitted by the optoelectronic transmitter 18 through the optical coupling element 21 onto the end face of the is concentrated in diameter smaller light guide 17 . At the other end of the flexible connecting cable 25 , an optical coupling element 24 is connected in the same way to the light guide 17 , which is also surrounded by a socket 22 which can be inserted into a sleeve 23 in the teacher transmitter 10 . The photosensitive surface of the optoelectronic receiver 19 integrated in the teacher transmitter 10 is arranged within the sleeve 23 . The optical coupling element 24 is designed, for example, as a diverging lens, so that the light bundle emerging at the end face of the light guide 17 with its diameter which is substantially smaller than the diameter of the photosensitive surface of the optoelectronic receiver 19 illuminates its photosensitive surface evenly. The optoelectronic receiver 19 can be designed, for example, as a photo resistor, photo transistor or photo diode.
Die im Schülersendegerät 11 generierten Steuersignale werden von dem optoelektronischen Sender 18 in optische Signale umgewandelt, über das optische Koppelelement 21 in den Lichtleiter 17 eingekoppelt und über diesen zum Lehrersendegerät 10 übertragen. Im optoelektrischen Empfänger 19 werden die optischen Signale wieder in elektrische Signale rückgewandelt und über den Mikroprozessor 16 verstärkt an die Funkantenne 13 gegeben.The control signals generated in the student end device 11 are converted by the optoelectronic transmitter 18 to optical signals coupled through the optical coupling element 21 into the light guide 17 and transmitted via this end to the teacher device 10th In the optoelectric receiver 19 , the optical signals are converted back into electrical signals and are increasingly transmitted to the radio antenna 13 via the microprocessor 16 .
In Fig. 1 ist eine sehr einfache Variante einer Funkfernsteuervorrichtung für den Lehrbetrieb wiedergegeben, bei welcher die Signalübertragung über das flexible Verbindungskabel 25 nur in einer Richtung, nämlich vom Schülersendegerät 11 zum Lehrersendegerät 10, erfolgt. In einer hier nicht dargestellten aufwendigeren Version ist das Schülersendegerät 11 ebenfalls mit einer Funkantenne ausgerüstet, und eine Daten- bzw. Signalübertragung erfolgt in beiden Richtungen, also sowohl vom Schülersendegerät 11 zum Lehrersendegerät 10 als auch umgekehrt vom Lehrersendegerät 10 zum Schülersendegerät 11. Für die hierfür erforderliche bidirektionale Übertragung der optischen Signale ist zusätzlich im Lehrersendegerät 10 ein optoelektronischer Sender und im Schülersendegerät 11 ein optoelektronischer Empfänger vorzusehen. Diese optoelektronischen Sender oder Empfänger sind identisch aufgebaut wie die optoelektronischen Sender und Empfänger 18, 19 in Fig. 1. Diese beiden optoelektronischen Sender und Empfänger sind entweder an dem gleichen Lichtleiter 17 oder an einem getrennten, parallel zum Lichtleiter 17 verlegten Lichtleiter 17′ angeschlossen.In Fig. 1 a very simple version of a radio remote control device is shown for teaching, in which the signal transmission to the teacher's end device 10, via the flexible connecting cable 25 in one direction only, namely, from the student end of apparatus 11. In a more complex version, not shown here, the student transmitter 11 is also equipped with a radio antenna, and data or signal transmission takes place in both directions, i.e. both from the student transmitter 11 to the teacher transmitter 10 and vice versa from the teacher transmitter 10 to the student transmitter 11 . For the bidirectional transmission of the optical signals required for this purpose, an optoelectronic transmitter must also be provided in the teacher transmitter 10 and an optoelectronic receiver in the student transmitter 11 . These opto-electronic transmitter or receiver have an identical structure as the optoelectronic transmitter and receiver 18, 19 in Fig. 1. These two opto-electronic transmitters and receivers are connected to either the same light guide 17 or on a separate, installed parallel to the optical fiber 17 light guide 17 '.
In Fig. 2 ist abschnittweise ein flexibles Verbindungskabel 25′ mit zwei Lichtleitern 17 und 17′ dargestellt. Der Lichtleiter 17 ist an dem einen Ende mit dem optoelektronischen Sender 18 und der Lichtleiter 17′ an dem gleichen Ende mit einem optoelektronischen Empfänger 19′ verbunden. Wie in Fig. 2 nicht zu sehen ist, ist an dem anderen Ende des Lichtleiters 17 ein optoelektronischer Empfänger und an dem gleichen anderen Ende des Lichtleiters 17′ ein optoelektronischer Sender angeschlossen. An jedem Ende des Verbindungskabels 25′ sind der optoelektronische Sender 18 und der optoelektronische Empfänger 19′ in einem Anschlußstecker 26 integriert, der mit dem Mantel 27 des flexiblen Verbindungskabels 25′ vergossen ist. Die beiden elektrischen Anschlüsse des optoelektronischen Senders 18 und des optoelektronischen Empfängers 19′ sind jeweils an einem Koaxial-Steckstift 28 bzw. 29 angeschlossen. Mit diesen Koaxial-Steckstiften 28, 29 ist der Anschlußstecker 26 in entsprechende Koaxialbuchsen 30, 31 im in Fig. 2 angedeuteten Schülersendegerät 11 einsteckbar. Am anderen Ende des Verbindungskabels 25′ ist ein gleichartig ausgebildeter Anschlußstecker mit zwei Koaxial-Steckstiften in gleiche Koaxialbuchsen im Lehrersendegerät 10 einsteckbar. Die Koaxialbuchsen 30, 31 sind sowohl am Lehrersendegerät 10 als auch am Schülersendegerät 11 für ein elektrisches Koaxialkabel zur elektrischen Datenübertragung zwischen Lehrersendegerät 10 und Schülersendegerät 11 bereits vorhanden, so daß Lehrersendegerät 10 und Schülersendegerät 11 ohne technische Umrüstung mit dem flexiblem Verbindungskabel 25′ zur optischen Datenübertragung verbunden werden können.In Fig. 2 a section of a flexible connecting cable 25 'with two optical fibers 17 and 17 ' is shown. The light guide 17 is connected at one end to the optoelectronic transmitter 18 and the light guide 17 'at the same end to an optoelectronic receiver 19 '. As can not be seen in Fig. 2, an optoelectronic receiver is connected to the other end of the light guide 17 and an optoelectronic transmitter to the same other end of the light guide 17 '. At each end of the connecting cable 25 ', the optoelectronic transmitter 18 and the optoelectronic receiver 19 ' are integrated in a connector 26 which is cast with the jacket 27 of the flexible connecting cable 25 '. The two electrical connections of the optoelectronic transmitter 18 and the optoelectronic receiver 19 'are each connected to a coaxial plug 28 and 29 , respectively. With these coaxial plug pins 28 , 29 , the connector plug 26 can be inserted into corresponding coaxial sockets 30 , 31 in the student transmitter 11 indicated in FIG. 2. At the other end of the connecting cable 25 'is a similarly designed connector with two coaxial pins in the same coaxial sockets in the teacher transmitter 10 can be inserted. The coaxial sockets 30 , 31 are already present on both the teacher transmitter 10 and the student transmitter 11 for an electrical coaxial cable for electrical data transmission between the teacher transmitter 10 and the student transmitter 11 , so that the teacher transmitter 10 and the student transmitter 11 without any technical retrofitting with the flexible connecting cable 25 'for optical data transmission can be connected.
Claims (6)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
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