ES2551251A1 - Prefabricated module for construction and associated modular building (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Módulo prefabricado para construcción y edificación modular asociada Prefabricated module for construction and associated modular building
La presente invención pertenece al sector de la construcción, y más concretamente a la construcción modular de edificios prefabricados. The present invention belongs to the construction sector, and more specifically to the modular construction of prefabricated buildings.
El objeto de la presente invención es un módulo prefabricado para construcción, así como la edificación modular constituida por una pluralidad de dichos módulos, mediante los cuales se maximiza el acabado en taller de los trabajos y tareas de construcción a realizar, minimizando por tanto los trabajos en el punto de ubicación final, siendo además el módulo de la invención apto para el transporte marítimo pudiendo manipular y apilar el módulo como si de un contenedor ISO se tratara. The object of the present invention is a prefabricated module for construction, as well as the modular building constituted by a plurality of said modules, by means of which the finishing in workshop of the works and construction tasks to be carried out is maximized, thus minimizing the works at the point of final location, the module of the invention being also suitable for sea transport, being able to manipulate and stack the module as if it were an ISO container.
En la actualidad es ampliamente conocida la construcción modular prefabricada donde, a partir de secciones estandarizadas, edificios de todo tipo son fabricados con antelación lejos de su punto de destino, generalmente en una fábrica o taller, para posteriormente ser desplazadas y enviadas hasta su ubicación definitiva para su posicionamiento y ensamblaje finales. At present, prefabricated modular construction is widely known where, from standardized sections, buildings of all kinds are manufactured in advance away from their destination, usually in a factory or workshop, to be subsequently moved and sent to their final location. for final positioning and assembly.
En el año 2011 la empresa editora estadounidense “McGraw Hill Construction” publicó un estudio llevado a cabo entre profesionales arquitectos, ingenieros, contratistas y promotores de edificios, que apoyaron los beneficios de la construcción modular en lo que a mejora de la velocidad de finalización de la construcción, calidad y seguridad se refiere, mientras que el conjunto de los costes, residuos de materiales y el impacto en el medio ambiente se percibía como importantemente reducido. Como resultado de ello, el número de edificios que incorporan sistemas o subsistemas prefabricados se ha incrementado en un 86% en los últimos años. In 2011, the American publishing company “McGraw Hill Construction” published a study carried out among professional architects, engineers, contractors and building developers, who supported the benefits of modular construction in terms of improving the speed of completion of construction, quality and safety are referred to, while the set of costs, material waste and the impact on the environment was perceived as significantly reduced. As a result, the number of buildings incorporating prefabricated systems or subsystems has increased by 86% in recent years.
Más en particular, dentro de los sistemas de construcción prefabricada, uno de los que se ha desarrollado con mayor fuerza es el basado en estructuras de perfiles de acero laminados en frío, más conocido por su denominación inglesa “Steel Framing”, presentando un mayor éxito y predominancia en países de influencia anglosajona, EEUU, Reino Unido, Nueva Zelanda y Australia. Así, la construcción modular prefabricada en este tipo de estructuras de acero puede clasificarse en tres categorías, en función de su nivel de acabado en taller o fábrica: More particularly, within the prefabricated construction systems, one of those that has been developed with greater force is the one based on cold rolled steel profile structures, better known by its English name "Steel Framing", presenting a greater success and predominance in countries of Anglo-Saxon influence, USA, United Kingdom, New Zealand and Australia. Thus, the prefabricated modular construction in this type of steel structures can be classified into three categories, depending on their level of finishing in workshop or factory:
-Prefabricación en taller de las piezas, anclajes y accesorios de la estructura, los cuales son transportados en contenedores hasta el punto de destino e instalación final, siendo allí, en el punto de destino, donde se procede posteriormente a la construcción final del módulo o edificación. Muy bajo nivel de acabado constructivo en taller. -Prefabrication in the workshop of the parts, anchors and accessories of the structure, which are transported in containers to the destination point and final installation, being there, at the destination point, where the final construction of the module is subsequently carried out or edification. Very low level of construction finish in the workshop.
-Prefabricación en taller de paredes, suelos y techos, que son transportados al lugar de destino para proceder igualmente allí con la construcción del módulo o edificación en cuestión. Nivel medio-bajo de acabado. -Prefabrication in workshop of walls, floors and ceilings, which are transported to the destination to proceed equally there with the construction of the module or building in question. Medium-low level of finishing.
-Prefabricación en taller de módulos, paredes y techos, basados en la construcción “Steel Framing” con estructura provisional en acero laminado en caliente para rigidizar la estructura, permitir la carga y descarga del módulo, así como el izado en obra hasta su posición definitiva, y donde una vez llegado al punto de destino, se requieren nuevos trabajos de construcción, montaje e instalación de dicha estructura de acero laminado en caliente. Nivel medio de acabado constructivo. -Prefabrication in the workshop of modules, walls and ceilings, based on the “Steel Framing” construction with provisional structure in hot rolled steel to stiffen the structure, allow loading and unloading of the module, as well as lifting on site to its final position , and where once reached the destination point, new construction, assembly and installation work of said hot-rolled steel structure is required. Average level of construction finish.
Por tanto, dentro del sistema de construcción modular basado en “Steel Framing”, se han detectado varios problemas e inconvenientes que a día de hoy siguen sin resolverse, entre los que destacan: Therefore, within the modular construction system based on “Steel Framing”, several problems and inconveniences have been detected that are still unresolved today, among which are:
-Si bien incluye un acabado parcial de la construcción en taller, los sistemas “Steel Framing” actuales todavía requieren de múltiples trabajos y tareas de construcción a realizar en el punto final de destino, con los costes económicos que ello supone en tiempo, material y mano de obra. -While it includes a partial finishing of the workshop construction, the current “Steel Framing” systems still require multiple construction jobs and tasks to be carried out at the final destination, with the economic costs that this entails in time, material and workforce.
-Por otro lado, las estructuras actuales de “Steel Framing” están diseñadas para soportar esfuerzos de compresión, pero no de tracción. Éstos últimos esfuerzos aparecen en las labores de carga y descarga de los módulos en camiones, así como en las maniobras de izado de los módulos hasta su posicionamiento final mediante grúas. Es por ello que ya se conoce la intervención de una estructura “provisional”, no permanente, de acero laminado en caliente para permitir realizar dichas tareas con garantías. No obstante, dicha estructura provisional debe ser eliminada, modificada y reconstruida en el punto final de destino, siendo este aspecto claramente optimizable. -On the other hand, the current “Steel Framing” structures are designed to withstand compression efforts, but not tensile. These last efforts appear in the loading and unloading of the modules in trucks, as well as in the lifting operations of the modules until their final positioning by means of cranes. That is why the intervention of a “temporary” non-permanent structure of hot-rolled steel is already known to allow these tasks to be carried out with guarantees. However, said provisional structure must be removed, modified and rebuilt at the final destination point, this aspect being clearly optimizable.
-Asimismo, existe actualmente una limitación en cuanto al transporte de módulos prefabricados se refiere, restringiendo su transporte a los camiones, resultando por tanto insuficiente para comercializar los módulos prefabricados en lugares donde se necesitaría transporte marítimo para su desplazamiento desde los talleres de fabricación. Es por ello que las empresas de construcción modular se encuentran limitadas para comercializar sus productos únicamente en entornos relativamente cercanos, donde el único medio de transporte disponible es el camión. -Also, there is currently a limitation as far as the transport of prefabricated modules is concerned, restricting their transport to the trucks, resulting therefore insufficient to commercialize the prefabricated modules in places where maritime transport would be needed for their displacement from the manufacturing workshops. That is why modular construction companies are limited to market their products only in relatively close environments, where the only means of transport available is the truck.
Mediante la presente invención se solucionan los inconvenientes anteriormente citados, proporcionando un módulo prefabricado para construcción, el cual permite maximizar la finalización y acabado en taller de las tareas de construcción de una edificación, reduciendo al mínimo los trabajos a realizar en el punto de emplazamiento final de la misma, siendo el módulo de la invención fácilmente transportable y manejable, apto para su transporte marítimo, pudiendo manipularlo y apilarlo como si de un contenedor ISO se tratara, sin necesidad de emplear contenedores ISO para alojarlos. De acuerdo con otro objeto de la invención se describe una edificación modular formada por una pluralidad de módulos de los aquí descritos, ya sea por el adosamiento lateral de módulos o mediante el apilamiento de los mismos para la conformación de varias plantas o alturas del edificio en cuestión. By means of the present invention, the aforementioned drawbacks are solved, providing a prefabricated module for construction, which allows maximizing the completion and finishing in the workshop of the construction tasks of a building, minimizing the work to be done at the final location point thereof, the module of the invention being easily transportable and manageable, suitable for sea transport, being able to handle and stack it as if it were an ISO container, without the need to use ISO containers to house them. According to another object of the invention, a modular building is described formed by a plurality of modules of those described herein, either by the lateral attachment of modules or by stacking them for the conformation of several floors or building heights in question.
La edificación modular resultante por el adosamiento lateral y/o apilamiento de diversos módulos de los mencionados puede tener como objetivo servir tanto para viviendas como para hospitales, colegios o cualquier otra tipología diferente de edificio. The modular building resulting from the lateral and / or stacking of various modules of the mentioned ones can have the objective of serving both for homes and for hospitals, schools or any other type of building.
Más concretamente, el módulo prefabricado de la invención comprende una estructura de soporte formada por una pluralidad de perfiles de acero conformados en caliente para sustentación vertical y horizontal, y que definen a su vez una pluralidad de habitáculos interiores. Además, el módulo prefabricado comprende una pluralidad de perfiles de acero conformados en frío, soldados a la estructura de acero en caliente y que realizan las funciones de “Steel Framing”, rigidizando la estructura y sirviendo de soporte para suelo, paredes y techo. More specifically, the prefabricated module of the invention comprises a support structure formed by a plurality of hot-formed steel profiles for vertical and horizontal lift, and which in turn define a plurality of interior compartments. In addition, the prefabricated module comprises a plurality of cold formed steel profiles, welded to the hot steel structure and performing the functions of "Steel Framing", stiffening the structure and serving as a support for floor, walls and ceiling.
En este punto cabe aclarar que, cuando se hace mención en la presente memoria descriptiva a perfiles “conformados en frío”, se refiere aquí a perfiles metálicos de acero obtenidos directamente por doblado a partir de unos rodillos deformadores hidráulicos sobre un fleje de acero hasta obtener la forma deseada, sin que exista cambio de temperatura del acero. Se conocen en el mercado múltiples configuraciones de perfiles conformados en frío (formas en U, C, L, I, W, Z, etc.). Por otro lado, en la presente memoria se entiende por perfiles de acero “conformados en caliente” a aquellos perfiles procedentes de altos hornos de fundición, sometidos a muy altas temperaturas. At this point it should be clarified that, when mention is made herein of "cold formed" profiles, it refers here to steel metal profiles obtained directly by bending from hydraulic deformation rollers on a steel strip until obtaining the desired shape, without the change in temperature of the steel. Multiple configurations of cold-formed profiles are known in the market (U, C, L, I, W, Z shapes, etc.). On the other hand, in the present specification, "hot-formed" steel profiles are understood as those profiles from blast furnaces, subjected to very high temperatures.
Además, para el conformado final de paredes, tabiques, suelos y techos, se ha previsto que el módulo prefabricado de la invención pueda incorporar entre otros: láminas impermeabilizantes de PVC; tableros de virutas orientadas (paneles OSB); placas de cartón yeso; capas de lana mineral para el aislamiento térmico y acústico, así como una capa de acabado interior. In addition, for the final forming of walls, partitions, floors and ceilings, it is envisioned that the prefabricated module of the invention can incorporate among others: PVC waterproofing sheets; oriented chip boards (OSB panels); plasterboard plates; mineral wool layers for thermal and acoustic insulation, as well as an interior finish layer.
Preferentemente el módulo prefabricado de la invención tiene una forma prismática rectangular con esquinas en sus extremos, comprendiendo adicionalmente una pluralidad de cantoneras, también conocidas como “isocorners”, acopladas en las esquinas del módulo prefabricado, y que disponen de unos orificios pasantes laterales para facilitar las tareas de amarre e izado del módulo prefabricado, generalmente mediante grúas. Preferably the prefabricated module of the invention has a rectangular prismatic shape with corners at its ends, further comprising a plurality of corners, also known as "isocorners", coupled at the corners of the prefabricated module, and having lateral through holes to facilitate the mooring and hoisting tasks of the prefabricated module, usually by cranes.
Por tanto, en aras de ofrecer una alta calidad al menor coste posible, la presente invención se centra en minimizar el trabajo en el punto de ubicación final de la edificación, lo que implica que los módulos prefabricados salgan con el mayor grado de acabado posible del taller, minimizando así las labores en el lugar de destino. De esta manera, al ser los rendimientos en talleres muy superiores a los realizados en el lugar de destino, con un producto validado y supervisado por los departamentos de calidad de los talleres, quedarían en campo exclusivamente los trabajos y labores menores de posicionamiento y acople de los módulos, así como un chequeo final del correcto montaje, conexionado, etc., realizado por personal de menor cualificación, y por tanto de menor coste. Therefore, in order to offer high quality at the lowest possible cost, the present invention focuses on minimizing work at the point of final location of the building, which implies that the prefabricated modules leave with the highest degree of finish possible workshop, thus minimizing the work at the destination. In this way, since the yields in workshops are far superior to those carried out at the destination, with a product validated and supervised by the quality departments of the workshops, only the jobs and minor tasks of positioning and coupling of the modules, as well as a final check of the correct assembly, connection, etc., carried out by lower qualified personnel, and therefore of lower cost.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
Figura 1.-Muestra una vista en perspectiva del módulo prefabricado objeto de invención, donde se aprecia su estructura de perfiles de acero conformados en frío (“Steel Framing”). Figure 1.- Shows a perspective view of the prefabricated module object of the invention, where its structure of cold formed steel profiles ("Steel Framing") can be seen.
Figura 2.-Muestra una vista en lateral y en planta respectivamente del módulo prefabricado de la figura 1. Figure 2.- Shows a side and plan view respectively of the prefabricated module of Figure 1.
Figura 3.-Muestra una vista en planta de un edificio conformado por dos módulos prefabricados. Figure 3.- Shows a plan view of a building made up of two prefabricated modules.
Figura 4.-Muestra una vista en planta del edificio de la figura 3, configurado como vivienda, donde se aprecian sus diferentes habitáculos internos. Figure 4.- It shows a plan view of the building of figure 3, configured as a dwelling, where its different internal rooms can be seen.
Figura 5.-Muestra una vista en planta de una línea de módulos prefabricados adosados lateralmente entre sí. Figure 5.- Shows a plan view of a line of prefabricated modules laterally attached to each other.
Figura 6.-Muestra una vista frontal de una edificación constituida por tres plantas, cada una de ellas constituida por una línea de módulos como la representada en la figura Figure 6.- It shows a front view of a building consisting of three floors, each consisting of a line of modules as shown in the figure
5. 5.
Se describe a continuación un ejemplo de realización preferente haciendo mención a las figuras arriba citadas, sin que ello limite o reduzca el ámbito de protección de la presente invención. An example of a preferred embodiment is described below with reference to the aforementioned figures, without limiting or reducing the scope of protection of the present invention.
En las figuras 1 y 2 se pueden apreciar sendas vistas en perspectiva, lateral y en planta del módulo prefabricado de la invención, que en la presente realización presente una configuración rectangular, y que comprende: Figures 1 and 2 show perspective, side and plan views of the prefabricated module of the invention, which in the present embodiment presents a rectangular configuration, and comprising:
-una estructura de soporte formada por una pluralidad de perfiles de acero conformados en caliente (10) para sustentación vertical y horizontal, y que definen a su vez una pluralidad de habitáculos interiores, -a support structure formed by a plurality of hot-formed steel profiles (10) for vertical and horizontal support, and which in turn define a plurality of interior interiors,
-una pluralidad de perfiles de acero conformados en frío (20), soldados a la estructura de acero en caliente (10) para formar el soporte para paredes, techo y suelo de los diferentes habitáculos del módulo prefabricado y que rigidizan a su vez la estructura (1). -a plurality of cold-formed steel profiles (20), welded to the hot steel structure (10) to form the support for walls, ceiling and floor of the different rooms of the prefabricated module and which in turn stiffen the structure (one).
-una pluralidad de cantoneras (30), mostradas más claramente en la figura 2, acopladas en las esquinas del módulo prefabricado (1), y que disponen de unos orificios pasantes (31) laterales para facilitar las tareas de amarre e izado del módulo prefabricado (1), y -a plurality of corners (30), shown more clearly in Figure 2, coupled at the corners of the prefabricated module (1), and having lateral through holes (31) to facilitate the tasks of mooring and lifting the prefabricated module (1), and
-una zona de paso auxiliar (40) configurado para constituir una galería o pasarela, estando dicha zona de paso auxiliar (40) amarrada a las cantoneras (30). - an auxiliary passage zone (40) configured to constitute a gallery or walkway, said auxiliary passage zone (40) being tied to the corners (30).
Además, se ha contemplado que el módulo prefabricado (1) aquí descrito presente unas dimensiones, peso y volumen tales que lo hacen apto para su transporte marítimo, por tanto sin necesidad de requerir su inserción en contenedores ISO, tal como se viene haciendo en la actualidad. Así el módulo prefabricado (1) de la invención cumple con los estándares de los contenedores ISO de transporte marítimo, permitiendo ser apilados en el almacenaje en puerto y/o el propio transporte marítimo (buque portacontenedores). In addition, it has been contemplated that the prefabricated module (1) described herein has such dimensions, weight and volume that make it suitable for shipping, therefore without requiring its insertion into ISO containers, as it has been done in the present. Thus, the prefabricated module (1) of the invention complies with the standards of the ISO shipping containers, allowing them to be stacked in port storage and / or the shipping itself (container ship).
Por su parte en la figura 3 se puede observar una vista en planta de una edificación constituida por dos módulos prefabricados (1) unidos lateralmente entre sí, apreciándose por un lado los perfiles de acero en caliente (10), así como las capas de cartón-yeso (pladur®) que separarían las diferentes estancias y habitáculos de, en este caso, una vivienda, dormitorios, baño, salón, cocina, etc., tal y como se muestra en la figura 4, donde se representan ya los cerramientos, puertas, ventanas, terrazas que puede incorporar. On the other hand, in figure 3 a plan view of a building consisting of two prefabricated modules (1) joined laterally to each other can be observed, with hot steel profiles (10), as well as cardboard layers - plasterboard (plasterboard) that would separate the different rooms and rooms from, in this case, a house, bedrooms, bathroom, living room, kitchen, etc., as shown in Figure 4, where the enclosures are already represented, doors, windows, terraces that you can incorporate.
En dichas figuras 3 y 4, se muestra a la derecha la zona de paso auxiliar (40) arriba mencionada, y que en la posición de ubicación final de la vivienda constituirá el pasillo, galería o zona común de tránsito para vecinos y/o viandantes, pudiendo instalar una barandilla metálica o similar para delimitar más claramente dichas zonas de acceso privado. In said figures 3 and 4, the above-mentioned auxiliary passage zone (40) is shown on the right, and that in the position of final location of the dwelling it will constitute the corridor, gallery or common transit area for neighbors and / or pedestrians , being able to install a metal railing or similar to more clearly delimit said private access areas.
Así, tal y como se aprecia en la figura 5, el módulo prefabricado (1) de la invención está perfectamente adaptado para su adosado o anexionado lateral con otros módulos, constituyendo así una planta o nivel de altura de un edificio. Thus, as can be seen in Figure 5, the prefabricated module (1) of the invention is perfectly adapted to be attached or laterally attached to other modules, thus constituting a floor plan or height level of a building.
Todavía más si cabe, de acuerdo con otro objeto de la invención, se describe una edificación modular (100), como la representada en la figura 6, comprendida por una pluralidad de módulos prefabricados (1) anexionados y apilados entre sí de forma segura, rápida y eficiente. Así, el particular diseño, materiales y configuración de los módulos prefabricados (1) permite construir las diferentes alturas de los edificios, por apilamiento de los mismos, sin necesidad instalar o acoplar estructuras adicionales que encarezcan los costes totales y supongan mayor tiempo de montaje. Even more so, according to another object of the invention, a modular building (100) is described, as shown in Figure 6, comprised of a plurality of prefabricated modules (1) appended and stacked together in a secure manner, Fast and efficient Thus, the particular design, materials and configuration of the prefabricated modules (1) make it possible to construct the different heights of the buildings, by stacking them, without the need to install or attach additional structures that make the total costs more expensive and involve greater assembly time.
Por último, cabe listar las principales mejoras y ventajas conseguidas mediante el módulo prefabricado para construcción de la presente invención: Finally, the main improvements and advantages achieved by means of the prefabricated module for construction of the present invention are listed:
-Permite obtener un máximo nivel de finalización y acabado de los módulos prefabricados desde su salida en el propio taller de fabricación hasta el punto final de destino. Así, los módulos salen completados al 100% desde el taller e incluyen ya montada la estructura de laminado en frío (“Steel Framing”), de modo que en el punto final de instalación únicamente quedan por realizar las labores de posicionamiento, amarre y acoplamiento de los módulos. -It allows to obtain a maximum level of completion and finishing of the prefabricated modules from its exit in the manufacturing workshop itself to the final point of destination. Thus, the modules are 100% completed from the workshop and already include the cold rolled structure (“Steel Framing”), so that only the positioning, mooring and coupling tasks remain at the final installation point of the modules.
-No presenta limitaciones en cuando a su transporte, restringido generalmente a camiones, pues los módulos prefabricados de la invención cumplen los estándares y -It has no limitations on its transportation, generally restricted to trucks, as the prefabricated modules of the invention meet the standards and
5 condiciones de los contenedores ISO de transporte marítimo y ferroviario (dimensiones, materiales, resistencias, etc.). Por tanto, no es necesario el uso de contenedores, ni la inserción de los módulos en los mismos, pues los propios módulos son aptos para su transporte seguro, permitiendo además su apilamiento unos sobre otros. 5 conditions of the ISO shipping and rail transport containers (dimensions, materials, strengths, etc.). Therefore, it is not necessary the use of containers, nor the insertion of the modules in them, because the modules themselves are suitable for safe transport, also allowing their stacking on one another.
10 -Se evita la necesidad de instalar elementos o estructuras adicionales para la construcción de diferentes alturas en edificios multi-modulares, donde el apilamiento de los módulos de la invención es suficiente para levantar varios niveles de altura manteniendo en todo momento las garantías de seguridad, robustez y eficacia. 10 -The need to install additional elements or structures for the construction of different heights in multi-modular buildings is avoided, where the stacking of the modules of the invention is sufficient to lift several levels of height while maintaining safety guarantees, robustness and efficiency.
15 -En relación a los pasillos y galerías existentes dentro de cada planta de los edificios, cabe destacar que los tramos de pasarelas de distribución están incorporadas en los propios módulos, siendo amarradas a los mismos a través de las propias cantoneras o “isocorners”. 15 -In relation to the existing halls and galleries within each floor of the buildings, it should be noted that the sections of distribution walkways are incorporated into the modules themselves, being tied to them through the corners themselves or “isocorners”.
Claims (6)
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| ES201430707A ES2551251B1 (en) | 2014-05-14 | 2014-05-14 | Prefabricated module for construction and associated modular building |
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| ES201430707A ES2551251B1 (en) | 2014-05-14 | 2014-05-14 | Prefabricated module for construction and associated modular building |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| ES2761651A1 (en) * | 2018-11-19 | 2020-05-20 | Buldain Pedro Rebollar | Industrialized unit (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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2014
- 2014-05-14 ES ES201430707A patent/ES2551251B1/en not_active Expired - Fee Related
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2551251 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20160908 |
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20210915 |