DE20110223U1 - Device for cleaning rinsing liquid - Google Patents
Device for cleaning rinsing liquidInfo
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Description
SedimentrohrSediment pipe
Hilti Aktiengesellschaft in Schaan
Fürstentum LiechtensteinHilti Corporation in Schaan
Principality of Liechtenstein
Die Neuerung betrifft ein Gerät zur Reinigung einer mit Bohrklein angereicherten Spülflüssigkeit gemäss dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The innovation relates to a device for cleaning a flushing liquid enriched with drilling cuttings according to the preamble of claim 1.
Bei der abtragenden Bearbeitung von Gestein, Beton, Mauerwerk oder dgl. Materialien wird eine Spülflüssigkeit verwendet, mit der das Werkzeug gekühlt und das vom Werkzeug abgetragene Bohrklein bzw. der Bohrstaub in Form eines Bohrschlammes von der Bearbeitungsstelle entfernt wird. Das Entfernen der mit Bohrschlamm vermischten Spülflüssigkeit erfolgt mit einem Gerät zur Reinigung einer Spülflüssigkeit, wie es beispielswiese aus der DE 198 10 912 A1 bekannt ist. Dieses Gerät weist einen Reinigungsbehälter und einen Tank auf, wobei der Reinigungsbehälter mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes, in Form einer Vakuumpumpe zusammenwirkt. Die verunreinigte Spülflüssigkeit lässt sich mit Hilfe des erzeugten Unterdruckes über eine Absaugleitung von der Bearbeitungsstelle absaugen und dem Reinigungsbehälter zuführen. Die mit Bohrschlamm vermischte Spülflüssigkeit sowie angesaugte Luft strömt stossweise mit einer sehr hohen Geschwindigkeit in den Reinigungsbehälter und wird von dort mit Hilfe einer Einrichtung zur Erzeugung eines Überdruckes in den Tank und von dort durch einen Filter über eine Zuführleitung zurück zur Bearbeitungsstelle gepumpt. Aufgrund der hohen Einströmgeschwindigkeit der in den Reinigungsbehälter einströmenden, verunreinigten Spülflüssigkeit, kann sich der Bohrschlamm nicht vollständig am Boden des Reinigungsbehälters ablagern. Ein Teil des Bohrschlammes gelangt deshalb in den Tank und lagert sich an dem Filter ab, der von Zeit zu Zeit gereinigt werden muss.When removing rock, concrete, masonry or similar materials, a flushing liquid is used to cool the tool and remove the cuttings or drilling dust removed by the tool from the processing point in the form of drilling mud. The flushing liquid mixed with drilling mud is removed using a device for cleaning flushing liquid, as is known, for example, from DE 198 10 912 A1. This device has a cleaning container and a tank, whereby the cleaning container works together with a device for generating a negative pressure in the form of a vacuum pump. The contaminated flushing liquid can be sucked out of the processing point via a suction line using the negative pressure generated and fed to the cleaning container. The flushing fluid mixed with drilling mud and sucked-in air flows in bursts at a very high speed into the cleaning tank and is pumped from there into the tank with the help of a device for generating excess pressure and from there through a filter via a feed line back to the processing point. Due to the high inflow speed of the contaminated flushing fluid flowing into the cleaning tank, the drilling mud cannot completely settle on the bottom of the cleaning tank. Some of the drilling mud therefore gets into the tank and settles on the filter, which has to be cleaned from time to time.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur Reinigung der Spülflüssigkeit zu schaffen, bei dem die Einströmgeschwindigkeit der in den Reinigungsbehälter einströmenden, mit Bohrschlamm und Luft vermischten Spülflüssigkeit erheblich reduziert und dadurch beruhigt wird, damit sich die Luft und der Bohrschlamm vollständig von der Spülflüssigkeit trennen kann.The innovation is based on the task of creating a device for cleaning the flushing fluid in which the inflow velocity of the flushing fluid mixed with drilling mud and air flowing into the cleaning tank is considerably reduced and thus calmed down so that the air and drilling mud can completely separate from the flushing fluid.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Gerät zur Reinigung einer Spülflüssigkeit, welches die im kennzeichnenden Abschnitt des Anspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. This object is achieved by a device for cleaning a rinsing liquid, which has the features recited in the characterizing portion of claim 1.
Beim Einströmen der Spülflüssigkeit in das Einlaufelement, trifft die mit Bohrschlamm verunreinigte und mit Luft angereicherte Spülflüssigkeit auf das Prallelement, prallt von diesem ab und strömt anschliessend seitlich zwischen dem Gehäuse und dem Prallelement beruhigt und mit langsamer Einströmgeschwindigkeit weiter in den Reinigungsbehäiter. Dieses beruhigte Einlaufen der Spülflüssigkeit hat den Vorteil, dass sich der Bohrschlamm gut sowie schnell von der Spülflüssigkeit trennen und am Boden des Reinigungsbehälters ablagern kann.When the flushing fluid flows into the inlet element, the flushing fluid contaminated with drilling mud and enriched with air hits the impact element, bounces off it and then flows sideways between the housing and the impact element into the cleaning tank at a calmed flow rate. This calmed flow of the flushing fluid has the advantage that the drilling mud can separate easily and quickly from the flushing fluid and settle at the bottom of the cleaning tank.
Damit die an der Prallplatte abprallende Spülflüssigkeit nicht aus dem Reinigungsbehälter herausspritzt, bzw. an einem, den Reinigungsbehälter dicht verschliessenden Deckel widerum abprallt, ist das Prallelement beispielsweise in einem Abstand von einer, dem Boden des Reinigungsbehälters abgewandten ersten Stirnseite des Gehäuses angeordnet, der im wesentlichen der halben Gesamtlänge des Gehäuses entspricht.In order to prevent the rinsing liquid bouncing off the impact plate from splashing out of the cleaning container or bouncing off a lid that tightly closes the cleaning container, the impact element is arranged, for example, at a distance from a first end face of the housing facing away from the bottom of the cleaning container that essentially corresponds to half the total length of the housing.
Damit die in das Einlaufelement einströmende Spülflüssigkeit genau auf das Prallelement trifft, ist im Gehäuse zweckmässigerweise zwischen einer vom Boden des Reinigungsbehälters abgewandten ersten Stirnseite des Gehäuses und dem Prallelement ein radial von der Innenwandung des Gehäuses sowie radial vom Prallelement beabstandeter, rohrförmiger Einlaufbereich vorgesehen. Dieser Einlaufbereich wird beispielsweise von einem Rohr gebildet, das wie das Gehäuse an beiden Stirnseiten offen ausgebildet ist. Der Innendurchmesser dieses Rohres ist grosser als die Aussenkontur des Prallelementes und die Aussenkontur des Rohres ist in radialer Richtung vom Gehäuse des Einlaufelementes beabstandet.To ensure that the rinsing liquid flowing into the inlet element hits the impact element precisely, a tubular inlet area is expediently provided in the housing between a first end face of the housing facing away from the bottom of the cleaning container and the impact element, spaced radially from the inner wall of the housing and radially from the impact element. This inlet area is formed, for example, by a tube which, like the housing, is open on both ends. The inner diameter of this tube is larger than the outer contour of the impact element and the outer contour of the tube is spaced radially from the housing of the inlet element.
Damit die zusammen mit der Spülflüssigkeit angesaugte Luft aus dem Einlaufbereich entfernt werden kann und der grössere Teil der Spülflüssigkeit, beispielsweise 60 % bis 80%, nach dem Passieren des Prallelementes im Bereich der Innenkontur des Gehäuses sowie ein kleiner Teil der Spülflüssigkeit, beispielsweise 20 % bis 40%, im Umfangsbereich des Prallelementes weiter in den Reinigungsbehälter fliesst, ist vorzugsweise im Gehäuse, an einem vom Boden des Reinigungsbehälters abgewandten Endbereich des Einlaufbereiches und im Umfangsbereich des Prallelementes wenigstens eine Öffnung angeordnet.So that the air sucked in together with the rinsing liquid can be removed from the inlet area and the larger part of the rinsing liquid, for example 60% to 80%, after passing the impact element in the area of the inner contour of the housing and a small part of the rinsing liquid, for example 20% to 40%, in the peripheral area of the impact element flows further into the cleaning container, at least one opening is preferably arranged in the housing, at an end area of the inlet area facing away from the bottom of the cleaning container and in the peripheral area of the impact element.
Vorteilhafterweise ist die dem Entfernen der Luft aus dem Einlaufbereich dienende Öffnung im Gehäuse zwischen der ersten Stirnseite des Gehäuses und dem Prallelement angeordnet.Advantageously, the opening in the housing used to remove air from the inlet area is arranged between the first end face of the housing and the impact element.
Jene Öffnung des Einlaufbereiches, die an einem vom Boden des Reinigungsbehälters abgewandten Endbereich angeordnet ist erstreckt sich beispielsweise schlitzartig in einer parallel zur Längsertreckung des Einlaufbereiches verlaufenden Richtung. Diese Öffnung erweitert sich zum Endbereich des Einlaufbereiches und ist am freien Ende des Endbereiches offen ausgebildet. Durch diese Öffnung gelangen beispielsweise 60 % bis 80 % der Spülflüssigkeit in einen Zwischenraum, der sich zwischen dem Einlaufbereich und dem Gehäuse erstreckt. Damit die Spülflüssigkeit an die Innenwandung des Gehäuse gelangen kann, um dort weiter in den Reinigungsbehälter fliessen zu können, ist der im Einlaufbereich angeordneten Öffnung ein zwischen dem Einlaufbereich und dem Gehäuse des Einlaufelementes angeordnetes Ablenkelement zugeordnet.The opening of the inlet area, which is arranged at an end area facing away from the bottom of the cleaning container, extends, for example, like a slot in a direction parallel to the longitudinal extension of the inlet area. This opening widens towards the end area of the inlet area and is open at the free end of the end area. For example, 60% to 80% of the rinsing liquid passes through this opening into a space that extends between the inlet area and the housing. So that the rinsing liquid can reach the inner wall of the housing in order to be able to flow further into the cleaning container, the opening arranged in the inlet area is assigned a deflection element arranged between the inlet area and the housing of the inlet element.
Damit der radiale Abstand zwischen dem Prallelement und der Innenkontur des Einlaufbereiches klein gehalten und das Prallelement an dem Einlaufbereich verbunden werden kann, weist die im Umfangsbereich des Prallelementes angeordnete Öffnung vorteilhafterweise eine segmentartige Form auf.In order to keep the radial distance between the impact element and the inner contour of the inlet area small and to be able to connect the impact element to the inlet area, the opening arranged in the peripheral area of the impact element advantageously has a segment-like shape.
Vorteilhafterweise ist zwischen dem Prallelement und einer der ersten Stirnseite des Gehäuses gegenüberliegenden zweiten Stirnseite ein Ablaufrohr angeordnet, dessen Aussendurchmesser im wesentlichen der Aussenkontur des Prallelementes entspricht. Entlang dieses Ablaufrohres kann die Spülflüssigkeit beruhigt in die sich bereits in dem Reinigungsbehälter befindliche Spülflüssigkeit einfliessen.Advantageously, a drain pipe is arranged between the impact element and a second end face opposite the first end face of the housing, the outside diameter of which essentially corresponds to the outside contour of the impact element. The rinsing liquid can flow smoothly along this drain pipe into the rinsing liquid already in the cleaning container.
Um bei einer Reinigung des Einlaufelementes eine gute Zugänglichkeit, insbesondere des Zwischenraumes zwischen dem rohrförmigen Einlaufbereich sowie dem Ablaufrohr und dem Gehäuse erreichen zu können, sind das Gehäuse und/oder das Ablaufrohr vorzugsweise aus zwei formschlüssig miteinander in Verbindung stehenden Halbschalen gebildet.In order to achieve good accessibility when cleaning the inlet element, in particular the space between the tubular inlet area and the drain pipe and the housing, the housing and/or the drain pipe are preferably formed from two half-shells that are positively connected to one another.
Die Neuerung wird anhand von zwei Zeichnungen, in denen ein Gerät zur Reinigung einer mit Bohrschlamm vermischten Spülflüssigkeit dargestellt ist, näher erläutert.The innovation is explained in more detail using two drawings showing a device for cleaning a flushing fluid mixed with drilling mud.
Fig.1 ein neuerungsgemässes Gerät zur Reinigung einer mit BohrFig.1 an innovative device for cleaning a drill
schlamm vermischten Spülflüssigkeit;mud mixed rinsing liquid;
Fig. 2 eine vergrösserte, geschnittene Darstellung des imFig. 2 is an enlarged, sectional view of the
Reinigungsbehälter angeordneten Einlaufelementes.Inlet element arranged in the cleaning container.
Das neuerungsgemässe Gerät weist einen Reinigungsbehälter 1 und einen Tank 2 auf, wobei sowohl der Rsinigungsbehälter 1 als auch der Tank mit einem Deckel 10, 11 verschlossen sind. Der Reinigungsbehälter 1 steht mit einer Einrichtung 6 zur Erzeugung eines Unterdruckes in Verbindung, die in dem Reinigungsbehälter 1 einen Unterdruck erzeugt. Mit Hilfe dieses Unterdruckes wird Luft und Spülflüssigkeit, die mit Bohrschlamm vermischt ist, der beispielsweise bei der Erzeugung von Bohrungen in harten Untergründen wie Beton, Gestein, Mauerwerk oder dergleichen anfällt, über eine Absaugleitung 3 im Bereich einer Bearbeitungsstelle abgesaugt und dem Reinigungsbehälter 1, beispielsweise mit einer sehr hohen Geschwindigkeit, stossweise zugeführt.The device according to the innovation has a cleaning container 1 and a tank 2, whereby both the cleaning container 1 and the tank are closed with a lid 10, 11. The cleaning container 1 is connected to a device 6 for generating a negative pressure, which generates a negative pressure in the cleaning container 1. With the help of this negative pressure, air and rinsing liquid mixed with drilling mud, which arises, for example, when drilling holes in hard substrates such as concrete, stone, masonry or the like, is sucked out via a suction line 3 in the area of a processing point and fed to the cleaning container 1 in bursts, for example at a very high speed.
Die in den Reinigungsbehälter 1 einströmende, verunreinigte Spülflüssigkeit strömt zuerst in ein Einlaufelement 9, das in dem Reinigungsbehälter 1 angeordnet ist. Dieses Einlaufelement 9 weist ein rohrförmiges Gehäuse 12 mit einer vom Boden des Reinigungsbehälters 1 abgewandten ersten Stirnseite auf, die in direktem Kontakt mit dem Deckel 10 steht. Eine der ersten Stirnseite gegenüberliegende zweite Stirnseite des Gehäuses 12 ist vom Boden des Reinigungsbehälters 1 beabstandet. In dem Gehäuse 12 befindet sich ein rohrförmiger Einlaufbereich 14, der sich ausgehend von der ersten Stirnseite des Gehäuses 12 über im wesentlichen die halbe Gesamtlänge des Gehäuses 12 erstreckt. Dieser rohrförmige Einlaufbereich 14 besitzt einen Aussendurchmesser, der kleiner ist als ein Innendurchmesser des Gehäuses 12. Ein Endbereich dieses rohrförmigen Einlaufbereiches 14 befindet sich im Bereich der ersten Stirnseite des Gehäuses 12 und weist vier Öffnungen 17 in Form von radialen Durchtrittsöffnungen 17 auf. Diese Öffnungen 17 sind im wesentlichen schlitzartig sowie zum Endbereich des Einlaufbereiches 14 hin offen ausgebildet. Sie erstrecken sich parallel zur Längserstreckung des Gehäuses 12 über eine Länge, die der 0,15- bis 0,35-fachen Gesamtlänge des Gehäuses 12 entspricht.The contaminated rinsing liquid flowing into the cleaning container 1 first flows into an inlet element 9 which is arranged in the cleaning container 1. This inlet element 9 has a tubular housing 12 with a first end facing away from the bottom of the cleaning container 1, which is in direct contact with the lid 10. A second end of the housing 12 opposite the first end is spaced from the bottom of the cleaning container 1. In the housing 12 there is a tubular inlet region 14 which extends from the first end of the housing 12 over essentially half the total length of the housing 12. This tubular inlet region 14 has an outer diameter that is smaller than an inner diameter of the housing 12. An end region of this tubular inlet region 14 is located in the region of the first end face of the housing 12 and has four openings 17 in the form of radial passage openings 17. These openings 17 are essentially slot-like and open towards the end region of the inlet region 14. They extend parallel to the longitudinal extension of the housing 12 over a length that corresponds to 0.15 to 0.35 times the total length of the housing 12.
An den rohrförmigen Einlaufbereich 14 schliesst sich in Einströmrichtung der Spülflüssigkeit ein Prallelement 15 an, das sich im wesentlichen senkrecht zur Einströmrichtung der Spülflüssigkeit erstreckt. Das Prallelement 15 ist kleiner als eine lichte Weite des rohrförmigen Endbereiches 14. Im Umfangsbereich dieses Prallelementes 15 erstrecken sich mehrere Öffnungen 18 in Form von segmentartigen Durchtrittsöffnungen, durch die beispielsweise 20 % bis 40% der gesamten einströmenden Spülflüssigkeit fliessen kann.The tubular inlet region 14 is adjoined in the inflow direction of the rinsing liquid by an impact element 15 which extends essentially perpendicular to the inflow direction of the rinsing liquid. The impact element 15 is smaller than a clear width of the tubular end region 14. In the peripheral region of this impact element 15 there are several openings 18 in the form of segment-like passage openings through which, for example, 20% to 40% of the total inflowing rinsing liquid can flow.
Beispielsweise 60 % bis 80% der mit Bohrschlamm versetzten Spülflüssigkeit, welche in das Einlaufelement 9 einströmt, prallt an dem Prallelement 15 ab und gelangt durch die Öffnungen 17 in einen Zwischenraum 16 zwischen dem rohrförmigen Einlaufbereich 14 und dem Gehäuse 12. Jeweils ein den Öffnungen 17 zugeordnetes Ablenkelement 24 dient der Ablenkung der beruhigten Spülflüssigkeit an die Innenwandung des Gehäuses 12, damit diese entlang dieser Innenwandung weiter in den Reinigungsbehälter fliessen kann.For example, 60% to 80% of the flushing fluid mixed with drilling mud, which flows into the inlet element 9, bounces off the impact element 15 and passes through the openings 17 into an intermediate space 16 between the tubular inlet area 14 and the housing 12. A deflection element 24 assigned to each of the openings 17 serves to deflect the calmed flushing fluid to the inner wall of the housing 12 so that it can flow further along this inner wall into the cleaning container.
In Einströmrichtung der Spülflüssigkeit schliesst sich an das Prallelement 12 ein Ablauf rohr 13 an, das sich bis zur zweiten Stirnseite des Gehäuses 12 erstreckt. An diesem Ablaufrohr 13 kann jene Spülflüssigkeit beruhigt entlangfliessen, welche die im Umfangsbereich des Prallelementes 15 angerodneten Öffnungen 18 druchdringt.In the inflow direction of the rinsing liquid, a drain pipe 13 is connected to the impact element 12, which extends to the second end face of the housing 12. The rinsing liquid which penetrates the openings 18 arranged in the peripheral area of the impact element 15 can flow along this drain pipe 13 in a calm manner.
Zwischen der ersten Stirnseite des Gehäuses 12 und dem Prallelement 15 weist das Gehäuse 12 wenigstens einen sich radial durch die Wandung des Gehäuses 12 erstreckenden Luftaustritt in Form einer Öffnung 19 auf. Durch diesen Luftaustritt wird Luft, die zusammen mit der Spülflüssigkeit bei der Bearbeitungsstelle abgesaugt wird und sich beim Abprallen der Spülflüssigkeit an dem Prallelement 15 von der Spülflüssigkeit trennt, von der Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes aus dem Gehäuse 12 abgesaugt.Between the first end face of the housing 12 and the impact element 15, the housing 12 has at least one air outlet in the form of an opening 19 extending radially through the wall of the housing 12. Through this air outlet, air that is sucked out together with the rinsing liquid at the processing point and separates from the rinsing liquid when the rinsing liquid bounces off the impact element 15 is sucked out of the housing 12 by the device for generating a negative pressure.
Sowohl das Gehäuse 12 als auch das Ablauf rohr 13, dessen Aussendurchmesser im wesentlichen der Aussenkontur des Prallelementes 15 entspricht und kleiner ist als der Innendurchmesser des rohrförmigen Einlaufbereiches 14, sind beispielsweise zweiteilig ausgebildet. Die jeweils aus zwei Halbschalen gebildeten, rohrförmigen Teile 12, 13 halten über mehrere Verbindungselemente in Form von Haken 21, 23 und Laschen 20, 22 formschlüssig zusammen.Both the housing 12 and the drain pipe 13, the outer diameter of which essentially corresponds to the outer contour of the impact element 15 and is smaller than the inner diameter of the tubular inlet area 14, are designed in two parts, for example. The tubular parts 12, 13, each formed from two half-shells, are held together in a form-fitting manner by means of several connecting elements in the form of hooks 21, 23 and tabs 20, 22.
Die gereinigte Spülflüssigkeit gelangt mittels einer den Reinigungsbehälter 1 mit dem Tank 2 verbindenden Leitung 5 und einer in der Leitung 5 angeordneten Einrichtung 7 zur Erzeugung eines Überdruckes in den Tank 2. Das in den Reinigungsbehälter 1 ragende, freie Ende der Leitung 5 ist von dem Boden 12 des Reinigungsbehälters 1 beabstandet. Dadurch kann der sich am Boden des Reinigungsbehälters 1 abgelagerte Bohrschlamm von der Leitung 5 nicht angesaugt werden, wenn die Spülflüssigkeit von dem Reinigungsbehälter 1 in den Tank 2 gepumpt wird.The cleaned flushing liquid reaches the tank 2 by means of a line 5 connecting the cleaning container 1 to the tank 2 and a device 7 arranged in the line 5 for generating an overpressure. The free end of the line 5 protruding into the cleaning container 1 is spaced from the bottom 12 of the cleaning container 1. As a result, the drilling mud deposited on the bottom of the cleaning container 1 cannot be sucked up by the line 5 when the flushing liquid is pumped from the cleaning container 1 into the tank 2.
An dem Deckel 11 des Tanks 2 befindet sich ein Poren aufweisendes Filterelement 8 durch das die Spülflüssigkeit in eine Zuführleitung 4 und zurück an die Bearbeitungsstelle gelangt. Allfälliger in der Spülflüssigkeit befindlicher Bohrschlamm bleibt dabei an der Aussenseite des Filterelementes 8 haften und nur die gefilterte Spülflüssigkeit gelangt in die Zuführleitung 4.On the lid 11 of the tank 2 there is a porous filter element 8 through which the flushing liquid flows into a feed line 4 and back to the processing location. Any drilling mud in the flushing liquid adheres to the outside of the filter element 8 and only the filtered flushing liquid flows into the feed line 4.
Damit die Spülflüssigkeit nicht aus dem mit einem Druck von beispielsweise 3 bar beaufschlagten Tank 2 in den Reinigungsbehälter 12 gepumpt werden kann, ist in der Leitung 5, beispielsweise in Strömungsrichtung vor der Einrichtung 7 zur Erzeugung eines Unterdruckes ein nicht dargestelltes Rückschlagventil angeordnet.In order to prevent the rinsing liquid from being pumped from the tank 2, which is pressurized with a pressure of, for example, 3 bar, into the cleaning container 12, a non-return valve (not shown) is arranged in the line 5, for example in the flow direction upstream of the device 7 for generating a negative pressure.
Claims (8)
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Cited By (1)
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2001
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| EP1386706A1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-02-04 | HILTI Aktiengesellschaft | Installation for cleaning rinsing liquids |
| US7341659B2 (en) * | 2002-07-29 | 2008-03-11 | Hilti Aktiengesellschaft | Rinsing liquid treatment device |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
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