CH664306A5 - Pipe cleaning pig - with leather backings compressing spring for impact action on cutting roller head - Google Patents
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- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
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- B08B9/053—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction
- B08B9/055—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction the cleaning devices conforming to, or being conformable to, substantially the same cross-section of the pipes, e.g. pigs or moles
- B08B9/0553—Cylindrically shaped pigs
Abstract
Description
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die Erfindung betrifft ein Rohrreinigungsgerät zum Entkrusten von Rohrleitungen, insbesondere wasserführenden Rohrleitungen, bestehend aus einem durch die Rohrleitung bewegbaren Vortrieb, der einen Schneidkopf beaufschlagt, mit Drehgelenken zwischen den Einzelteilen des Gerätes. The invention relates to a pipe cleaning device for descaling pipes, in particular water-bearing pipes, consisting of a propulsion which can be moved through the pipe and which acts on a cutting head, with swivel joints between the individual parts of the device.
Wässer, insbesondere Abwässer, wie in Kanalisationsleitungen oder für Bergbauzwecke oder dergleichen, führen verschiedene chemische Elemente mit sich, die die Eigenschaft haben, sich unter bestimmten Bedingungen zu Mineralsalzen zu verbinden. Hierdurch entstehen Inkrustierungen, die sich besonders störend in Rohrleitungssystemen auswirken. Verantwortlich für die Inkrustierungen sind die im Wasser gelösten Erdalkalien, Kalzium, Magnesium, Barium und Strontium. Diese auch als Härtebildner bezeichneten Elemente bilden vornehmlich bei Temperaturzunahme des Wassers unlösliche Salze wie Karbonate, Sulfate, Silikate oder Phosphate. Diese oft sehr harten Ablagerungen führen z.B. zu Querschnittsverengungen in Rohrleitungen, erhöhen damit die Energiekosten für die Pumpen, verringern die Förderkapazität und geben leicht zu Betriebsstörungen, Materialzerstörungen und Reparaturkosten Anlass und beeinträchtigen somit die Betriebssicherheit. Water, in particular waste water, such as in sewer lines or for mining purposes or the like, carries with it various chemical elements which have the property of combining under certain conditions to form mineral salts. This creates incrustations that are particularly disruptive in piping systems. The alkaline earths, calcium, magnesium, barium and strontium dissolved in the water are responsible for the incrustations. These elements, also known as hardness formers, form insoluble salts such as carbonates, sulfates, silicates or phosphates, primarily when the temperature of the water increases. These often very hard deposits lead e.g. to cross-sectional constrictions in pipelines, thereby increasing the energy costs for the pumps, reducing the pumping capacity and easily giving rise to operational disruptions, material destruction and repair costs and thus impair operational safety.
Bekannte Lösungen, wie beispielsweise in der DE PS 1 248 390 beschrieben, benutzen einen solchen Rohrleitungsmolch . Der Antrieb erfolgt über eine Turbine. Es sind mehrere Glieder hintereinander geschaltet, von denen die ersten schneiden und schaben. In Bewegungsrichtung folgt dann die Turbine, dann folgen Y-förmige Messer zur Zerkleinerung und weitere Zerkleinerungsmesser. Die Gelenkausbildungen für die einzelnen Messer sind regenschirmartige Gelenke. Die Ausbildung ist relativ kompliziert, insbesondere was den Antrieb betrifft, der ein eigenes Antriebsaggregat ist. Known solutions, such as described in DE PS 1 248 390, use such a pipeline pig. It is driven by a turbine. Several links are connected in series, the first of which cut and scrape. The turbine then follows in the direction of movement, followed by Y-shaped knives for comminution and further comminution knives. The joint designs for the individual knives are umbrella-like joints. The training is relatively complicated, especially with regard to the drive, which is a separate drive unit.
Ebenfalls eine recht aufwendige Konstruktion ist in der DE-PS 2 746 668 mit einem Spannkolben innerhalb des Rohrreinigungsgerätes beschrieben, dessen hinteres Ende hydraulisch beaufschlagt wird und der entgegen der Wirkung einer Feder in Längsrichtung des Geräts verschiebbar ist und dem eine den Zufluss zum Gehäuse drosselnde Öffnung zugeordnet ist. Ein Steuerschieber dient zum Verschliessen von vorderen Abflussöffnungen. Eine Schaltbewegung ist notwendig, um die Tätigkeit des Spannkolbens bei durch Inkrustierungen im Gerät abgebremsten Gerät auszulösen. Zur Erreichung der gewünschten Massnahme sind eine Reihe komplizierter Teile notwendig. Das Gerät arbeitet aufwendig. Eine Manschette legt sich kreisringförmig um das Gerät im Bereich des Spannkolbens. Der Kolben gibt jeweils die Kraft an den Schneidkopf. Another quite complex construction is described in DE-PS 2 746 668 with a tensioning piston within the pipe cleaning device, the rear end of which is hydraulically actuated and which can be displaced in the longitudinal direction of the device against the action of a spring and which has an opening which restricts the inflow to the housing assigned. A control slide is used to close front drain openings. A switching movement is necessary to trigger the action of the tensioning piston when the device is slowed down by incrustations in the device. A number of complicated parts are necessary to achieve the desired measure. The device works elaborately. A sleeve is placed in a ring around the device in the area of the tensioning piston. The piston gives the force to the cutting head.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, solche Rohrleitungsreinigungsgeräte wesentlich einfacher, unkomplizierter und in der Funktion sicherer auszubilden. Insbesondere soll auf einen eigenen Antrieb wie Spannkolben oder Turbine etc. verzichtet werden. In contrast, the invention has for its object to design such pipeline cleaning devices much easier, uncomplicated and more reliable in function. In particular, a separate drive such as a tensioning piston or turbine etc. should be dispensed with.
Erreicht wird dies bei einem Gerät der eingangs genannten Art überraschend durch einen mit Schneidrollen besetzten Schneidkopf, der von einem Manschetten/Schlagwellensystem beaufschlagt ist. This is surprisingly achieved in a device of the type mentioned at the outset by a cutting head equipped with cutting rollers which is acted upon by a cuff / shock wave system.
Zweckmässig sind zwei den gesamten Rohrquerschnitt einnehmende Manschetten mit zwischengeschalteter Feder vorgesehen. Two sleeves with an interposed spring are expediently provided, taking up the entire pipe cross section.
Günstig ist es, wenn der zweiten Manschette eine dritte Manschette über ein Distanzrohr vorgeschaltet ist. It is advantageous if a third cuff is connected upstream of the second cuff via a spacer tube.
Das Gerät wird einmal hydraulisch durch die Leitung gedrückt, wobei es sich bei dem Fluid um das normalerweise das Leitungssystem beaufschlagende Fluid oder um ein zu Zwecken der Säuberung eingeführtes Fluid, insbesondere Wasser, handeln kann. The device is pressed hydraulically through the line once, the fluid being the fluid normally acting on the line system or a fluid introduced for cleaning purposes, in particular water.
Es wird beispielsweise der zu reinigende Rohrstrang am Anfang soweit manuell gereinigt, dass das Rohrreinigungsgerät insgesamt eingesetzt werden kann. Die Leitung wird dann durch einen Deckel verschlossen, der mit einem Wasseranschlussstutzen (beides nicht dargestellt) versehen ist. For example, the pipe string to be cleaned is manually cleaned at the beginning to the extent that the pipe cleaning device can be used as a whole. The line is then closed by a cover which is provided with a water connection piece (neither of which is shown).
Das andere Ende der Rohrleitung bleibt offen. Hydraulisch wird das Reinigungsgerät durch die Leitung gedrückt und somit die Verunreinigung beseitigt. The other end of the pipeline remains open. The cleaning device is pressed hydraulically through the line and thus removes the contamination.
Der Fliessdruck des Mediums wird zunächst auf die hinterste Manschette und dann (nach Vorbeipressen) an dieser Manschette auf sämtliche drei Ringflächen übertragen. The flow pressure of the medium is first transferred to the rearmost sleeve and then (after being pressed past) on this sleeve to all three ring surfaces.
Vorzugsweise sind hierzu Einschnitte in der Manschette vorgesehen. Gleichzeitig spült das überströmende Wasser im Bereich des Schneidkopfs die gelösten Inkrustierungen zum Rohrausgang. Durch den Fliessdruck wird eine gewisse Kraft über die genannten Scheiben oder Manschetten aufgebaut. Setzen z. B. im vorderen Bereich die Inkrustierungen in der Rohrleitung den Rollen des Schneidkopfs einen Wider stand entgegen, so wird eine eingebaute Feder durch den konstant anstehenden Druck im hinteren Bereich beaufschlagt und damit zusammengedrückt. Beim Lösen der Inkrustierungen durch Angriff der Schneidrollen im vorderen Bereich erfolgt wieder eine Entspannung. Hierdurch wird das Gerät in eine pulsierende Bewegung versetzt, so dass die Inkrustierungen durch kurze Schläge von der Rohrwand gelöst werden. Dieser Vorgang wiederholt sich in Bruchteilen von Sekunden.Die Vorschubkraft wird durch den anstehenden Fliessdruck in Reinigungsrichtung immer wieder neu aufgebaut, dagegen im vorderen Bereich über Einschnitte in der Manschette in Richtung auf den Ausgang des Rohres wieder abgebaut. Incisions are preferably provided in the cuff for this purpose. At the same time, the overflowing water in the area of the cutting head rinses the dissolved incrustations to the pipe outlet. Due to the flow pressure, a certain force is built up over the disks or cuffs mentioned. Put z. B. in the front area the incrustations in the pipeline the roles of the cutting head opposed a counter, then a built-in spring is acted upon by the constant pressure in the rear area and thus compressed. When the incrustations are loosened by attacking the cutting rollers in the front area, relaxation takes place again. This sets the device in a pulsating movement so that the incrustations are detached from the pipe wall by short strokes. This process repeats itself in fractions of a second. The feed force is built up again and again due to the flow pressure in the cleaning direction, but is reduced in the front area via incisions in the sleeve in the direction of the outlet of the pipe.
Vorzugsweise werden die Manschetten, um ihr Anliegen an der Rohrwand zu gewährleisten, in einen gewissen radialen Bereich (ausser einem Ringbereich aussen) abgestützt. The sleeves are preferably supported in a certain radial area (except for an annular area outside) in order to ensure that they rest against the pipe wall.
Beim Manschettenmaterial kann es sich vorzugsweise um Leder, Gummi oder auch Kunststoff handeln. Das strömende Medium übt sich wiederholende Schläge auf das Gerät aus, bis die Inkrustierung beseitigt ist. The cuff material can preferably be leather, rubber or plastic. The flowing medium applies repeated impacts to the device until the incrustation is removed.
Es ist erstaunlich, dass es für den Impuls auf den Schneidkopf genügt, lediglich alle drei Manschetten mit Wasserdruck zu beaufschlagen und dass sich dann aufgrund der zwischengeschalteten Feder, der hintere Teil des Gerätes insgesamt hin- und herbewegt. Der gesamte hintere Antriebsteil überträgt also zweckmässig auf den Schneidkopf den Arbeitsimpuls. It is astonishing that it is sufficient for the impulse on the cutting head to only apply water pressure to all three cuffs and that the rear part of the device as a whole moves back and forth due to the interposed spring. The entire rear drive part expediently transmits the work impulse to the cutting head.
Am Schneidkopf sind vorzugsweise die Achsen der im wesentlichen gleich grossen Schneidrollen auf einer Kegelstumpfmantelfläche angeordnet, wobei der kleine Durchmesser des Kegels sich vorne befindet. On the cutting head, the axes of the cutting rollers of essentially the same size are preferably arranged on a truncated cone surface, the small diameter of the cone being located at the front.
Günstig ist es, wenn der Schneidkopf durch eine Spannhülse gegen einen auf der Schlagwelle sitzenden Bund unter Zwischenschaltung der ersten Manschette gehalten ist. It is expedient if the cutting head is held by a clamping sleeve against a collar seated on the shock wave with the interposition of the first sleeve.
Die Versteifung der Manschetten kann vorzugsweise auf der Fluidbeaufschlagungsseite durch Federbleche erfolgen. The cuffs can preferably be stiffened on the fluid loading side by spring plates.
Diese Federbleche sitzen ebenfalls auf der Welle und erreichen etwa bis dreiviertel des Rohrinnendurchmessers, so dass eine einviertel des Rohrinnendurchmessers ausmachende Fläche der Federmanschette elastisch bleibt. These spring plates also sit on the shaft and reach about three quarters of the inside diameter of the tube, so that a surface of the spring sleeve that makes up one quarter of the inside diameter of the tube remains elastic.
Die Manschetten tragen vorzugsweise radiale Einschnitte, die für das Überströmen des Fluids sorgen. Diese Einschnitte sind V-förmig, etwa 30 mm von Umfang durchgehend, ausgebildet. The sleeves preferably carry radial incisions which ensure that the fluid overflows. These incisions are V-shaped, approximately 30 mm continuous from the circumference.
Das Gerät hat im übrigen, insbesondere im Bereich zwischen den schneidkopfseitigen Manschetten und der zweiten Manschette ein Kreuzgelenk, das die Führungswelle für den Schneidkopf mit der eigentlichen Schlagwelle verbindet. The device has, moreover, in particular in the area between the sleeves on the cutting head side and the second sleeve, a universal joint which connects the guide shaft for the cutting head with the actual shock wave.
Dies macht es möglich, dass aufgrund des eingebauten Kreuzgelenkes 90"-Krümmer bis zu einer Nennweite von 150 mm ohne Schwierigkeiten durchfahren werden können. This makes it possible that due to the built-in universal joint 90 "elbow up to a nominal size of 150 mm can be passed through without difficulty.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden; diese zeigen in: Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Ausführungsform nach der Erfindung; Fig. 2 eine Stirnansicht eines Details von Figur 1; und Fig. 3 ein Einzelteil (Manschette) in der Seiten- oder Stirnansicht. For example, embodiments of the invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings; these show in: 1 shows a partial section through an embodiment according to the invention. Figure 2 is an end view of a detail of Figure 1; and Fig. 3 shows a single part (cuff) in the side or front view.
Gemäss Fig. 1 ist eine durchgehende Schlagwelle 1 über ein Kreuzgelenk 12 mit der Führungswelle 2 verbunden. 1, a continuous shock wave 1 is connected to the guide shaft 2 via a universal joint 12.
Über eine Spannhülse 18 sitzt ein Schneidrollenkopf 3 auf der Führungswelle 2. A cutting roller head 3 sits on the guide shaft 2 via a clamping sleeve 18.
Die Führungswelle 2 verfügt über einen Bund 21, gegen den eine Ledermanschette 71 unter Zwischenschaltung eines Federblechs 8 eines geringeren Durchmessers als die Leder manschette, anliegt. Auf der Schneidrollenkopfseite wird die Ausbildung durch eine Grundplatte 61 abgeschlossen, gegen die sich die Spannhülse 18 des Schneidrollenkopfs abstützt. The guide shaft 2 has a collar 21, against which a leather sleeve 71 with the interposition of a Spring plate 8 of a smaller diameter than the leather cuff is present. On the cutting roller head side, the formation is completed by a base plate 61 against which the clamping sleeve 18 of the cutting roller head is supported.
Der Schneidrollenkopf 3 trägt Gruppen von Schneidrädern 4, die über Gewindebolzen 5 an Lagerplatten 22 angebracht sind. Jedes der Schneidräder 4 ist zwischen je zwei Lagerplatten 22 über einen Gewindebolzen 5 gehalten. Die Schneidrollen sind über den Umfang um 45 versetzt angeordnet. Wie Fig. 1 erkennen lässt, sind vorne Schneidräder 4 auf Platten geringer radialer Erstreckung angeordnet, die in Richtung auf die Rückseite des Gerätes in ihrer radialen Erstreckung konisch zunehmen, so dass die Schneidräder auf einer Kegelmantelfläche oder auf einer trompetenartigen Mantelfläche, d. h. einer Mantelfläche, die sich stärker als konisch erweitert, angeordnet sind.Hierdurch wird erreicht, dass die vorderen Räder beispielsweise bereits in Eingriff sind, um Inkrustierungen, die weit bis gegen Rohrmitte reichen, zu schneiden, während die späteren Rollen immer näher an die Rohrwand heran schneiden. Die letzten Schneidräder liegen dann bereits leicht gegen den Umfang des Rohrs an und, wenn das Rohr ausgekleidet oder mit einem Kunststoffmantel versehen ist, bleiben sie unter dem eine Verletzung verhindernden Abstand. The cutting roller head 3 carries groups of cutting wheels 4 which are attached to the bearing plates 22 via threaded bolts 5. Each of the cutting wheels 4 is held between two bearing plates 22 via a threaded bolt 5. The cutting rollers are offset by 45 over the circumference. As can be seen in FIG. 1, cutting wheels 4 are arranged at the front on plates with a small radial extension, which increase in their radial extension in the direction of the rear of the device, so that the cutting wheels are on a conical surface or on a trumpet-like surface, i. H. a lateral surface that widens more than conical, which means that the front wheels are already engaged, for example, to cut incrustations that extend far to the center of the tube, while the later rollers get closer and closer to the tube wall to cut. The last cutting wheels are then already lightly against the circumference of the tube and, if the tube is lined or provided with a plastic jacket, they remain below the distance preventing injury.
Durch die Spannhülse 18 sind sowohl der Schneidkopf insgesamt als auch die Schneidräder auswechselbar. So können beispielsweise mit einem anderen entsprechenden Kopf auch weichere Innenverschmutzungen von Rohren entfernt werden. Anstelle der Schneidräder können dann entsprechende beispielsweise bürstenartige Elemente, Elemente, die weniger oder gar nicht schneiden, kratzende Elemente oder dergleichen angebracht sein. Both the cutting head as a whole and the cutting wheels can be replaced by the clamping sleeve 18. For example, with a corresponding head, softer internal dirt can be removed from pipes. Instead of the cutting wheels, corresponding brush-like elements, elements that cut less or not at all, scratching elements or the like can then be attached.
Zwischen der ersten Manschettenanordnung 71 und der zweiten Manschettenanordnung 72 sitzt zwischen Bund 21 und Bund 23, den Bund 23 übergreifend, eine Feder 17, die zwischen der ersten Manschettenanordnung 71 und der Manschettenanordnung 72 bei Beaufschlagung gespannt wird. Die zweite Manschettenanordnung ist, ähnlich wie die erste, ausgebildet, d.h. die aus Leder beispielsweise bestehende Manschette 72 sitzt sandwichartig zwischen der Grundplatte 62 und der Gewindeplatte 92. Die Feder übergreift im übrigen das durch den Gewindebolzen 13 gehaltene Kreuzgelenk zwischen den beiden Wellen. Between the first cuff arrangement 71 and the second cuff arrangement 72 sits between the collar 21 and collar 23, overlapping the collar 23, a spring 17 which is tensioned between the first cuff arrangement 71 and the cuff arrangement 72 when acted upon. The second cuff assembly is similar to the first, i.e. the cuff 72 made of leather, for example, is sandwiched between the base plate 62 and the threaded plate 92. The spring also engages over the universal joint held by the threaded bolt 13 between the two shafts.
Die dritte, fluidseitige Anordnung besteht wieder wie die vorhergehenden Anordnungen aus Grundplatte 63, Ledermanschette 73, Federblech 83 und Gewindeplatte 93. Hier wird die Gewindeplatte 93 über eine Distanzbuchse 15 durch eine Schraubmutter 16 gehalten. The third arrangement on the fluid side, like the previous arrangements, again consists of base plate 63, leather sleeve 73, spring plate 83 and threaded plate 93. Here, the threaded plate 93 is held by a screw nut 16 via a spacer bush 15.
Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht des in Fig. 1 gezeigten Schneidrollenkopfs, wobei zu sehen ist, wie die Lagerplatten 22 die jeweiligen Schneidrollen 4 lagern. Die gestrichelt angedeuteten Achsen stellen die Gewindebolzen 5, die auf einer Konusfläche sitzen, dar. Die Lagerplatten sitzen zweckmässig auf einer auf die Führungswelle aufsteckbaren Spannhülse 18, so dass der ganze Kopf austauschbar wird. FIG. 2 shows an end view of the cutting roller head shown in FIG. 1, it being possible to see how the bearing plates 22 support the respective cutting rollers 4. The axes indicated by dashed lines represent the threaded bolts 5 which are seated on a conical surface. The bearing plates are expediently seated on an adapter sleeve 18 which can be plugged onto the guide shaft, so that the entire head can be replaced.
Fig. 3 lässt erkennen, wie die Manschetten 7 bei 20 Einschnitte tragen. Senknieten 10 halten die Stützglieder, Senkschrauben 11 dienen der durchgehenden Befestigung. Die Anordnung sitzt auf der Schlagwelle 1 bzw. die Lederman schette 71 tragende Anordnung auf der Führungswelle 2. Fig. 3 shows how the cuffs 7 carry 20 incisions. Countersunk rivets 10 hold the support members, countersunk screws 11 are used for continuous fastening. The arrangement sits on the shock wave 1 or the Lederman sleeve 71 supporting arrangement on the guide shaft 2.
Die Spannfeder 17 wird also zwischen zwei Scheiben zusammengedrückt, wenn aus der Pfeilrichtung Fluid erst die mit der Ledermanschette 73 ausgestattete erste Anordnung und, nach Durchtritt durch die Ledermanschette, die zweite und dritte Anordnung, insbesondere die Anordnung mit den Ledermanschetten 72 und 73 beaufschlagt. Die Spannfeder 17, die hydraulisch durch die Ledermanschettenanordnun gen zusammengedrückt wird, entspannt sich durch die Vor wärtsbewegung des Reinigungskopfes 3. Dieser Vorgang wiederholt sich in Sekundenschnelle. The tension spring 17 is thus compressed between two disks when, from the direction of the fluid, only the first arrangement equipped with the leather sleeve 73 and, after passing through the leather sleeve, the second and third arrangement, in particular the arrangement with the Leather cuffs 72 and 73 acted upon. The tension spring 17, which is hydraulically compressed by the leather sleeve arrangements, relaxes by the forward movement of the cleaning head 3. This process is repeated in a matter of seconds.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH412284A CH664306A5 (en) | 1984-08-28 | 1984-08-28 | Pipe cleaning pig - with leather backings compressing spring for impact action on cutting roller head |
Applications Claiming Priority (1)
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CH412284A CH664306A5 (en) | 1984-08-28 | 1984-08-28 | Pipe cleaning pig - with leather backings compressing spring for impact action on cutting roller head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CH664306A5 true CH664306A5 (en) | 1988-02-29 |
Family
ID=4270230
Family Applications (1)
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CH412284A CH664306A5 (en) | 1984-08-28 | 1984-08-28 | Pipe cleaning pig - with leather backings compressing spring for impact action on cutting roller head |
Country Status (1)
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CH (1) | CH664306A5 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120006420A1 (en) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | Charles Culver Gidden Cooper | Progressive Dewatering and Inhibitor Dispersal Rolling Pig |
CN108590551A (en) * | 2018-04-25 | 2018-09-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | Backsurge tool is cut in a kind of |
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1984
- 1984-08-28 CH CH412284A patent/CH664306A5/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
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PL | Patent ceased |