CN220415540U - 一种具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，其中涡轮部件的输入轴套装在齿轮箱部件中，齿轮箱壳体设置有锁销安装孔，且径向开设有涡轮锁安装孔联通的过孔，嵌套安装在锁销安装孔内的锁销设置为台阶轴结构，其台阶端与锁销安装孔形成的环形腔体内套设安装有弹簧，并提供预紧力，锁销的外端通过软轴与套设在支撑臂部件转轴上的止动环连接，通过限位凸台和止动销限制止动环的转动范围；位置传感器固定安装在齿轮箱壳体外部，探头穿过齿轮箱壳体上的过孔，通过锁销在锁销安装孔内的滑动，使得其台阶部挤压探头后发出解锁信号。本实用新型解决了现有RAT的涡轮锁定机构给飞行员带来操纵负担祸，或者回收过程中存在安全性风险的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及但不限于飞机应急动力系统技术，具体涉及一种冲压空气涡轮系统的涡轮解锁指示装置。
背景技术
冲压空气涡轮系统(简称RAT)主要应用于飞机应急动力系统，为飞机提供应急能源。RAT通常回收在RAT舱内，处于待命状态。当飞机处于应急状态时，通过RAT收放装置将RAT展开，涡轮部件将气流的冲压能转化为应急液压能和/或电能，供飞机应急使用。RAT展开后，只能在地面进行回收。
RAT展开过程，为避免RAT与舱门出现碰撞现象，RAT一般设置涡轮锁定机构。RAT展开时，从回收状态到完全展开状态的转动过程中，具有RAT展开角度的安全阈值，当展开角度小于安全阈值时，要求涡轮处于锁定状态(涡轮无法转动)以避免RAT与舱门出现碰撞，当展开角度大于该安全阈值时，涡轮解锁处于解锁状态使得RAT可正常工作。通过上述涡轮锁定机构的设置，可以保证在RAT展开过程，RAT与舱门保持一定的安全距离。涡轮一旦解锁，则涡轮在相对气流作用下开始转动、工作。
目前，RAT的涡轮锁定机构通过机械结构实现锁定状态或解锁状态，机组人员无法准确获知RAT的当前状态，可能由于误判给飞行员带来操纵负担。
实用新型内容
本实用新型的目的：本实用新型实施例提供一种具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，以解决现有RAT的涡轮锁定机构通过机械结构实现锁定状态或解锁状态，使得机组人员或地面工作人员无法准确获知RAT的当前状态，从而导致给飞行员带来操纵负担祸，或者回收过程中存在安全性风险的问题。
本实用新型的技术方案：本实用新型实施例提供一种具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，包括：所述冲压空气涡轮系统包括：同轴连接的涡轮部件1和齿轮箱部件2，与齿轮箱部件2连接的支撑臂部件3，以及位置传感器9和安装在飞机RAT舱内机体上的止动销4；
其中，所述涡轮部件1的输入轴7套装在齿轮箱部件2中，且输入轴7上开设有锁销孔；
所述齿轮箱部件2的齿轮箱壳体沿支撑臂部件3轴向设置有锁销安装孔，且齿轮箱壳体沿锁销安装孔径向位置开设有与涡轮锁安装孔联通的过孔，嵌套安装在锁销安装孔内的锁销13设置为台阶轴结构，锁销13的台阶端与锁销安装孔形成的环形腔体内套设安装有弹簧12，并通过锁销盖11固定弹簧12的安装端面，提供预紧力以在涡轮锁定状态下将锁销13的内端压入到输入轴7的锁销孔内，锁销13的外端通过软轴16与套设在支撑臂部件3转轴上的止动环5连接，且止动环5上设置有限位凸台，通过限位凸台和止动销4限制止动环5的转动范围；支撑臂部件3带动止动环5转动到初始解锁角度后，止动环5上的凸台与止动销4抵触以限制止动环5的转动；
所述位置传感器9固定安装在齿轮箱壳体外部，位置传感器9的探头穿过齿轮箱壳体上的过孔伸入锁销安装孔内预设径向距离，通过锁销13在锁销安装孔内的滑动，使得其台阶部挤压探头后发出解锁信号。
可选地，如上所述的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统中，设置为台阶轴结构的锁销13对冲压空气涡轮系统工作状态的作用方式为：
当涡轮锁定时，锁销13的内端压入到输入轴7的锁销孔内，锁销13的台阶部与伸入过孔的位置传感器9的探头分离开，使得位置传感器9的探头处于悬空状态；
当支撑臂部件3带动止动环5转动时，通过软轴16将锁销13从内端从输入轴7的锁销孔中拉出，拉出到台阶部挤压位置传感器9的探头后触发位置传感器9发出涡轮解锁信号。
可选地，如上所述的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统中，
通过位置传感器9伸出的探头检测锁销13位置，判断涡轮是否处于解锁状态；具体的：
涡轮锁定时，位置传感器9的探头处于悬空状态，通过位置传感器9向飞机或地面维护设备提供涡轮锁定信号；
当涡轮解锁时，锁销13在锁销安装孔内的滑动，使得锁销13的台阶轴挤压位置传感器9的探头，通过位置传感器9向飞机或地面维护设备提供涡轮解锁信号。
可选地，如上所述的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统中，
所述位置传感器9的探头处设置有滚轮结构，用于减小位置传感器与锁销之间的摩擦。
可选地，如上所述的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统中，
所述位置传感器9设置为压入式结构，通过锁销13从锁销安装孔内滑出，挤压位置传感器9的探头从而触发传感器内部电路接通，向飞机提供涡轮解锁信号。
可选地，如上所述的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统中，还包括：垫片10；
所述垫片10安装在位置传感器9与齿轮箱壳体之间，用于通过垫片10厚度调节锁销13的台阶部按压位置传感器9探头的压入深度。。
本实用新型的有益效果：本实用新型实施例提供一种具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，通过将锁销13设置为台阶轴结构，通过位置传感器9检测锁销的位置，用于判断涡轮部件的工作状态。当涡轮锁定时，位置传感器9的探头处于悬空状态，此时位置传感器9向飞机或地面维护设备提供涡轮锁定信号。当涡轮解锁时，锁销13的台阶部将位置传感器9的探头压入，此时位置传感器9向飞机或地面维护设备提供涡轮解锁信号。本实用新型实施例提供的技术方案，具有以下有益效果：
1)RAT展开时，采用本实用新型实施例提供的冲压空气涡轮系统可以向飞机提供涡轮解锁信号，用于飞机监测RAT的工作状态；
2)地面维护时，采用本实用新型实施例提供的冲压空气涡轮系统可以向地面维护设备提供涡轮是否锁定信号，可以有效地增加RAT地面回收过程的安全性，防止出现RAT与舱门碰撞的现象。
附图说明
附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。
图1为冲压空气涡轮系统与舱门联动机构的安装关系的示意图；
图2为冲压空气涡轮系统的安全阈值角度的示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统的示意图；
图4为图3所示实施例提供的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统的截面图；
图5为图3所示实施例提供的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮处于完全解锁角度的示意图；
图6为图3所示实施例提供的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮处于完全展开角度的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
上述背景技术中已经说明，RAT通常设置有涡轮锁定机构，以避免RAT展开过程中与舱门出现碰撞现象。如图1所示，为冲压空气涡轮系统与舱门联动机构的安装关系的示意图，图1中a图示意为回收状态，b图示意为展开状态，图1中示意出a为冲压空气涡轮系统，b为舱门联动机构，c为RAT舱门。RAT展开时，从回收状态到完全展开状态的转动过程中，具有RAT展开角度的安全阈值，如图2所示，为冲压空气涡轮系统的安全阈值角度的示意图，当展开角度小于安全阈值时，要求涡轮处于锁定状态，即要求涡轮无法转动，以避免RAT与舱门出现碰撞；
目前，RAT的涡轮锁定机构通过机械结构实现锁定状态或解锁状态，机组人员无法准确获知RAT的当前状态，可能由于误判给飞行员带来操纵负担。
另外，RAT地面回收过程中，需确认涡轮处于锁定状态，否则在RAT回收过程中涡轮一旦转动，则会出现RAT与舱门碰撞的故障现象。然而，在RAT地面回收过程中，地面工作人员无法通过目视判断涡轮是否处于锁定状态，RAT也无法向地面维护设备提供涡轮锁定信号，导致RAT在回收过程中具有一定的安全性风险。
针对现有RAT的涡轮锁定机构存在的上述各种问题，本实用新型实施例提供一种具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，可以实现向飞机和地面维护设备提供RAT涡轮锁定、解锁信号，实现了飞机对RAT工作状态的检测功能，同时可有效提高RAT地面回收工作的安全性。
本实用新型提供以下几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图3为本实用新型实施例提供的一种具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统的示意图，图4为图3所示实施例提供的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统的截面图。本实用新型实施例提供的冲压空气涡轮系统包括：轴连接的涡轮部件1和齿轮箱部件2，与齿轮箱部件2连接的支撑臂部件3，以及位置传感器9和安装在飞机RAT舱内机体上的止动销4。
参照图3和图4所示，本实用新型实施例提供的冲压空气涡轮系统的结构中，涡轮部件1的输入轴7套装在齿轮箱部件2中，且输入轴7上开设有锁销孔。
本实用新型实施例中齿轮箱部件2的齿轮箱壳体沿支撑臂部件3轴向设置有锁销安装孔，且齿轮箱壳体沿锁销安装孔径向位置开设与涡轮锁安装孔联通的过孔，嵌套安装在锁销安装孔内的锁销13设置为台阶轴结构，锁销13的台阶端与锁销安装孔形成的环形腔体内套设安装有弹簧12，并通过锁销盖11固定弹簧12的安装端面，提供预紧力以在涡轮锁定状态下将锁销13的内端压入到输入轴7的锁销孔内，锁销13的外端通过软轴16与套设在支撑臂部件3转轴上的止动环5连接，且止动环5上设置有限位凸台，通过限位凸台和止动销4限制止动环5的转动范围。
需要说明的是，支撑臂部件3带动止动环5转动到初始解锁角度后，止动环5上的凸台与止动销4抵触，用于以限制止动环5的转动。
本实用新型实施例中的位置传感器9固定安装在齿轮箱壳体外部，其探头穿过齿轮箱壳体上的过孔伸入锁销安装孔内预设径向距离，通过锁销13在锁销安装孔内的滑动，使得其台阶部挤压探头后发出解锁信号。
本实用新型实施例提供的冲压空气涡轮系统中，通过将锁销13设置为台阶轴结构，通过位置传感器9检测锁销的位置，用于判断涡轮部件的工作状态。当涡轮锁定时，位置传感器9的探头处于悬空状态，此时位置传感器9向飞机或地面维护设备提供涡轮锁定信号。当涡轮解锁时，锁销13的台阶部将位置传感器9的探头压入，此时位置传感器9向飞机或地面维护设备提供涡轮解锁信号。
本实用新型实施例中设置为台阶轴结构的锁销13对冲压空气涡轮系统工作状态的作用方式为：
当涡轮锁定时，锁销13的内端压入到输入轴7的锁销孔内，锁销13的台阶部与伸入过孔的位置传感器9的探头分离开，使得位置传感器9的探头处于悬空状态；
当支撑臂部件3带动止动环5转动时，通过软轴16将锁销13从内端从输入轴7的锁销孔中拉出，拉出到台阶部挤压位置传感器9的探头后触发位置传感器9发出涡轮解锁信号。
本实用新型实施例中，通过位置传感器9伸出的探头检测锁销13位置，判断涡轮是否处于解锁状态的具体实现方式为：
涡轮锁定时，位置传感器9的探头处于悬空状态，通过位置传感器9向飞机或地面维护设备提供涡轮锁定信号。
当涡轮解锁时，锁销13在锁销安装孔内的滑动，使得锁销13的台阶轴挤压位置传感器9的探头，通过位置传感器9向飞机或地面维护设备提供涡轮解锁信号。
图3和图4示意出冲压空气涡轮系统处于开始解锁角度的状态，图5为图3所示实施例提供的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮处于完全解锁角度的示意图，图6为图3所示实施例提供的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮处于完全展开角度的示意图。
RAT展开过程，在涡轮锁定机构作用下，RAT展开到一定角度后，锁销13逐渐从涡轮输入轴7的锁销孔内拔出，如图5所示的完全解锁角度，实现涡轮解锁功能。本实用新型利用通过锁销13在齿轮箱壳体内的滑动实现涡轮解锁功能的特点，利用位置传感器9检测锁销13位置，实现对涡轮解锁的指示功能。
本实用新型实施例中的位置传感器9为按压式传感器，位置传感器探头压入传感器后，触发传感器内部电路接通，向飞机提供涡轮解锁信号。作为优选实施方案，位置传感器9的探头处设置有滚轮结构，用于减小位置传感器与锁销之间的摩擦。
在锁销13上设置台阶面，用于锁销运动的导向作用，同时利用该台阶面触发位置传感器。
在具体实施中，需求控制弹簧外径设计尺寸，为位置传感器9的探头预留一定的安装空间。
进一步地，如图4所示，冲压空气涡轮系统还包括：垫片10；该垫片10安装在位置传感器9与齿轮箱壳体之间，可以通过垫片10厚度调节锁销13的台阶部按压位置传感器9探头的压入深度；从而保证涡轮解锁后，位置传感器被触发。
本实用新型实施例提供的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统在工作中的使用方式为：
RAT地面回收时，首先手动转动涡轮部件1，使输入轴7锁销孔与锁销13中心线重合，RAT回收过程，在弹簧作12用下，锁销13插入输入轴7锁销孔内时，位置传感器9工作状态发生改变，此时位置传感器9可向地面维护设备发送涡轮锁定信号。
RAT回收前，若输入轴7锁销孔未能与锁销13中心线对中，则RAT在整个回收过程锁销13均不会插入锁销孔内，位置传感器始终处于被压入状态，即未被锁定。如在RAT回收45°后，该45°例如为图2中的阈值角度，位置传感器仍未向地面维护设备发送涡轮锁定信号，则说明涡轮位置不正确，应中止回收动作，调整涡轮位置后重新开展RAT回收工作。采用本实用新型实施例提供的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，可提高RAT回收过程的安全性。
本实用新型实施例提供的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，通过将锁销13设置为台阶轴结构，通过位置传感器9检测锁销的位置，用于判断涡轮部件的工作状态。当涡轮锁定时，位置传感器9的探头处于悬空状态，此时位置传感器9向飞机或地面维护设备提供涡轮锁定信号。当涡轮解锁时，锁销13的台阶部将位置传感器9的探头压入，此时位置传感器9向飞机或地面维护设备提供涡轮解锁信号。本实用新型实施例提供的技术方案，具有以下有益效果：
1)RAT展开时，采用本实用新型实施例提供的冲压空气涡轮系统可以向飞机提供涡轮解锁信号，用于飞机监测RAT的工作状态；
2)地面维护时，采用本实用新型实施例提供的冲压空气涡轮系统可以向地面维护设备提供涡轮是否锁定信号，可以有效地增加RAT地面回收过程的安全性，防止出现RAT与舱门碰撞的现象。
以下通过一个实施示例对本实用新型实施例提供的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统的具体实施方式进行示意性说明。
实施示例
请参阅图1到图6所示，该实施示例提供一种具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，主要由涡轮部件1、齿轮箱部件2、支撑臂部件3等组成。RAT回收状态，即在RAT的展开角度小于安全阈值时，在弹簧12的预压力作用下，将锁销13插入输入轴7锁销孔内，从而实现涡轮锁定功能。
飞机RAT舱内机体上设置有止动销4，不随RAT转动；冲压空气涡轮系统还包括：套设在支撑臂部件3转轴上的止动环5等零件，其中，止动环5安装在支撑臂3上，可绕支撑臂3旋转轴转动。
请参阅图3至图6所示，RAT展开过程涡轮解锁过程如下：
a)RAT从回收位置展开至开始解锁角度前，止动环5随RAT支撑臂3一起转动；
b)RAT展开到初始解锁角度时，例如50度时，止动环5上的凸台与止动销4接触，在止动销4限位作用下，止动环5不再发生转动；
c)RAT从开始解锁角度展开至完全解锁角度[例如60度]过程中，软轴6逐渐将锁销13从输入轴7锁销孔内拔出。当RAT展开至解锁角度时，锁销13完全从输入轴7锁销孔内拔出，此时涡轮部件1开始转动；
d)RAT从完全解锁角度展开至完全展开角度[例如70度]过程，锁销13继续上移，最终与输入轴7保持一定的安全距离。
参阅图3至图6，本实用新型在在齿轮箱部件2上设置位置传感器9，位置传感器9的探头通过齿轮箱壳体的过孔结构插入到锁销安装孔内。涡轮锁定状态下，位置传感器9的探头悬空，且探头伸入锁销孔内一定距离。通过调整垫片10厚度，保证RAT展开至完全解锁角度后，锁销13将位置传感器9的探头压入位置传感器9内，触发位置传感器9内部电路接通，从而为飞机提供RAT解锁信号。RAT继续回收至完全展开，该过程位置传感器9的探头一直处于压入状态，并持续向飞机提供涡轮解锁信号。
RAT地面回收前，需首先调节涡轮部件1角向位置。若涡轮部件1位置正确(即输入轴锁销孔轴线与锁销轴线同轴)，则RAT回收角度超过完全解锁角度后，锁销13插入锁销孔内，位置传感器9的探头弹出，位置传感器9向地面维护设备提供涡轮锁定信号。若涡轮部件1位置不正确(即输入轴锁销孔轴线与锁销轴线未同轴)，则RAT回收角度超过完全解锁角度后，锁销13仍不能插入锁销孔内，位置传感器9的探头始终处于被压入状态，并持续向地面维护设备提供涡轮解锁信号。
地面回收时，地面维护人员可以通过位置传感器9提供的解锁信号，判断涡轮是否处于锁定状态。若涡轮部件1位置不正确，则应中止回收操作，重新调整涡轮部件1角向位置后，再次开展RAT回收工作。
RAT空中使用时，采用本实用新型实施例提供的冲压空气涡轮系统可以向飞机提供涡轮是否解锁的信号，用于指示RAT的工作状态，从而实现了飞机对RAT工作状态的检测功能。RAT地面回收时，采用本实用新型实施例提供的冲压空气涡轮系统可以向地面维护设备提供涡轮是否锁定的信号，用于判断涡轮位置是否正确，有效地提高了RAT地面回收工作的安全性。
虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (6)
1.一种具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，其特征在于，所述冲压空气涡轮系统包括：同轴连接的涡轮部件(1)和齿轮箱部件(2)，与齿轮箱部件(2)连接的支撑臂部件(3)，以及位置传感器(9)和安装在飞机RAT舱内机体上的止动销(4)；
其中，所述涡轮部件(1)的输入轴(7)套装在齿轮箱部件(2)中，且输入轴(7)上开设有锁销孔；
所述齿轮箱部件(2)的齿轮箱壳体沿支撑臂部件(3)轴向设置有锁销安装孔，且齿轮箱壳体沿锁销安装孔径向位置开设有与涡轮锁安装孔联通的过孔，嵌套安装在锁销安装孔内的锁销(13)设置为台阶轴结构，锁销(13)的台阶端与锁销安装孔形成的环形腔体内套设安装有弹簧(12)，并通过锁销盖(11)固定弹簧(12)的安装端面，提供预紧力以在涡轮锁定状态下将锁销(13)的内端压入到输入轴(7)的锁销孔内，锁销(13)的外端通过软轴(16)与套设在支撑臂部件(3)转轴上的止动环(5)连接，且止动环(5)上设置有限位凸台，通过限位凸台和止动销(4)限制止动环(5)的转动范围；支撑臂部件(3)带动止动环(5)转动到初始解锁角度后，止动环(5)上的凸台与止动销(4)抵触以限制止动环(5)的转动；
所述位置传感器(9)固定安装在齿轮箱壳体外部，位置传感器(9)的探头穿过齿轮箱壳体上的过孔伸入锁销安装孔内预设径向距离，通过锁销(13)在锁销安装孔内的滑动，使得其台阶部挤压探头后发出解锁信号。
2.根据权利要求1所述的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，其特征在于，设置为台阶轴结构的锁销(13)对冲压空气涡轮系统工作状态的作用方式为：
当涡轮锁定时，锁销(13)的内端压入到输入轴(7)的锁销孔内，锁销(13)的台阶部与伸入过孔的位置传感器(9)的探头分离开，使得位置传感器(9)的探头处于悬空状态；
当支撑臂部件(3)带动止动环(5)转动时，通过软轴(16)将锁销(13)从内端从输入轴(7)的锁销孔中拉出，拉出到台阶部挤压位置传感器(9)的探头后触发位置传感器(9)发出涡轮解锁信号。
3.根据权利要求2所述的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，其特征在于，
通过位置传感器(9)伸出的探头检测锁销(13)位置，判断涡轮是否处于解锁状态；具体的：
涡轮锁定时，位置传感器(9)的探头处于悬空状态，通过位置传感器(9)向飞机或地面维护设备提供涡轮锁定信号；
当涡轮解锁时，锁销(13)在锁销安装孔内的滑动，使得锁销(13)的台阶轴挤压位置传感器(9)的探头，通过位置传感器(9)向飞机或地面维护设备提供涡轮解锁信号。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，其特征在于，
所述位置传感器(9)的探头处设置有滚轮结构，用于减小位置传感器与锁销之间的摩擦。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，其特征在于，
所述位置传感器(9)设置为压入式结构，通过锁销(13)从锁销安装孔内滑出，挤压位置传感器(9)的探头从而触发传感器内部电路接通，向飞机提供涡轮解锁信号。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的具备涡轮解锁指示功能的冲压空气涡轮系统，其特征在于，还包括：垫片(10)；
所述垫片(10)安装在位置传感器(9)与齿轮箱壳体之间，用于通过垫片(10)厚度调节锁销(13)的台阶部按压位置传感器(9)探头的压入深度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |