DE102016108897B4 - Connection device for connecting a towing vehicle to a trailer - Google Patents
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Abstract
Verbindungseinrichtung zum Verbinden eines Zugfahrzeugs mit einem Anhänger, umfassend eine zugfahrzeugseitige Anhängekupplung (10), eine anhängerseitige Zugöse (12), die einen Zugösenschaft (34) hat mit einem Flanschende (36), das zur Verbindung mit dem Anhänger bestimmt ist, und mit einem Zugösenkopf (38), der zum Eingriff in eine Zugösenaufnahme (22) der Anhängekupplung (10) bestimmt ist, zwei Kupplungsbolzen (40) zum Verbinden der Anhängekupplung (10) mit der Zugöse (12) und eine Betätigungseinrichtung (48, 52, 58) zum selbsttätigen Verstellen der Kupplungsbolzen (40) aus einer Bereitschaftsstellung, die das Einführen der Zugöse (12) in die Zugösenaufnahme (22) der Anhängekupplung (10) ermöglicht, in eine Kupplungsstellung, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Bohrung (46) des Zugösenkopfes (38) zwei zueinaner koaxiale, nach entgegengesetzten Seiten des Zugösenkopfes (38) ausfahrbare, gegenläufig verstellbare Kupplungsbolzen (40) derart angeordnet sind, dass sie quer zur Längsrichtung des Zugösenschaftes (34) zwischen einer der Bereitschaftsstellung entsprechenden eingefahrenen Stellung und einer der Kupplungsstellung entsprechenden ausgefahrenen Stellung verstellbar sind, in der sie jeweils in eine Aussparung der Zugösenaufnahme (22) eingreifen, und dass die Betätigungseinrichtung (48, 52, 58) an der Zugöse (12) angeordnet ist.Connecting device for connecting a towing vehicle to a trailer, comprising a towing vehicle-side trailer coupling (10), a trailer-side towing eye (12) which has a towing eye shaft (34) with a flange end (36) which is intended for connection to the trailer, and with a Towing eye head (38), which is intended for engagement in a towing eye receptacle (22) of the trailer coupling (10), two coupling bolts (40) for connecting the trailer coupling (10) to the towing eye (12) and an actuating device (48, 52, 58) for automatically adjusting the coupling bolts (40) from a standby position, which enables the pulling eye (12) to be inserted into the pulling eye receptacle (22) of the trailer coupling (10), into a coupling position, characterized in that in a hole (46) in the pulling eye head ( 38) two mutually coaxial coupling pins (40), which can be extended to opposite sides of the towing eye head (38), are arranged in such a way that they are transverse to the longitudinal direction The drawbar shaft (34) can be adjusted between a retracted position corresponding to the ready position and an extended position corresponding to the coupling position, in which they each engage in a recess in the drawbar eye receptacle (22), and that the actuating device (48, 52, 58) on the Towing eye (12) is arranged.
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden eines Zugfahrzeugs mit einem Anhänger, umfassend eine zugfahrzeugseitige Anhängekupplung (
Verbindungseinrichtungen der vorstehend genannten Art haftet der Nachteil an, dass an der Kupplungsschnittstelle funktionsbedingt sowohl in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung ein relativ großes Spiel zwischen der Zugöse und der Anhängekupplung notwendig ist. Dieses Spiel führt zu einem hohen Verschleiß der gegeneinander bewegten Teile und zu einem geringen Fahrkomfort. Ferner ist die Kupplungs-Automatikeinheit zur automatischen Betätigung des Kupplungsbolzens in der Regel in vertikaler Richtung auf der Anhängekupplung angeordnet, wodurch die Verbindungseinrichtung eine große Bauhöhe hat und bei Anforderungen an eine geringe Bauhöhe nur bedingt geeignet ist.Connection devices of the type mentioned above have the disadvantage that a relatively large play between the drawbar eye and the trailer coupling is necessary at the coupling interface for functional reasons, both in the horizontal direction and in the vertical direction. This play leads to a high wear of the parts moving against each other and to a low driving comfort. Furthermore, the automatic coupling unit for the automatic actuation of the coupling bolt is generally arranged in the vertical direction on the trailer coupling, as a result of which the connecting device has a large overall height and is only suitable to a limited extent in the case of requirements for a low overall height.
Die vorstehend geschilderten Nachteile werden bereits weitgehend durch eine Verbindungseinrichtung beseitigt, wie sie in der
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungseinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die unter Beibehaltung der durch die Verbindungseinrichtung gemäß der
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of
Bei der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung befinden sich also die Kupplungsbolzen und die Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Kupplungsbolzen, d.h. die Kupplungsautomatikeinheit, nicht wie üblich an der fahrzeugseitigen Anhängekupplung, sondern in der anhängerseitigen Zugöse. Dies hat den Vorteil, dass die Gesamtbauhöhe der kompletten Verbindungseinrichtung und insbesondere der Anhängekupplung sehr niedrig gehalten werden kann.In the connecting device according to the invention there are therefore the coupling bolts and the actuating device for actuating the coupling bolts, i.e. the automatic clutch unit, not as usual on the vehicle-side trailer coupling, but in the trailer-side towing eye. This has the advantage that the overall height of the complete connecting device and in particular the trailer coupling can be kept very low.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung verschwinden die Kupplungsbolzen also in der Zugöse, so dass nach außen hin kein Platz benötigt wird, um das Kupplungselement unterzubringen.In the solution according to the invention, the coupling bolts disappear in the towing eye, so that no space is required to accommodate the coupling element.
Um die in die Zugöse integrierten Kupplungsbolzen zu betätigen, umfasst die Betätigungseinrichtung eine in einer axialen Ausnehmung des Zugösenschaftes angeordnete Schubstange, die in Richtung auf den Zugösenkopf vorgespannt und mit den Kupplungsbolzen über eine Kraftumlenkung verbunden ist, derart, dass eine Bewegung der Schubstange aus einer dem Flanschende des Zugösenschaftes nahen Position in Richtung auf den Zugösenkopf eine Verstellung der Kupplungsbolzen in ihre Kupplungsstellung bewirkt und dass eine entgegengesetzte Bewegung der Schubstange eine Verstellung der Kupplungsbolzen in ihre Bereitschaftsstellung bewirkt. Damit ist auch die Betätigungseinrichtung für die Kupplungsbolzen vollständig in den Zugösenschaft integriert und benötigt keinen zusätzlichen Platz.In order to actuate the coupling bolts integrated in the drawbar eye, the actuating device comprises a push rod arranged in an axial recess of the drawbar eye shaft, which is biased in the direction of the drawbar eye head and is connected to the coupling bolts via a force deflection such that movement of the push rod from one of the Flange end of the drawbar shaft near position in the direction of the drawbar head causes an adjustment of the coupling pin in its coupling position and that an opposite movement of the push rod causes an adjustment of the coupling pin in its ready position. The actuating device for the coupling bolts is thus also fully integrated in the drawbar shaft and does not require any additional space.
Die Schubstange ist zweckmäßigerweise in einer Öffnung der Zugöse geführt. Die Kraftumlenkung erfolgt zweckmäßigerweise durch einen Umlenkhebel, der jeweils einerseits an der Schubstange und andererseits an dem jeweiligen Kupplungsbolzen angelenkt ist.The push rod is expediently guided in an opening in the towing eye. The force deflection is expediently carried out by a deflection lever which is articulated on the one hand on the push rod and on the other hand on the respective coupling pin.
Die Verstellung der Schubstange aus ihrer der Kupplungsstellung der Kupplungsbolzenentsprechenden Position in ihre der Bereitschaftsstellung der Kupplungsbolzen entsprechende Position kann entweder manuell oder über einen motorischen Antrieb erfolgen. Für die manuelle Verstellung ist ein an dem Zugösenschaft gelagerter und mit der Schubstange in Eingriff stehender Stellhebel vorgesehen, wobei die Schubstange in ihrer dem Flanschende des Zugösenschaftes nahen, der Bereitschaftsstellung der Kupplungsbolzen entsprechenden Position arretierbar ist. Die Arretierung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Stellhebel und die Schubstange über ein Rastgesperre arretierbar sind. Für die selbsttätige Auslösung des Einkuppelvorgangs ist das Rastgesperre zweckmäßigerweise so ausgebildet, dass es durch eine Einwärtsbewegung der Kupplungsbolzen und durch eine Bewegung der Schubstange in Richtung auf das Flanschende des Zugösenschaftes entriegelbar ist.The adjustment of the push rod from its position corresponding to the coupling position of the coupling pin into its position corresponding to the ready position of the coupling pin can be carried out either manually or via a motor drive. For manual adjustment, an actuating lever mounted on the drawbar shaft and in engagement with the push rod is provided, the push rod in its end of the flange the drawbar shaft near, the position of the coupling bolt corresponding position can be locked. The locking can take place, for example, in that the adjusting lever and the push rod can be locked via a locking mechanism. For the automatic triggering of the coupling process, the locking mechanism is expediently designed such that it can be unlocked by an inward movement of the coupling bolts and by a movement of the push rod in the direction of the flange end of the drawbar shaft.
Alternativ zur manuellen Verstellung kann die Schubstange auch mittels einer motorischen Stellvorrichtung in ihre dem Flanschende des Zugösenschaftes nahe Endstellung bewegt werden. Diese Stellvorrichtung umfasst zweckmäßigerweise einen an der Schubstange angreifenden druckmittelbetätigten Stellzylinder, der an das Druckluftsystem des Zugfahrzeugs bzw. des Anhängers anschließbar ist.As an alternative to manual adjustment, the push rod can also be moved into its end position close to the flange end of the drawbar shaft by means of a motorized adjusting device. This actuating device expediently comprises a pressure medium-actuated actuating cylinder which engages on the push rod and which can be connected to the compressed air system of the towing vehicle or of the trailer.
Um ein unbeabsichtigtes Öffnen der Kupplung zu vermeiden, kann die Schubstange in ihrer der Kupplungsstellung der Kupplungsbolzen entsprechenden Endstellung arretierbar sein.In order to avoid inadvertent opening of the coupling, the push rod can be locked in its end position corresponding to the coupling position of the coupling bolt.
Die Kupplungsbolzen sind zweckmäßigerweise gegen eine Drehung um ihre Bolzenachse gesichert, um so eine Drehmomentbelastung des Umlenkhebels für die Kraftumlenkung zu vermeiden.The coupling bolts are expediently secured against rotation about their bolt axis in order to avoid a torque load on the deflection lever for the force deflection.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung umfasst die Anhängekupplung eine in einem Flanschlager um eine erste Achse drehbare Zugstange mit einem Zugstangenkörper, in dem die Zugösenaufnahme um eine zur ersten Achse senkrechte zweite Achse drehbar angeordnet ist, wobei die Stellrichtung der Kupplungsbolzen senkrecht zur ersten und zur zweiten Achse ist. Um bei dieser Anordnung den Einkuppelvorgang zu erleichtern, ist die Zugösenaufnahme zweckmäßigerweise in eine das Einführen der Zugöse ermöglichende Mittelstellung vorgespannt.In a preferred embodiment of the connecting device according to the invention, the trailer coupling comprises a drawbar rotatable in a flange bearing about a first axis with a drawbar body in which the drawbar eye receptacle is rotatably arranged about a second axis perpendicular to the first axis, the direction of adjustment of the coupling bolts being perpendicular to the first and to the second axis. In order to facilitate the coupling process in this arrangement, the drawbar eye receptacle is expediently prestressed into a central position which enables the drawbar eye to be inserted.
Bei LKWs ist der Einkuppelvorgang wegen der Distanz von Fahrerkabine und Anhängekupplung für den Fahrer in der Regel nicht einsehbar. Daher ist es für den Fahrer des Zugfahrzeuges kaum möglich, ohne zusätzliche Hilfsmittel die Zugöse mit der Anhängekupplung mittig zu treffen. Um den Einkuppelvorgang trotzdem erfolgreich abzuschließen, ist die Anhängekupplung mit einem Fangmaul ausgerüstet, das Einweisungsflächen hat, um den Zugösenkopf auch bei einem Seiten- oder Höhenversatz zentrisch in die Zugösenaufnahme einzuführen. Weitere Einweisungsflächen zur Zentrierung der Zugöse in der Zugösenaufnahme können am Eintritt der Zugösenaufnahme vorgesehen sein.In the case of trucks, the coupling process is usually not visible to the driver due to the distance between the driver's cab and the trailer coupling. It is therefore hardly possible for the driver of the towing vehicle to hit the towing eye with the trailer coupling in the center without additional aids. In order to still successfully complete the coupling process, the trailer coupling is equipped with a catch jaw that has instruction areas in order to insert the towing eye head centrally into the towing eye receptacle even when there is a lateral or vertical offset. Further instruction surfaces for centering the drawbar eye in the drawbar eye receptacle can be provided at the entry of the drawbar eye receptacle.
Vorzugsweise hat das Fangmaul zwei Fangmaulflügel, die jeweils um eine zur zweiten Achse parallele Achse an dem Zugstangenkörper schwenkbar gelagert sind. Dies ermöglicht ein Verschwenken der Zugöse gegenüber der Anhängekupplung um bis zu 90°. Damit trotz dieser Verschwenkbarkeit der Fangmaulflügel das Fangmaul beim Einkuppelvorgang seine Funktion erfüllen kann, sind die Fangmaulflügel mittels einer Verriegelungsvorrichtung in ihrer zum Einführen des Zugösenkopfes in das Fangmaul geeigneten Mittelstellung arretierbar. Diese Verriegelungsvorrichtung ist zweckmäßigerweise durch die in die Zugösenaufnahme eingefahrene Zugöse entriegelbar.The catch mouth preferably has two catch jaw wings, which are each pivotably mounted on the pull rod body about an axis parallel to the second axis. This enables the towing eye to be pivoted up to 90 ° with respect to the trailer coupling. So that, despite this pivotability of the catch jaw wings, the catch jaw can perform its function during the coupling process, the catch jaw wings can be locked in their central position suitable for inserting the towing eye head into the catch jaw. This locking device can expediently be unlocked by means of the drawbar eye inserted into the drawbar eye receptacle.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung, -
2 eine Draufsicht auf die Anhängekupplung senkrecht von oben, -
3 eine Draufsicht auf die Zugöse senkrecht von oben mit ausgefahrenen Kupplungsbolzen, -
4 eine Seitenansicht der in3 dargestellten Zugöse in Richtung des PfeilesA in3 , -
5 einen Schnitt durch die Zugöse entlang der LinieV-V in4 mit der Schubstange in ihrer der Bereitschaftsstellung der Kupplungsbolzen entsprechenden arretierten Endstellung, -
6 ein vergrößertes Detail aus5 , -
7 einen der5 entsprechenden Schnitt durch die Zugöse mit der Schubstange im entriegelten Zustand, -
8 ein der6 entsprechendes vergrößertes Detail aus7 , -
9 einen den5 und7 entsprechenden Schnitt durch die Zugöse mit den Kupplungsbolzen und der Schubstange in der Kupplungsstellung, -
10 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf Anhängekupplung und Zugöse während des Einkuppelvorganges, -
11 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung mit einem die Schwenkachse der Zugösenaufnahme enthaltenden Schnitt durch den Zugstangenkörper während des Einführens der Zugöse in die Zugösenaufnahme, -
12 eine der11 entsprechende Darstellung nach dem Einführen der Zugöse in die Zugösenaufnahmen, -
13 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung, wobei die eingekuppelte Zugöse um 90° gegenüber der Anhängekupplung um eine vertikale Achse verschwenkt ist, -
14 eine Unteransicht der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung, wobei die Zugöse gegenüber der Anhängekupplung um 90° verschwenkt ist, -
15 einen die Zugstangenachse und die Schwenkachse der Zugösenaufnahme enthaltenden Schnitt durch die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einer über einen Stellzylinder verstellbaren Schubstange im eingekuppelten Zustand und -
16 eine der15 entsprechende Darstellung mit der Schubstange im entkoppelten Zustand.
-
1 an overall perspective view of the connecting device according to the invention, -
2nd a plan view of the trailer coupling vertically from above, -
3rd a plan view of the towing eye vertically from above with the coupling bolts extended, -
4th a side view of the in3rd shown towing eye in the direction of the arrowA in3rd , -
5 a section through the towing eye along the lineVV in4th with the push rod in its locked end position corresponding to the ready position of the coupling bolts, -
6 an enlarged detail5 , -
7 one of the5 corresponding cut through the towing eye with the push rod in the unlocked state, -
8th one of the6 corresponding enlarged detail7 , -
9 a den5 and7 corresponding cut through the towing eye with the coupling bolts and the push rod in the coupling position, -
10th a partially sectioned plan view of the trailer coupling and towing eye during the coupling process, -
11 2 shows a side view of the connecting device according to the invention with a section through the tie rod body containing the pivot axis of the drawbar eye receptacle during the insertion of the drawbar eye into the drawbar eye receptacle, -
12 one of the11 corresponding representation after inserting the towing eye into the towing eye receptacles, -
13 3 shows a partially sectioned top view of the connecting device according to the invention, the coupled towing eye being pivoted by 90 ° relative to the trailer coupling around a vertical axis, -
14 a bottom view of the connecting device according to the invention, the towing eye being pivoted by 90 ° with respect to the trailer coupling, -
15 a section containing the tie rod axis and the pivot axis of the drawbar eye through the connecting device according to the invention according to a further embodiment with a push rod adjustable via an actuating cylinder in the coupled state and -
16 one of the15 corresponding representation with the push rod in the decoupled state.
Die in den
Die Zugöse
In dem Schnitt der
Koaxial zur Längsrichtung des Zugösenschaftes
An ihrem dem Zugösenkopf
Zum Verstellen der Schubstange
Bei der soweit beschriebenen Verbindungseinrichtung erfolgt das Einkuppeln und Auskuppeln in der folgenden Weise:
-
1 zeigt die Verbindungseinrichtung im eingekuppelten Zustand. Die zugehörige Lage der Schubstange48 desSchlepphebels 68 und der Kupplungsbolzen40 erkennt man in der9 . In dieser Stellung nimmt dieAnlenkachse 62 zwischenden Umlenkhebeln 58 und der Schubstange48 eine Totpunktlage bzw. leichte Übertotpunktlage zwischenden Anlenkachsen 60 anden Kupplungsbolzen 40 ein. Aus dieser Lage heraus wird durch ein Verschwenken des Handhebels64 aus seiner in der3 wiedergegebenen Stellung im Gegenuhrzeigersinn in die inder 10 wiedergegebeneStellung die Schubstange 48 durch denmit dem Handhebel 64 drehfest verbundenen Schlepphebel68 in die in der5 wiedergegebene Stellung entgegen der Vorspannung der Schließfeder52 verschoben, bis dieRastnase 76 hinter dem Rastanschlag 74 einrasten kann. Durch diese Axialbewegung der Schubstange48 werden dieKupplungsbolzen 40 inden Zugösenkopf 38 eingefahren, so dass sie die in der5 ersichtliche Stellung einnehmen, in der sie um eine geringfügige Länge h über die jeweilige Endfläche des Zugösenkopfes38 hinausragen.Die Kupplungsbolzen 40 befinden sich damit in ihrer das Ein- und Auskuppeln ermöglichenden Bereitschaftsstellung.
-
1 shows the connecting device in the coupled state. The corresponding position of thepush rod 48 therocker arm 68 and thecoupling pin 40 can be seen in the9 . In this position the articulation axis takes62 between the bellcranks58 and the push rod48 a dead center position or slight over-dead center position between the articulation axes60 on the coupling pin40 a. From this position, the hand lever is pivoted64 from its in the3rd reproduced counterclockwise position in the10th reproduced position thepush rod 48 by using thehand lever 64 non-rotatablyconnected rocker arms 68 in the in the5 reproduced position against the bias of theclosing spring 52 moved until thelatch 76 behind thestop 74 can snap into place. This axial movement of thepush rod 48 become thecoupling bolts 40 in the towingeye 38 retracted so that they are in the5 assume apparent position in which they are a slight length h above the respective end face of the towingeye head 38 protrude. Thecoupling bolts 40 are thus in their standby position, which enables coupling and uncoupling.
Beim Einkuppelvorgang wird die Zugöse
Die Betätigungseinrichtung und vor allem die Umlenkhebel
Die Zugösenaufnahme
Damit ein Zugösenschwenkwinkel von 90° erreicht werden kann, besteht in dieser dargestellten Ausführung das Fangmaul
Alle von der Zugöse
Das Fangmaul muss sich funktionell verschiedenen Fahrzuständen, d.h. insbesondere horizontalen Schwenkwinkeln entsprechend anpassen können. Im gekuppelten Zustand müssen die Fangmaulflügel also verschwenkbar sein. Beim Ankuppelvorgang dagegen muss das Fangmaul starr sein, um seine Funktion der Zentrierung der Zugöse erfüllen zu können. Um den Übergang zwischen einer gesperrten Feststellposition der Fangmaulflügel
Die Verriegelungsvorrichtung umfasst im Wesentlichen zwei miteinander zusammenwirkende Funktionsgruppen. Die eine umfasst zwei Haltebolzen
Damit wird das Fangmaul automatisch arretiert, wenn sich die Fangmaulflügel
Wie man in den
Die
In dem zentralen Hohlraum des Zugösenschaftes
Die Fernbetätigung der Kupplung erfolgt aus der Fahrerkabine heraus durch gleichzeitiges Betätigen zweier Betätigungsschalter
Leuchtet die Einzelleuchte
Leuchtet die untere der Lampen
Leuchtet die untere der beiden Lampen
Das Leuchten der unteren Lampe
Vor dem Einkuppeln sind das Zugfahrzeug und der Anhänger pneumatisch und elektrisch getrennt. Dabei sind zwei Zustände zu unterscheiden:
- Im ersten Zustand hat der Anhänger noch Systemdruck. Durch Rückwärtsfahren des Zugfahrzeugs gelangt die Zugöse in
eine Position gemäß 16 . Die Zugöse befindet sich in einer Position zum Schließen der Kupplung.Die Einzelleuchte 132 leuchtet. Mit dem pneumatischen und elektrischen Anschluss des Anhängers an das Zugfahrzeug wird die elektrischeVerbindung von Stellzylinder 116 und Pneumatikzylinder 118 zur Fahrerkabine hergestellt. Da dieLeuchte 132 an ist, werden die beiden Pneumatikzylinder automatisch entlüftet, wodurch der Kupplungsvorgang abgeschlossen wird (Zustand gemäß15 ).
- In the first state, the trailer still has system pressure. Moving the towing vehicle backwards brings the towing eye into a position according to
16 . The towing eye is in a position to close the coupling. Thesingle lamp 132 shines. With the pneumatic and electrical connection of the trailer to the towing vehicle, the electrical connection of the actuating cylinder is made116 andpneumatic cylinder 118 made to the driver's cabin. Because thelamp 132 is on, the two pneumatic cylinders are automatically vented, which completes the coupling process (status according to15 ).
Im zweiten Fall hat der Anhänger keinen Systemdruck. Die Zugöse befindet sich in einer Position gemäß
Der Auskuppelvorgang wird dadurch eingeleitet, dass die Betätigungsschalter
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |