DE19641369A1 - Filter insert for filter unit removing particles from a liquid - Google Patents
Filter insert for filter unit removing particles from a liquidInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz, insbesondere für eine Vorrichtung zum Abscheiden von Partikeln aus flüssigen Medien sowie einen Wechselfilter.The invention relates to a filter insert, in particular for a device for separating of particles from liquid media as well as a spin-on filter.
Derartige Filtereinsätze sind bekannt, z. B. aus dem DE GM 1940349. Will man derartige Filtereinsätze, z. B. in Ölfiltern moderner Verbrennungskraftmaschinen einsetzen, so ist daran nachteilig, daß sie aufgrund ihrer komplizierten Rückschlagventilgeometrien sowie der Anzahl notwendiger Teile aufwendig und teuer hergestellt werden müssen. Man könnte nun die Geometrie der einzelnen Teile vereinfachen, dies hätte aber den Nachteil, daß dann die Dichtungsfunktion nicht mehr garantiert werden kann, was im Hinblick auf die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems problematisch ist.Such filter inserts are known, for. B. from DE GM 1940349. Do you want such Filter cartridges, e.g. B. use in oil filters of modern internal combustion engines, so that's it disadvantageous that they because of their complicated check valve geometries and the number necessary parts have to be produced in a complex and expensive manner. You could now Simplify the geometry of the individual parts, but this would have the disadvantage that the Sealing function can no longer be guaranteed, which in terms of reliability of the overall system is problematic.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen Filtereinsatz der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ein einfacher, billiger und zuverlässig funktionierender Filtereinsatz geschaffen wird.It is therefore an object of the invention to provide a filter insert of the type mentioned to improve in that a simple, cheap and reliably functioning Filter insert is created.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Filtereinsatz geschaffen wird, der eine Filterfläche sowie zwei Stirnflächen, von denen wenigstens eine mit wenigstens einer Durchflußöffnung versehen ist, aufweist, wobei wenigstens eine Stirnfläche eine membranartige Endscheibe aufweist sowie ein Wechselfilter mit einem topfförmigem Gehäuse und einem eine Flüssigkeitseinlaßöffnung und eine Flüssigkeitsauslaßöffnung aufweisenden Deckel, wobei ein oben beschriebener Filtereinsatz darin enthalten ist. Durch die Reduzierung auf lediglich die membranartige Endscheibe wird ein einfacherer und billigerer Filtereinsatz sowie ein Wechselfilter geschaffen. Dieses Wechselfilter enthält vorzugsweise einen ring- bzw. rohrförmig ausgestalteten Filtereinsatz, so daß die Filterfläche im wesentlichen der Mantelfläche z. B. einer gefalteten Filtermaterialbahn, die vorzugsweise aus Papier oder Vlies besteht, entspricht und die Endscheibe im wesentlichen das Rohrende bedeckt.According to the invention the object is achieved in that a filter insert is created which a filter surface and two end faces, at least one of which has at least one Flow opening is provided, wherein at least one end face has membrane-like end plate and an easy-change filter with a cup-shaped housing and one having a liquid inlet port and a liquid outlet port Cover, with a filter insert described above is contained therein. By reducing to just the membrane-like end plate, a simpler and cheaper filter insert and a replaceable filter created. This easy-change filter contains preferably an annular or tubular filter insert, so that the filter surface essentially the lateral surface z. B. a pleated filter material web, preferably consists of paper or fleece, and corresponds to the end plate essentially the pipe end covered.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die membranartige Endscheibe wenigstens eine Durchflußöffnung aufweist. Diese Durchflußöffnung gewährleistet die zuverlässige Versorgung der Verbrennungskraftmaschine mit gefiltertem Öl, was zusätzliche Ventile bzw. Verschlüsse überflüssig macht.An advantageous development of the invention provides that the membrane-like end plate has at least one flow opening. This flow opening ensures the reliable supply of the internal combustion engine with filtered oil, which additional Makes valves or closures unnecessary.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Endscheibe aus Blech besteht. Die Verwendung von Blech garantiert, daß die Endscheibe sehr billig herzustellen ist, sie kann z. B. gestanzt werden. Zum anderen garantiert eine Endscheibe aus Blech, daß sie sehr zuverlässig bis an ihr Lebenszeitende funktioniert.Another advantageous development of the invention provides that the end plate made of sheet metal consists. The use of sheet metal guarantees that the end plate is very cheap to manufacture, it can e.g. B. are punched. On the other hand, a sheet metal end plate guarantees that it works very reliably until the end of her life.
Weiterhin kann man vorteilhafterweise vorsehen, daß die Endscheibe mit einem Elastomer beschichtet ist. Vorzugsweise besteht die Elastomerbeschichtung aus einer heißölbeständigen Zusammensetzung, um die Funktionszuverlässigkeit des Filtereinsatzes zu gewährleisten.Furthermore, one can advantageously provide that the end plate with an elastomer is coated. The elastomer coating preferably consists of a hot oil-resistant one Composition to ensure the functional reliability of the filter insert.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Endscheibe mit Kautschuk beschichtet ist. Auch hier ist die Beschichtung heißölbeständig, um die oben genannten Kriterien hinsichtlich der Funktionskonstanz zu erfüllen. Ein weiterer Vorteil liegt in der Verwendung einer nachwachsenden Ressource, was sich z. B. bezüglich der Stoffbilanz und der Entsorgung positiv bemerkbar macht.An advantageous development of the invention provides that the end plate with rubber is coated. Again, the coating is resistant to hot oil to the above To fulfill criteria regarding the constancy of function. Another advantage is that Use of a renewable resource, which z. B. regarding the material balance and disposal is positively noticeable.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Endscheibe als Ringplatte ausgebildet ist. Durch die Ausbildung als Ringplatte kann z. B. das gefilterte Öl durch den zentralen Durchlaß der Platte austreten, der eigentliche Ring der Platte übernimmt dann z. B. Funktionen wie das Abstützen des Filtereinsatzes im Gehäuse oder das Abdichten der Reinöl- von der Rohölseite.Another advantageous development of the invention provides that the end plate as Ring plate is formed. By training as an annular plate z. B. the filtered oil emerge through the central passage of the plate, the actual ring of the plate takes over then z. B. Functions such as supporting the filter insert in the housing or sealing the pure oil from the crude oil side.
Weiterhin kann man vorteilhafterweise vorsehen, daß die Endscheibe einen als Rückschlagventil ausgebildeten Bereich aufweist. Mit dieser weiteren Funktion versehen wird der Filtereinsatz kompakter, da er mit weniger Bauteilen auskommt, was auch Kostenvorteile mit sich bringt. Furthermore, one can advantageously provide that the end plate as a Check valve has trained area. This additional function is provided the filter insert is more compact because it requires fewer components, which also means cost advantages brings with it.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Endscheibe einen als Radial und/oder Axialdichtung ausgebildeten Bereich aufweist. Durch die Übernahme der Dichtungsfunktion trennt die Endscheibe an der Stirnseite, an der die Endscheibe angebracht ist, die Reinöl- von der Rohölseite.An advantageous development of the invention provides that the end plate as a radial and / or axial seal formed area. By taking over the Sealing function separates the end plate on the face to which the end plate is attached is the pure oil from the crude oil side.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß sich die Endscheibe des Filtereinsatzes im Wechselfilter federnd gegen den Deckel des Wechselfilters, insbesondere gegen dessen Sitzfläche anlegt.Another advantageous development of the invention provides that the end plate of the Filter insert in the easy-change filter resiliently against the lid of the easy-change filter, in particular against its seat.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and other features of preferred developments of the invention go beyond the claims also from the description and the drawings, the individual Features each individually or in groups in the form of sub-combinations in the Embodiment of the invention and in other fields can be realized and advantageous as well as representable protective versions for which protection is claimed here becomes.
In der Zeichnung zeigenShow in the drawing
Fig. 1 einen Wechselfilter mit Filtereinsatz samt Bypassventil im Schnitt Fig. 1 a spin-on filter with filter insert including bypass valve in section
Fig. 2 einen Wechselfilter mit Filtereinsatz im Schnitt Fig. 2 shows a spin-on filter with a filter insert in section
Fig. 3 eine Endscheibe in der Draufsicht Fig. 3 shows an end plate in plan view
Fig. 4 das Detail X aus Fig. 2
Das Wechselfilter (1) besteht im wesentlichen aus einem topfförmigen Gehäuse (2) sowie
einem mit diesem Gehäuse (2) verbundenen Deckel (3). Der Deckel (3) ist mit dem Gehäuse
(2), wie insbesondere in der Fig. 4 zu sehen ist, mittels einer Bördelverbindung (23)
verbunden. Ebenfalls denkbar wären eine Schraub- bzw. eine Bajonettverbindung, die hier
nicht dargestellt sind. Im Wechselfilter (1) ist ein Filtereinsatz (4) enthalten, der im
wesentlichen aus einer gefalteten Filtermaterialbahn (5) besteht.
Fig. 4 shows the detail X from FIG. 2
The easy-change filter ( 1 ) essentially consists of a pot-shaped housing ( 2 ) and a cover ( 3 ) connected to this housing ( 2 ). The cover ( 3 ) is connected to the housing ( 2 ), as can be seen in particular in FIG. 4, by means of a flange connection ( 23 ). A screw or bayonet connection, which are not shown here, would also be conceivable. The easy-change filter ( 1 ) contains a filter insert ( 4 ) which essentially consists of a folded filter material web ( 5 ).
Wenn das Wechselfilter an der Verbrennungskraftmaschine montiert ist, gelangt Rohöl aus der Ölwanne über die Flüssigkeitseinlaßöffnung (6), die im Deckel (3) integriert ist, ins Innere des Wechselfilters (1). Damit das Rohöl gezielt über die lediglich die Mantelfläche des Filtereinsatzes (4) umfassende Filterfläche des Filtereinsatzes (4) geführt wird und kein ungefiltertes Öl über die Flüssigkeitsauslaßöffnung (9) an die Schmierstellen der Verbrennungskraftmaschine gelangt, weist das Filterelement (4) im Bereich seiner Stirnkanten eine Stirnkantenverleimung (7) auf.When the easy-change filter is mounted on the internal combustion engine, crude oil from the oil pan enters the inside of the easy-change filter ( 1 ) via the liquid inlet opening ( 6 ), which is integrated in the cover ( 3 ). The filter element ( 4 ) has in the area of its front edges so that the crude oil is guided specifically over the filter surface of the filter insert ( 4 ), which only encompasses the outer surface of the filter insert ( 4 ), and no unfiltered oil reaches the lubrication points of the internal combustion engine via the liquid outlet opening ( 9 ) a front edge gluing ( 7 ).
Damit das bereits im Inneren des Wechselfilters (1) befindliche Öl nicht wieder zurückströmt, befindet sich zwischen der im Deckel (3) befindlichen Flüssigkeitseinlaßöffnung (6) und der einen Stirnkante des Filtereinsatzes (4), wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, eine membranartige Endscheibe (8), die als Ringplatte derart ausgestaltet ist, daß sie, kommunizierend mit der Sitzfläche (16), die auf der Innenseite des Deckels (3) angeordnet ist, ein Rückschlagventil bildet, das Öl aufgrund seiner Federwirkung ins Wechselfiltergehäuse (2) einströmen läßt, nicht jedoch durch die Flüssigkeitseinlaßöffnung (6) wieder zurück. Zusätzlich zur Ventilfunktion weist die membranartige Endscheibe (8) einen Radial- und Axialdichtbereich (13) auf, der im Bereich der Stirnkante des Filtereinsatzes (4), die dem Deckel (3) zugewandt ist, die Rein- von der Rohölseite trennt. Die membranartige Endscheibe (8) besteht aus einem gestanzten, ringförmigen Blech (21), das mit einer Gummierung (22), insbesondere mit einer heißölbeständigen Kautschukbeschichtung versehen ist, was die Dichtungsfunktion verbessert sowohl im Radial- bzw. Axialbereich als auch im Bereich der Sitzfläche 16.So that the oil already in the interior of the easy-change filter ( 1 ) does not flow back again, there is between the liquid inlet opening ( 6 ) located in the cover ( 3 ) and one end edge of the filter insert ( 4 ), as shown in FIGS. 1 and 2 is, a membrane-like end plate ( 8 ), which is designed as an annular plate in such a way that it communicates with the seat ( 16 ), which is arranged on the inside of the cover ( 3 ), forms a check valve, the oil due to its spring action in the easy-change filter housing ( 2 ) can flow in, but not back through the liquid inlet opening ( 6 ). In addition to the valve function, the membrane-like end plate ( 8 ) has a radial and axial sealing area ( 13 ) which separates the clean side from the crude oil side in the area of the end edge of the filter insert ( 4 ) which faces the cover ( 3 ). The membrane-like end plate ( 8 ) consists of a stamped, annular sheet ( 21 ) which is provided with a rubber coating ( 22 ), in particular with a hot oil-resistant rubber coating, which improves the sealing function both in the radial or axial area and in the area of the seat 16 .
Der Filtereinsatz (4) wird im Wechselfilter (1) in der Weise gehalten, daß eine Stirnseite des ringförmigen Filtereinsatzes (4) in der Filtereinsatzaufnahme (17) positioniert ist. Diese Filtereinsatzaufnahme (17) befindet sich auf der dem Deckel (3) des Wechselfilters (1) gegenüberliegenden Seite. Wie in Fig. 2 dargestellt, erfolgt die Aufnahme des Filtereinsatzes (4) in der Filtereinsatzaufnahme (17) dergestalt, daß diese Verbindung die Reinöl- von der Rohölseite trennt. In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, was hier nicht ausdrücklich dargestellt wird, daß die Gehäuseinnenwandung, die z. B. aus Blech besteht, mit heißölbeständigem Kautschuk beschichtet ist.The filter insert ( 4 ) is held in the easy-change filter ( 1 ) in such a way that an end face of the annular filter insert ( 4 ) is positioned in the filter insert receptacle ( 17 ). This filter insert holder ( 17 ) is located on the side opposite the cover ( 3 ) of the easy-change filter ( 1 ). As shown in Fig. 2, the filter insert ( 4 ) is received in the filter insert holder ( 17 ) in such a way that this connection separates the pure oil from the crude oil side. In an alternative embodiment it is provided, which is not expressly shown here, that the housing inner wall, the z. B. consists of sheet metal, is coated with hot oil-resistant rubber.
In der in Fig. 1 dargestellten Variante weist die im topfförmigen Gehäuse (2) angeordnete Filtereinsatzaufnahme (17) eine Bypassversorgungsöffnung (18) au?, mittels derer Rohöl an die der Endscheibe (8) gegenüberliegende Stirnseite des Filtereinsatzes gelangt. Zur Verhinderung des ungefilterten Durchtritts ist die Stirnseite des in Fig. 1 dargestellten Filtereinsatzes (4) derart abgedichtet, daß kein Öl über die Stirnseitenwand ins Innere des Filtereinsatzes (4) gelangt. Im Bereich der besagten Stirnseite des Filtereinsatzes (4) ist ein Bypassventil (10) angeordnet, das im wesentlichen aus einem Gehäuse, einem Ventilteller (15) und einer Feder (11) besteht. Dieses Bypassventil (10) garantiert eine nicht abbrechende Versorgung der nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine und ihrer ebenfalls nicht dargestellten Schmierstellen sicher, auch für den Fall, wenn der Filtereinsatz aufgrund hoher Beaufschlagung mit Partikeln kein Öl mehr durchlassen sollte. In diesem Fall öffnet das Bypassventil (10) und läßt Rohöl zur Sicherung der Schmierstellen ins Innere des Filtereinsatzes und somit weiter in die Verbrennungskraftmaschine treten. In einer alternativen Ausgestaltung, die hier nicht gegenständlich dargestellt ist, weist der Ventilteller (15) zusätzlich, zur Steigerung der Dichtungseigenschaften eine Beschichtung auf. Diese Beschichtung besteht z. B. aus einem heißölbeständigem Elastomer. In einer weiteren Variante setzt sich die Beschichtung des Ventiltellers (15) aus einem heißölbeständigem Kautschuk zusammen.In the variant shown in FIG. 1, the filter insert receptacle ( 17 ) arranged in the pot-shaped housing ( 2 ) has a bypass supply opening ( 18 ), by means of which crude oil reaches the end face of the filter insert opposite the end plate ( 8 ). To prevent unfiltered passage, the end face of the filter insert ( 4 ) shown in FIG. 1 is sealed in such a way that no oil gets into the interior of the filter insert ( 4 ) via the end wall. A bypass valve ( 10 ) is arranged in the area of the said end face of the filter insert ( 4 ) and consists essentially of a housing, a valve disk ( 15 ) and a spring ( 11 ). This bypass valve ( 10 ) guarantees a non-interrupting supply of the internal combustion engine (not shown) and its lubrication points (also not shown), even in the event that the filter insert should no longer let oil through due to the high exposure to particles. In this case, the bypass valve ( 10 ) opens and lets crude oil into the interior of the filter insert to secure the lubrication points and thus further into the internal combustion engine. In an alternative embodiment, which is not shown here, the valve disk ( 15 ) additionally has a coating to increase the sealing properties. This coating consists, for. B. from a hot oil-resistant elastomer. In a further variant, the coating on the valve plate ( 15 ) is composed of a hot oil-resistant rubber.
In einer etwas weniger aufwendigen Ausführungsform weist, wie in Fig. 2 dargestellt, das Wechselfilter (1) beziehungsweise der Filtereinsatz (4), der ebenfalls aus einer gefalteten Filtermaterialbahn (5) besteht, die gleichen Elemente au?, wie dies im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 der Fall ist, mit dem einen Unterschied, daß im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 kein Bypassventil vorhanden ist.In a somewhat less complex embodiment, as shown in FIG. 2, the easy-change filter ( 1 ) or the filter insert ( 4 ), which likewise consists of a pleated filter material web ( 5 ), has the same elements as in the exemplary embodiment according to FIG . 1 is the case, the that there is no bypass valve is a difference in the embodiment of FIG. 2 present.
Das Wechselfilter (1) ist mit der zugehörigen, hier nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine mittels dem im Deckel (3) angeordneten Gewinde (19) verbindbar. Diese Verschraubung wird unterstützt durch ein nicht dargestelltes Werkzeug, ähnlich einem Schraubenschlüssel, welches an der Ansatzfläche für Montagewerkzeuge (14) ansetzbar ist und mit dessen Hebel dann eine sichere Verbindung hergestellt wird.The easy-change filter ( 1 ) can be connected to the associated internal combustion engine (not shown here) by means of the thread ( 19 ) arranged in the cover ( 3 ). This screw connection is supported by a tool, not shown, similar to a wrench, which can be attached to the attachment surface for assembly tools ( 14 ) and with the lever of which a secure connection is then established.
Die an der Außenseite des Deckels (3) am Umfang angebrachte Dichtung (12) verhindert, daß Öl dem Ölkreislauf der Verbrennungskraftmaschine verloren geht, indem die Dichtung (12) im verschraubten Zustand gegen das Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere den Dichtungssitz der Wechselfilteraufnahme an der Verbrennungskraftmaschine angedrückt wird. The circumferential seal ( 12 ) attached to the outside of the cover ( 3 ) prevents oil from being lost to the oil circuit of the internal combustion engine by the seal ( 12 ) in the screwed state against the housing of the internal combustion engine, in particular the sealing seat of the replaceable filter receptacle on the internal combustion engine is pressed.
Die in Fig. 3 dargestellte membranartige Endscheibe (8) verfügt über eine Durchflußöffnung (20) die ebenfalls den Fig. 1, 2 und 4 entnehmbar ist. Um die Durchflußöffnung (20) herum ist der Radial- und/oder Axialdichtbereich (13) angeordnet. Dieser Dichtbereich (13) wird, wie dies den Fig. 1, 2 und 4 zu entnehmen ist durch eine Prägung der membranartigen Endplatte (8) erzeugt. Ebenfalls durch eine Prägung (24) wird die Gegenhaltekraft der Endscheibe (8) im Ringbereich eingestellt, bzw. erhöht, um so die zuverlässige Funktion als Rückschlagventil sicherzustellen.The membrane-like end plate ( 8 ) shown in Fig. 3 has a flow opening ( 20 ) which can also be seen in Figs. 1, 2 and 4. The radial and / or axial sealing area ( 13 ) is arranged around the flow opening ( 20 ). As can be seen in FIGS . 1, 2 and 4, this sealing area ( 13 ) is produced by embossing the membrane-like end plate ( 8 ). The counter-holding force of the end plate ( 8 ) in the ring area is also set or increased by means of an embossing ( 24 ) in order to ensure reliable functioning as a check valve.
In der Fig. 4 wird das Detail X aus der Fig. 2 vergrößert dargestellt. Hierbei wird deutlich, wie sich die membranartige Endscheibe (8) zusammensetzt.The detail X from FIG. 2 is shown enlarged in FIG. 4. It is clear how the membrane-like end plate ( 8 ) is composed.
Die membranartige Endscheibe 8, die über Prägungen 24 verfügt, befindet sich in einem Gehäuse 2 mit Deckel 3, welches einen Filtereinsatz enthält, der aus einer gefaltete Filtermaterialbahn 5 mit einer Stirnkantenverleimung 7 besteht. Das Wechselfilter weist eine Flüssigkeitseinlaßöffnung 6 sowie eine Flüssigkeitsauslaßöffnung 9, die über ein Gewinde 19 zur Befestigung an einer Verbrennungskraftmaschine verfügt, auf. Im montierten Zustand verhindert die Dichtung 12 den unbeabsichtigten Austritt von Öl. Die Abdichtung von Reinöl zu Rohölseite erfolgt mittels eines Radial- bzw. Axialbereiches 13, der sich im wesentlichen aus der Gummierung 22 des gebogenen Bleches 21, dem gebogenen Deckel 3 und der Stirnkantenverleimung 7 der gefalteten Filtermaterialbahn 5 zusammensetzt. Die Endscheibe 8 wirkt als Rückschlagventil, indem sie gegen die Sitzfläche 16, die im Deckel 3 integriert ist, anpreßt. Über die Durchflußöffnung 20 gelangt das gefilterte Öl in die Flüssigkeitsauslaßöffnung 9, von welcher aus das Öl zu den Schmierstellen der Verbrennungskraftmaschine gelangt.The membrane-like end disk 8 , which has embossments 24 , is located in a housing 2 with a cover 3 , which contains a filter insert which consists of a folded filter material web 5 with a front edge glue 7 . The easy-change filter has a liquid inlet opening 6 and a liquid outlet opening 9 , which has a thread 19 for attachment to an internal combustion engine. In the assembled state, the seal 12 prevents the accidental leakage of oil. The sealing of pure oil to the crude oil side takes place by means of a radial or axial area 13 , which is composed essentially of the rubber coating 22 of the bent sheet 21 , the bent cover 3 and the end edge gluing 7 of the folded filter material web 5 . The end plate 8 acts as a check valve by pressing against the seat surface 16 , which is integrated in the cover 3 . The filtered oil passes through the flow opening 20 into the liquid outlet opening 9 , from which the oil reaches the lubrication points of the internal combustion engine.
Mittels einer Bördelverbindung 23 ist das Gehäuse 2 mit dem Deckel 3 verbunden.The housing 2 is connected to the cover 3 by means of a flange connection 23 .
Claims (10)
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Family Applications (1)
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