DE202011001750U1 - Device for cleaning a heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (1) zur Reinigung eines mit einer Gruppe von Röhren (3) versehenen Wärmetauschers, wobei die Einrichtung versehen ist mit einer Anzahl nebeneinander angeordneter, parallel zueinander orientierter, auf die Röhren (3) gerichteter Spritzdüsen (67), mit einem Spritzwagen (61), mit dem die Spritzdüsen (67) verbunden sind, sowie mit Verschiebungsmitteln zum Verschieben des Spritzwagens entlang der Röhren, wobei die Verschiebungsmittel erste Verschiebungsmittel zum Verschieben des Spritzwagens in einer Richtung und zweite Verschiebungsmittel zum Verschieben des Spritzwagens (61) in einer zweiten, quer zur ersten Richtung verlaufenden Richtung umfassen, wobei die ersten Verschiebungsmittel mindestens ein erstes geführtes Element (62) umfassen sowie erste Führungsmittel (65) mit mindestens einem ersten Führungselement (51) zum Führen des mindestens einen ersten geführten Elements und wobei die zweiten Verschiebungsmittel mindestens ein zweites geführtes Element (32) umfassen sowie zweite Führungsmittel (37) mit mindestens einem zweiten Führungselement (21) zum Führen des mindestens einen zweiten geführten Elements (32), wobei der Spritzwagen (61) mit dem...Device (1) for cleaning a heat exchanger provided with a group of tubes (3), the device being provided with a number of juxtaposed parallel aligned injection nozzles (67) directed towards the tubes (3), with a spray carriage (61st ), with which the spray nozzles (67) are connected, and with displacement means for moving the spray carriage along the tubes, wherein the displacement means first displacement means for moving the spray carriage in one direction and second displacement means for moving the spray carriage (61) in a second, transversely to the first direction, the first displacement means comprising at least a first guided member (62) and first guide means (65) having at least a first guide member (51) for guiding the at least one first guided member and wherein the second displacement means at least a second guided member (32) comprises and second guide means (37) with at least one second guide element (21) for guiding the at least one second guided element (32), wherein the spray carriage (61) is connected to the guide rail (21).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reinigung eines Wärmetauschers, wobei der Wärmetauscher mindestens eine Gruppe von einer Anzahl paralleler Röhren umfasst, die in einem regelmäßigen Muster und in parallel zueinander verlaufenden Reihen angeordnet sind, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Anzahl nebeneinander angeordneter, parallel zueinander orientierter, auf die Röhren gerichtete Spritzdüsen, einen Spritzwagen, mit dem die Spritzdüsen verbunden sind, Verschiebungsmittel zum Verschieben des Spritzwagens entlang der Röhren, wobei die Verschiebungsmittel erste Verschiebungsmittel zum Verschieben des Spritzwagens in einer Richtung quer zur Längsrichtung der Röhren entlang der Röhren und zweite Verschiebungsmittel zum Verschieben des Spritzwagens in einer Richtung parallel zu der Längsrichtung der Röhren entlang der Röhren umfassen, wobei die ersten Verschiebungsmittel mindestens ein erstes geführtes Element umfassen sowie erste Führungsmittel mit mindestens einem quer zu der Längsrichtung der Röhren verlaufenden ersten Führungselement zum Führen des mindestens einen ersten geführten Elements und wobei die zweiten Verschiebungsmittel mindestens ein zweites geführtes Element umfassen sowie zweite Führungsmittel mit mindestens einem parallel zu der Längsrichtung der Röhren verlaufenden zweiten Führungselement zum Führen des mindestens einen zweiten geführten Elements.The present invention relates to an apparatus for cleaning a heat exchanger, the heat exchanger comprising at least one group of a number of parallel tubes arranged in a regular pattern and in parallel rows, the apparatus comprising: a number of juxtaposed ones parallel to each other directed to the tubes directed spray nozzles, a spray carriage to which the spray nozzles are connected, displacement means for moving the sprayer along the tubes, wherein the displacement means first displacement means for moving the spray carriage in a direction transverse to the longitudinal direction of the tubes along the tubes and second displacement means for displacing the spray carriage in a direction parallel to the longitudinal direction of the tubes along the tubes, the first displacement means comprising at least a first guided member and first guiding means with at least one first guide element extending transversely to the longitudinal direction of the tubes for guiding the at least one first guided element and wherein the second displacement means comprise at least one second guided element and second guide means with at least one second guide element running parallel to the longitudinal direction of the tubes for guiding the guide element at least one second guided element.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Reinigen von luftgekühlten Wärmetauschern und/oder luftgekühlten Kondensatoren (ACC). Bei derartigen Wärmetauschern wird eine Gruppe paralleler, in gestapelten Reihen angeordneter Röhren verwendet, durch die zu kühlende(s)/kondensierende(s) Flüssigkeit/Gas strömt. Eine derartige Röhrengruppe, die auch als Kühlregister bezeichnet wird, ist relativ flach, während ihre Abmessungen in Längsrichtung der Röhren gesehen größer sind als ihre Abmessungen in Längsrichtung der Reihen oder in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Röhren und senkrecht zur Dickenrichtung der Röhrengruppe. In Betrieb wird in einer Richtung quer zu der Röhrengruppe Luft zwischen den Röhren hindurch geblasen, wobei die Luft eine kühlende Wirkung auf den Inhalt der Röhren hat, welcher hierdurch abkühlt und/oder kondensiert. Pro Wärmetauscher wird oft eine Anzahl nebeneinander angeordneter Röhrengruppen verwendet, die jeweils in einem eigenen Rahmen mit in der Längsrichtung der Röhren an zwei einander gegenüberliegenden Seiten jeder Röhrengruppe verlaufenden Längsträgern, die häufig profilförmig ausgeführt sind, aufgenommen sind, deren Enden durch quer zu den Längsträgern verlaufende Lochplatten miteinander verbunden werden, in denen Öffnungen angebracht sind, in die die Röhren münden oder durch die sich die Röhren erstrecken. Zur Steigerung der Leistungsfähigkeit beim Wärmeaustausch sind die Röhren oft mit scheibenförmigen Kühlrippen versehen, die in regelmäßigem Abstand zueinander über die Länge der Röhren angebracht sind. Derartige Kühlrippen bestehen häufig aus Aluminium oder verzinktem Stahl.In particular, the present invention relates to the cleaning of air-cooled heat exchangers and / or air-cooled condensers (ACC). Such heat exchangers use a set of parallel tubes arranged in stacked rows through which liquid (s) / gas to be cooled flows. Such a tube group, which is also referred to as a cooling register, is relatively flat, while its dimensions in the longitudinal direction of the tubes are greater than their dimensions in the longitudinal direction of the rows or in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the tubes and perpendicular to the thickness direction of the tube group. In operation, air is blown between the tubes in a direction transverse to the tube group, the air having a cooling effect on the contents of the tubes, which thereby cools and / or condenses. A number of juxtaposed tube groups are often used per heat exchanger, which are each housed in a separate frame with running in the longitudinal direction of the tubes on two opposite sides of each tube group longitudinal members, which are often designed in a profile shape, the ends of which extending transversely to the longitudinal beams Perforated plates are connected to each other, in which openings are mounted, open into the tubes or through which the tubes extend. To increase the efficiency of heat exchange, the tubes are often provided with disc-shaped cooling fins which are spaced at regular intervals along the length of the tubes. Such cooling fins are often made of aluminum or galvanized steel.
Wärmetauscher wie oben beschrieben finden in chemischen Fabriken und Elektrizitätswerken Anwendung. Die luftgekühlten Wärmetauscher werden in vielen Fällen auch in Kombination mit einem so genannten Klappensystem ausgeführt, das an der für die Luft stromabwärts gelegenen Seite des Wärmetauschers relativ nahe an der betreffenden Röhrengruppe angeordnet ist, um den Luftstrom durch den Wärmetauscher zu kontrollieren.Heat exchangers as described above find application in chemical factories and power stations. The air-cooled heat exchangers are also often implemented in combination with a so-called flapper system located at the air downstream side of the heat exchanger, relatively close to the respective tube group, to control the flow of air through the heat exchanger.
Während der Benutzung von derartigen Wärmetauschern setzt sich zwangsläufig Schmutz auf der Außenfläche der Röhren oder auf ihren Kühlrippen ab, wodurch sich die Effizienz des Wärmetauschers erheblich verringern kann. Dies ist wiederum mit einem erhöhten Energieverbrauch und/oder einer Prozessstörung verbunden, die das Reinigen des Wärmetauschers erforderlich macht. In der Praxis erfolgt das Reinigen des Wärmetauschers häufig, indem die verschmutzten Teile von Hand mit einer Hochdruckspritze abgespritzt werden, wobei möglichst eine Reinigungskraft über die Röhren hinweg läuft, wobei in der Praxis die Kühlrippen, vor allem wenn sie aus Aluminium sind, häufig beschädigt werden, da sie sich verbiegen. Derartige Beschädigungen treten im Übrigen auch oft aufgrund der Einwirkung des Hochdruckstrahls auf die Kühlrippen auf. Diese Beschädigungen haben einen negativen Einfluss auf die Funktionalität des Wärmetauschers. Die betreffenden Tätigkeiten sind für eine betreffende Person körperlich sehr anstrengend, auf jeden Fall unangenehm und oft nicht ungefährlich.During the use of such heat exchangers, dirt inevitably settles on the outer surface of the tubes or on their cooling fins, which can significantly reduce the efficiency of the heat exchanger. This, in turn, is associated with increased energy consumption and / or a process disturbance that requires cleaning of the heat exchanger. In practice, the cleaning of the heat exchanger is often done by the contaminated parts are sprayed by hand with a high-pressure syringe, with cleaning as possible over the tubes away, in practice, the cooling fins, especially if they are made of aluminum, often damaged because they bend. Incidentally, such damage often occurs due to the action of the high pressure jet on the cooling fins. These damages have a negative impact on the functionality of the heat exchanger. The activities in question are physically very strenuous for a person concerned, in any case unpleasant and often dangerous.
Als Alternative zur manuellen Reinigung wird in der europäischen Patentschrift
Ein Nachteil dieses Systems besteht darin, dass der Umfang und das Gewicht des Systems derartig groß sind, dass es unhandlich zu handhaben ist. Dies hängt unter anderem mit der Tatsache zusammen, dass die Führung relativ lang ist, nämlich ungefähr genauso lang wie die Länge der Röhren. Aufgrund der Länge und der Kraft, mit der auf die Röhren gespritzt wird, neigt die Führung stark zum Durchbiegen, so dass sie relativ schwer ausgelegt sein muss. Der erhebliche Umfang, insbesondere in der Höhenrichtung gesehen, ist außerdem die Ursache dafür, dass das System nicht oder kaum für den Einsatz bei Wärmetauschern geeignet ist, die mit einem Klappensystem versehen sind.A disadvantage of this system is that the size and weight of the system are so large that it is unwieldy to handle. This is partly due to the fact that the guide is relatively long, about the same length as the length of the tubes. Due to the length and force with which the tubes are sprayed, the guide is prone to sag, making it relatively heavy. The considerable extent, in particular seen in the height direction, is also the reason that the system is not or hardly suitable for use in heat exchangers, which are provided with a flap system.
Die vorliegende Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Lösung für die betreffende Problematik zu bieten. Zu diesem Zweck ist die Erfindung in erster Linie dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzwagen mit dem ersten geführten Element verbunden ist, damit das mindestens eine erste geführte Element und der Spritzwagen ausschließlich gemeinsam verschoben werden, und dass das erste Führungselement zwischen zwei zweiten geführten Elementen verläuft, von denen jedes mit einem zweiten Führungselement zusammenwirkt, wobei die zweiten Führungselemente an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Röhrengruppe angeordnet sind. Dank der vorliegenden Erfindung kann das erste Führungselement relativ kurz, nämlich genauso lang wie die Breite der betreffenden Röhrengruppe, ausgeführt werden. Aufgrund dieser kürzeren Länge und der Tatsache, dass das erste Führungselement zwischen den beiden zweiten geführten Elementen verläuft, kann das erste Führungselement relativ leicht, zum Beispiel leichter als 23 kg, ausgeführt werden.The object of the present invention is to provide a solution to the problem in question. For this purpose, the invention is primarily characterized in that the spray carriage is connected to the first guided element so that the at least one first guided element and the spray carriage are exclusively displaced together, and that the first guide element extends between two second guided elements, each of which cooperates with a second guide member, the second guide members being disposed on two opposite sides of the tube group. Thanks to the present invention, the first guide member can be relatively short, namely as long as the width of the tube group concerned, executed. Due to this shorter length and the fact that the first guide element extends between the two second guided elements, the first guide element can be made relatively light, for example lighter than 23 kg.
Vorzugsweise ist die Röhrengruppe in einem rechteckigen Röhrengestell aufgenommen, das Längsprofile umfasst, die an zwei einander gegenüberliegenden Außenseiten der Röhrengruppe parallel zu der Längsrichtung der Röhren verlaufen, wobei die zweiten Führungselemente dauerhaft mit den Längsprofilen verbunden sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Kombination aus dem Spritzwagen, dem zugehörigem ersten Führungselement und den zweiten Führungselementen, zwischen denen das erste Führungselement angeordnet ist, nacheinander auf verschiedene Röhrengruppen anzuwenden, während jede Röhrengruppe mit eigenen zweiten Führungselementen versehen ist. Zur Befestigung dieser zweiten Führungselemente an der betreffenden Röhrengruppe werden die Längsprofile des Röhrengestells benutzt.Preferably, the tube group is received in a rectangular tube frame comprising longitudinal profiles extending on two opposite outer sides of the tube group parallel to the longitudinal direction of the tubes, the second guide elements being permanently connected to the longitudinal profiles. In this way, it is possible to successively apply the combination of the spray carriage, the associated first guide element and the second guide elements, between which the first guide element is arranged, to different tube groups, while each tube group is provided with its own second guide elements. For fixing these second guide elements to the tube group concerned, the longitudinal profiles of the tube frame are used.
Die Vorteile der Erfindung kommen unter anderem zum Tragen, wenn auf der von der Röhrengruppe abgewandten Seite der beiden zweiten Führungselemente schwenkbare Lamellen vorgesehen sind, um einen kühlenden Luftstrom zwischen den Röhren des Wärmetauschers zu beeinflussen, wobei die Lamellen in einen Rahmen aufgenommen sind, der mit den zweiten Führungselementen verbunden ist. Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform befindet sich die Reinigungsvorrichtung also zwischen der Röhrengruppe und den schwenkbaren Lamellen mit zugehörigem Rahmen, so dass der Rahmen mit den zugehörigen Lamellen nicht entfernt werden muss, um die Röhren der Röhrengruppe zu reinigen.The advantages of the invention are inter alia, if on the side facing away from the tube group side of the two second guide elements pivotable fins are provided to influence a cooling air flow between the tubes of the heat exchanger, wherein the fins are received in a frame with is connected to the second guide elements. In the present preferred embodiment, the cleaning device is thus between the tube group and the pivotable fins with associated frame, so that the frame with the associated fins must not be removed to clean the tubes of the tube group.
Aus konstruktiver Sicht wird dabei bevorzugt, dass sich der Spritzwagen und das erste Führungselement innerhalb der Höhe der beiden zweiten Führungselemente befinden.From a constructive point of view, it is preferred that the spray carriage and the first guide element are within the height of the two second guide elements.
Zur Begrenzung der Einbauhöhe ist es allgemein zu bevorzugen, dass die Höhe des Spritzwagens und des ersten Führungselements maximal 30 cm, noch mehr bevorzugt maximal 18 cm, beträgt.To limit the installation height, it is generally preferable that the height of the spray carriage and the first guide member is at most 30 cm, more preferably at most 18 cm.
Um Widerstand gegen den hohen Druck bieten zu können, mit dem Reinigungsflüssigkeit von den Spritzdüsen aus gegen die Röhren oder an diesen entlang gespritzt wird, wird bevorzugt, dass das zweite Führungselement eine Lauffläche und eine der Lauffläche gegenüberliegende Reaktionsfläche umfasst, wobei das zweite geführte Elemente ein Laufelement umfasst, das über die Lauffläche läuft, sowie mindestens ein senkrecht zur Lauffläche zwischen einer ersten, betriebsfähigen Stellung und einer zweiten, nicht-betriebsfähigen Stellung durch Bewegungsmittel hin und her bewegbares Reaktionselement, das in der ersten, betriebsfähigen Stellung an der Reaktionsfläche anliegt und das in einer zweiten, nicht-betriebsfähigen Stellung frei von der Reaktionsfläche ist. Die Verwendung von nicht nur einem Laufelement, das über die Lauffläche läuft, sondern auch von einem hin und her bewegbaren Reaktionselement, das an einer Reaktionsfläche anliegt, pro zweitem Führungselement bietet den Vorteil, dass während des Betriebs der Vorrichtung, also während des Bespritzens der Röhren, die zweiten Führungselemente gleichsam zwischen der Lauffläche und der Reaktionsfläche eingeklemmt sind, wodurch trotz der hohen Kräfte, die aufgrund des Spritzens auf die Vorrichtung wirken, ein außerordentlich stabiles Verschiebender Spritzdüsen stattfinden kann. Indem das Reaktionselement in die zweite, nicht-betriebsfähige Stellung gebracht wird, ist es außerdem relativ einfach möglich, die zweiten Führungselemente in führende Zusammenwirkung mit einem zweiten geführten Element zu bringen oder dieses Zusammenwirken gerade aufzuheben, wie dies insbesondere beim Wechseln der Vorrichtung von der einen Röhrengruppe zur nächsten Röhrengruppe erforderlich ist.In order to be able to provide resistance to the high pressure with which the cleaning fluid is sprayed from the spray nozzles against the tubes or along the tubes, it is preferred that the second guide element comprises a tread and a reaction surface opposite the tread, the second guided element Running element comprises, which runs over the running surface, as well as at least one perpendicular to the tread between a first, operative position and a second, non-operative position by movement means movable back and forth reaction member which abuts in the first, operative position on the reaction surface and the is free of the reaction surface in a second, non-operative position. The use of not only one running element running over the running surface but also of a reciprocating reaction element abutting one reaction surface per second guiding element has the advantage that during the operation of the device, that is during the spraying of the tubes , the second guide elements as it were between the tread and the Reaction surface are clamped, which can take place despite the high forces acting on the device due to the spraying, an extremely stable displacement of the spray nozzles. Moreover, by placing the reaction element in the second inoperative position, it is relatively easily possible to bring the second guide elements into leading cooperation with a second guided element or to cancel this interaction, as in particular when changing the device from the one Tube group to the next tube group is required.
Die Qualität der Stabilität der Verschiebung wird weiter verbessert, wenn das Laufelement einen Riemen umfasst, der um zwei Laufräder gewunden ist und/oder das mindestens eine Reaktionselement ein Rollenrad umfasst.The quality of the stability of the displacement is further improved if the running element comprises a belt which is wound around two wheels and / or the at least one reaction element comprises a roller wheel.
Die Bewegungsmittel umfassen vorzugsweise einen Pneumatikzylinder, der die Nutzung von Elektrizität zum Bewirken der Bewegung zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung des Reaktionselements überflüssig macht. Die Nutzung von Elektrizität kann insbesondere in petrochemischen Umgebungen aufgrund der Explosionsgefahr beschwerlich sein.The moving means preferably comprise a pneumatic cylinder which obviates the use of electricity to effect movement between the first position and the second position of the reaction element. The use of electricity can be particularly difficult in petrochemical environments due to the risk of explosion.
Um ein Verziehen der Vorrichtung zu verhindern oder zumindest das Risiko eines Verziehens erheblich zu verringern, ist es äußerst vorteilhaft, wenn die zweiten Verschiebungsmittel ein Übertragungsorgan umfassen, das zwischen den beiden zweiten geführten Elementen wirksam ist. Dank des Übertragungsorgans kann erreicht werden, dass sich die zweiten geführten Elemente identisch zu den zugehörigen zweiten Führungselementen verschieben.In order to prevent distortion of the device or at least substantially reduce the risk of warping, it is extremely advantageous if the second displacement means comprise a transmission element which is effective between the two second guided elements. Thanks to the transmission member can be achieved that move the second guided elements identically to the associated second guide elements.
Die ersten Verschiebungsmittel umfassen vorzugsweise ein Antriebselement, das sich zusammen mit dem Spritzwagen verschiebt. Ein sich mitbewegendes Antriebselement, das vorzugsweise einen pneumatischen Motor umfasst, macht die Verwendung von länglichen Antriebsriemen, wie sie bei dem automatisierten System gemäß
Das zweite Führungselement umfasst vorzugsweise weiterhin zwei einander gegenüberliegende Begrenzungsflächen, auf denen mindestens ein zu dem zweiten geführten Element gehörendes Anlageelement laufen kann. Dadurch wird auf konstruktiv einfache Weise bewerkstelligt, dass die beiden zweiten Führungselemente weiterhin der korrekten Spur entlang den zugehörigen zweiten Führungselementen folgen.The second guide element preferably further comprises two mutually opposite boundary surfaces on which at least one bearing element belonging to the second guided element can run. As a result, it is accomplished in a structurally simple manner that the two second guide elements continue to follow the correct track along the associated second guide elements.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die nachstehenden Figuren erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to the description of a preferred embodiment of the device according to the invention with reference to the following figures. Show it:
die
Die zu einem Kühlregister
Ein Wärmetauscher mit Kühlregistern
Für das Reinigen der Röhren
Die Reinigungsvorrichtung
Auf der Oberseite der horizontalen Basisplatte
Die beiden Verschiebungsbaugruppen
Entlang des Führungshohlkastens
Der Spritzwagen
Auf der Unterseite der Zylinderkörper
Die Reinigungsvorrichtung
Sobald sich die Verschiebungsbaugruppen
Der Reinigungswagen
Dort, wo in der bisher beschriebenen bevorzugten Ausführungsform die Röhren
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20110505 |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: PRINZ & PARTNER PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE, 803 Representative=s name: PRINZ & PARTNER PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MB-TI B.V., NL Free format text: FORMER OWNER: MONTAGEBEDRIJF TERNEUZEN B.V., MA, NL Effective date: 20120227 Owner name: MB-TI B.V., NL Free format text: FORMER OWNER: MONTAGEBEDRIJF TERNEUZEN B.V., MA, SAS VANT GENT, NL Effective date: 20120227 |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: PRINZ & PARTNER PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE, DE Effective date: 20120227 Representative=s name: PRINZ & PARTNER MBB PATENTANWAELTE RECHTSANWAE, DE Effective date: 20120227 |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20140129 |
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |