DE202016106018U1 - Coupling device for a hand tool - Google Patents
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Abstract
Kopplungsvorrichtung (450) für eine Handwerkzeugmaschine (300) und/oder ein Ladegerät (700) aufweisend eine erste Schnittstelle (480) zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung der ersten Schnittstelle (480) mit einer korrespondierenden Schnittstelle (380) der Handwerkzeugmaschine (300) und/oder einer korrespondierenden Schnittstelle (780) eines Ladegerätes (700) sowie wenigstens drei weitere Schnittstellen (482, 484, 486), wobei wenigstens zwei der weiteren Schnittstellen (484, 486) zur elektrischen und/oder mechanischen Kontaktierung mit jeweils einer korrespondierenden Schnittstelle (180) eines Akkupacks (100); wobei die erste Schnittstelle (480) mit den weiteren Schnittstellen (482, 484, 486) elektrisch verbunden ist.Coupling device (450) for a handheld power tool (300) and / or a charger (700) comprising a first interface (480) for electrically and / or mechanically connecting the first interface (480) to a corresponding interface (380) of the handheld power tool (300). and / or a corresponding interface (780) of a charger (700) and at least three further interfaces (482, 484, 486), wherein at least two of the further interfaces (484, 486) for electrical and / or mechanical contacting, each with a corresponding interface (180) a battery pack (100); wherein the first interface (480) is electrically connected to the further interfaces (482, 484, 486).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine und/oder ein Ladegerät nach Anspruch 1 sowie ein Werkzeugsystem gemäß Anspruch 12. The present invention relates to a coupling device for a hand tool and / or a charger according to claim 1 and a tool system according to claim 12.
Elektrische Handwerkzeugmaschinen sind grundsätzlich bekannt und werden oft über einen Netzanschluss mit Strom versorgt. Alternativ ermöglichen Akkugeräte eine hohe Flexibilität beim Arbeiten, da sie insbesondere unabhängig von Netzstrom sind. Auf diese Weise können beispielsweise auch Außenarbeiten bequem durchgeführt werden, so dass bei einem Betrieb einer Handwerkzeugmaschine vielfach vorgesehen ist, Akkupacks einzusetzen. Electric hand tool machines are basically known and are often supplied with power via a mains connection. Alternatively, cordless tools allow a high degree of flexibility when working, since they are in particular independent of mains current. In this way, for example, outside work can be carried out conveniently, so that when operating a hand tool machine is often provided to use battery packs.
Derartige Akkupacks sind grundsätzlich bekannt und weisen in der Regel eine Mehrzahl von in Parallel- und/oder Reihenschaltung verbundener wiederaufladbare Akkuzellen, beispielsweise drei in Reihe geschaltete, zylinderförmige Li-Ionen-Zellen mit z.B. je 3,6 V mit einer Gesamtspannung von 10,8 V, auf. Die verbundenen Akkuzellen müssen zum einen mit einer Akkupackelektronik und zum anderen untereinander verbunden werden. Der Akkupack umfasst in der Regel ein Akkupackgehäuse in dem ein vorzugsweise aus mehreren elektrisch zusammengeschalteten Akkuzellen bestehendes Akkuzellenpaket entweder vollständig oder teilweise aufgenommen sind. Alternativ bildet das Akkuzellenpaket selber zusammen mit einem Zellhalter der Akkupackgehäuse aus. Im Rahmen dieser Anmeldung ist unter einem Akkupack somit ein vorzugsweise aus mehreren elektrisch zusammengeschalteten Akkuzellen bestehendes Akkuzellenpaket zu verstehen, das elektrische Energie speichern kann, die für den Betrieb der Handwerkzeugmaschine notwendige Energie liefert und austauschbar in einer Kammer, einer Schnittstelle oder dergleichen der Handwerkzeugmaschine aufgenommen ist. Grundsätzlich können unterschiedliche Akkuzellen, die nach den verwendeten Materialen bezeichnet werden, verwendet werden. Dazu zählen insbesondere die Lithium-Ionen-, Lithium-Polymer-, die Nickel-Metallhydrid-, oder die Lithium-Eisen-Phosphat-Zellen. Gemeinsam ist allen Akkuzellen, dass sie sich bei gleichem Betriebsalter beispielsweise aufgrund von Produktionstoleranzen, Temperatur-, oder mechanischen Einflüssen geringfügig unterschiedliche Akkusystemparameter aufweisen. Such battery packs are basically known and generally have a plurality of rechargeable battery cells connected in parallel and / or series connection, for example three series-connected, cylindrical Li-ion cells with e.g. each 3.6 V with a total voltage of 10.8 V, on. The connected battery cells must be connected to one with a battery pack electronics and the other with each other. As a rule, the battery pack comprises a battery pack housing in which a rechargeable battery pack consisting preferably of a plurality of battery cells connected in an electrically connected manner is either completely or partially accommodated. Alternatively, the battery pack itself forms together with a cell holder of the battery pack housing. In the context of this application, a battery pack is thus to be understood as an accumulator cell consisting preferably of several electrically interconnected battery cells which can store electrical energy which supplies the energy necessary for the operation of the handheld power tool and is exchangeably received in a chamber, an interface or the like of the handheld power tool , In principle, different battery cells, which are referred to the materials used, can be used. These include in particular the lithium-ion, lithium-polymer, the nickel-metal hydride, or the lithium-iron-phosphate cells. What is common to all battery cells is that they have slightly different battery system parameters at the same operating age, for example due to production tolerances, temperature or mechanical influences.
Das Ankoppeln des Akkupacks an die Handwerkzeugmaschine erfolgt durch Einstecken beziehungsweise Einschieben der Schnittstelle des Akkupacks in eine komplementäre Einsteckbuchse des Gerätegehäuses. Die Schnittstelle weist Kontaktschlitze auf, in denen Kontaktelemente angeordnet werden können. Ist die Energie des Akkupacks verbraucht, so kann er entnommen und mit einer Ladestation mit entsprechenden Gegenkontaktelementen verbunden werden. Stehen mehrere Akkupacks zur Verfügung, so ist es möglich, das entladene Akkupack aus der Handwerkzeugmaschine zu entnehmen und gegen ein geladenes auszutauschen. Dabei bestimmen in der Regel die Nennspannung und Kapazität des jeweils verwendeten Akkupacks die Leistung und Laufzeit der Handwerkzeugmaschinen. Dabei sollen unter einer Akkupackleistungsklasse vor allem die unterschiedlichen Gleichspannungen der Akkupacks, beispielsweise von 3,6 Volt, 7,2 Volt, 10,8 Volt, 14,4 Volt, 18 Volt oder 36 Volt verstanden werden. The coupling of the battery pack to the power tool is done by inserting or inserting the interface of the battery pack in a complementary plug-in socket of the device housing. The interface has contact slots in which contact elements can be arranged. If the energy of the battery pack is used up, it can be removed and connected to a charging station with corresponding mating contact elements. If several battery packs are available, it is possible to remove the discharged battery pack from the handheld power tool and replace it with a charged one. As a rule, the nominal voltage and capacity of the battery pack used in each case determine the power and running time of the power tool machines. It should be understood under a battery pack power class especially the different DC voltages of the battery packs, for example, 3.6 volts, 7.2 volts, 10.8 volts, 14.4 volts, 18 volts or 36 volts.
Auch Ladegeräte für Akkupacks sind grundsätzlich bekannt und weisen eine in einem Gehäuse angeordnete Ladeelektronik mit einer Aufnahme für einen zu ladenden Akkupack und eine im Bereich der Aufnahme angeordnete Schnittstelle mit Gegenkontaktelementen für Kontaktelemente des Akkupacks auf. Dabei erweist es sich als nachteilig, dass mit derartigen Ladegeräten das elektrische Wiederaufladen nur eines einzelnen Akkupacks möglich ist. Chargers for battery packs are also known in principle and have a charge electronics arranged in a housing with a receptacle for a battery pack to be charged and an interface arranged in the region of the receptacle with mating contact elements for contact elements of the battery pack. It proves to be disadvantageous that with such chargers, the electrical recharging of only a single battery pack is possible.
Grundsätzlich erweist es sich als nachteilig, dass die von den Herstellern angebotenen Handwerkzeugmaschinen üblicherweise mit jeweils unterschiedlichen Akkupacks angeboten werden, wobei die Akkupacks verschiedene Baugrößen und/ oder Nennspannungen aufweisen und jedes Akkupack bezüglich der Leistung und der Geometrie der Rast- und Kontaktelemente einem bestimmten Typ von Handwerkzeugmaschine zugeordnet ist. Die Verwendbarkeit eines solchen Akkupacks ist relativ unflexibel, weil sich der Einsatz eines jeden Akkupacks auf einen ganz bestimmten Typ einer Handwerkzeugmaschine beschränkt.In principle, it proves to be disadvantageous that the hand tools offered by the manufacturers are usually offered with different battery packs, the battery packs have different sizes and / or rated voltages and each battery pack with respect to the performance and the geometry of the locking and contact elements of a particular type of Hand tool is assigned. The usability of such a battery pack is relatively inflexible because the use of each battery pack is limited to a particular type of hand tool.
Ferner erweist es sich als nachteilig, dass Handwerkzeugmaschinen, die einen großen Energiebedarf haben und bei denen ggf. auch kurzzeitig sehr hohe Leistungsspitzen erforderlich sein können, wie z. B. bei großen Winkelschleifern oder Kettensägen, mit derzeit verfügbaren Akkupackkapazitäten nicht effizient betreibbar sind, weswegen bevorzugterweise mit wenigstens einem weiteren Wechselakkupack gearbeitet werden muss. In der Regel befindet sich immer ein Akkupack zur Aufladung in einem Ladegerät.Furthermore, it proves to be disadvantageous that hand tool machines that have a large energy demand and where necessary, for a short time very high power peaks may be required, such. B. with large angle grinders or chainsaws, with currently available battery pack capacities are not operated efficiently, so it is preferable to work with at least one other Wechselakkupack. As a rule, there is always a battery pack for charging in a charger.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Kopplungsvorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine mit netzunabhängiger Stromversorgung und/oder ein Ladegerät bereit zu stellen, welche den Ladevorgang von wenigstens zwei Akkupacks optimiert und/oder die Betriebszeit einer Handwerkzeugmaschine gegenüber dem Stand der Technik insbesondere mit derzeit verfügbaren Akkupacks verlängert, wobei die Kopplungsvorrichtung bei einer Vielzahl von verschiedenen Handwerkzeugmaschinen und/oder Ladegeräten einsetzbar, kostengünstig, flexibel, verschleißarm und langlebig ist.The invention is based on the object to provide a coupling device for a power tool with off-grid power supply and / or a charger, which optimizes the charging of at least two battery packs and / or the operating time of a hand tool compared to the prior art, especially with currently available battery packs extended, wherein the coupling device in a variety of different hand tool and / or chargers can be used, inexpensive, flexible, low-wear and durable.
Diese Aufgaben werden durch eine Kopplungsvorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine und/oder ein Ladegerät gemäß Anspruch 1 und durch ein Werkzeugsystem gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Varianten und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. These objects are achieved by a coupling device for a hand tool and / or a charger according to claim 1 and by a tool system according to claim 12. Advantageous embodiments, variants and developments of the invention can be found in the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Kopplungsvorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine und/oder ein Ladegerät eine erste Schnittstelle zur elektrischen und/oder mechanischen Verbindung der ersten Schnittstelle mit einer korrespondierenden Schnittstelle der Handwerkzeugmaschine und/oder einer korrespondierenden Schnittstelle des Ladegerätes sowie wenigstens drei weitere Schnittstellen, wobei wenigstens zwei Schnittstellen zur elektrischen und/oder mechanischen Kontaktierung mit jeweils einer korrespondierenden Schnittstelle eines Akkupacks geeignet sind; wobei die erste Schnittstelle mit den weiteren Schnittstellen elektrisch verbunden ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass mittels der Kopplungsvorrichtung eine Mehrzahl zusätzlicher Geräte und/oder Akkupacks mit dem Ladegerät und/oder der Handwerkzeugmaschine verbunden werden können. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens eine erste der weiteren Schnittstellen eine USB-Schnittstelle und/oder eine Mikro-USB-Schnittstelle ist, über welche die gekoppelten Akkupacks aufladbar sind, wobei die USB-Schnittstelle und/oder die Mikro-USB-Schnittstelle zur Versorgung weiterer elektronischer Geräte, insbesondere eines Smartphones, eines Tablets und/oder eines Laptops ausgelegt ist. Dabei ist es von Vorteil, dass über die Mikro-USB-Schnittstelle die gekoppelten Akkupacks aufladbar sind, wobei vorgesehen ist, dass die Kopplungsvorrichtung eine Ladesteuerungseinheit aufweist, welche elektrisch mit den weiteren Schnittstellen verbunden ist und dazu ausgelegt ist, Informationen über die jeweils gekoppelten Akkupacks einzulesen und weiterzuverarbeiten.According to the invention, a coupling device for a handheld power tool and / or a charger has a first interface for electrically and / or mechanically connecting the first interface to a corresponding interface of the handheld power tool and / or a corresponding interface of the charger and at least three further interfaces, wherein at least two interfaces for electrical and / or mechanical contacting, each with a corresponding interface of a battery pack are suitable; wherein the first interface is electrically connected to the other interfaces. In this way it is ensured that by means of the coupling device, a plurality of additional devices and / or battery packs can be connected to the charger and / or the power tool. According to the invention, at least one first of the further interfaces is a USB interface and / or a micro USB interface via which the coupled battery packs can be charged, the USB interface and / or the micro USB interface being supplied further electronic devices, in particular a smartphone, a tablet and / or a laptop is designed. It is advantageous that the coupled battery packs can be charged via the micro USB interface, wherein it is provided that the coupling device has a charge control unit which is electrically connected to the other interfaces and is designed to provide information about the respectively coupled battery packs read in and further process.
Ferner wird gewährleistet, dass die Handwerkzeugmaschine und/oder das Ladegerät über die Kopplungsvorrichtung mit wenigstens zwei Akkupacks gleichzeitig verbunden werden kann, obwohl vom Hersteller ursprünglich nur ein koppelbarer Akkupack vorgesehen war. Somit wird zum einen die Betriebszeit der Handwerkzeugmaschine verlängert und zum anderen kann die benötigte Leistung für die Handwerkzeugmaschine anstatt mit nur einem Akkupack auch von wenigstens zwei Akkupacks bereitgestellt werden, obwohl diese jeweils eine geringere Leistung aufweisen als das ursprünglich vom Hersteller vorgesehene Akkupack. Ferner kann mittels der gleichen Kopplungsvorrichtung der Ladevorgang für wenigstens zwei Akkupacks gleichzeitig stattfinden, wodurch der Ladezyklus schneller erfolgen und die Handwerkzeugmaschine schneller wieder verwendet werden kann.Furthermore, it is ensured that the hand tool and / or the charger can be connected via the coupling device with at least two battery packs at the same time, although originally only a dockable battery pack was provided by the manufacturer. Thus, on the one hand the operating time of the power tool is extended and on the other hand, the power required for the power tool instead of only one battery pack and at least two battery packs are provided, although these each have a lower performance than the originally provided by the manufacturer battery pack. Furthermore, the charging process for at least two battery packs can take place simultaneously by means of the same coupling device, as a result of which the charging cycle takes place more rapidly and the handheld power tool can be reused more quickly.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Schnittstelle der Kopplungsvorrichtung derart ausgebildet, dass sie in den Akkuschacht einer Handwerkzeugmaschine und/oder eines Ladegerätes eingeführt werden kann, die zur Aufnahme von Steckakkupacks ausgebildet ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die erste Schnittstelle derart ausgebildet ist, dass sie in die Aufnahme einer Handwerkzeugmaschine und/oder eines Ladegerätes eingeführt werden kann, die zur Aufnahme von Schiebeakkupacks ausgebildet ist. Bevorzugterweise sind die weiteren Schnittstellen als Schächte zur Aufnahme von Steckakkupacks ausgebildet, wobei alternativ die weiteren Schnittstellen zur Aufnahme von Schiebeakkupacks ausgebildet sind. Dabei ist es von Vorteil, wenn wenigstens eine der weiteren Schächte genauso ausgebildet ist, wie die erste Schnittstelle, so dass gewährleistet werden kann, dass die ursprünglich vom Hersteller vorgesehene Akkupackbauform sowohl in den Akkuschacht der Handwerkzeugmaschine und/oder des Ladegerätes eingeführt werden kann als auch in wenigstens einen der weiteren Schächte. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die Handwerkzeugmaschine über die Kopplungsvorrichtung zumindest mit dem vom Hersteller vorgesehen Akkupack gekoppelt und betrieben werden kann. In a preferred embodiment, the first interface of the coupling device is designed such that it can be inserted into the battery compartment of a hand tool and / or a charger, which is designed to receive Steckakkupacks. Alternatively it can be provided that the first interface is designed such that it can be inserted into the receptacle of a hand tool and / or a charger, which is designed to hold Schiebeakkupacks. Preferably, the other interfaces are formed as wells for receiving Steckakkupacks, wherein alternatively the other interfaces are designed for receiving Schiebeakkupacks. It is advantageous if at least one of the further wells is designed in the same way as the first interface, so that it can be ensured that the battery pack design originally provided by the manufacturer can be introduced into the battery compartment of the power tool and / or the charger as well in at least one of the other shafts. In this way it can be ensured that the power tool can be coupled and operated via the coupling device at least with the battery pack provided by the manufacturer.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind zumindest zwei der weiteren Schnittstellen derart unterschiedlich aufgebaut, dass sie mit unterschiedlichen Akkupackbauformen korrespondieren. Vorteilhafterweise ist zumindest eine erste der weiteren Schnittstellen zur Aufnahme von Schiebeakkupacks ausgebildet und die zumindest eine zweite der weiteren Schnittstellen zur Aufnahme von Steckakkupacks ausgebildet. Bevorzugterweise sind zumindest zwei der weiteren Schnittstellen zur Aufnahme zweier Akkupacks ausgebildet, die sich hinsichtlich einer Nennspannung und/oder einer Kapazität und/oder Bauform unterscheiden, so dass die Handwerkzeugmaschine über die Kopplungsvorrichtung mechanisch und elektrisch mit Akkupacks verbunden werden, die ursprünglich nicht zum Betrieb der Handwerkzeugmaschine vorgesehen waren, deren Verwendung jedoch eine Leistungssteigerung und/oder Laufzeitverlängerung im Betrieb der Handwerkzeugmaschine bewirken können.In a preferred embodiment, at least two of the further interfaces are constructed differently in such a way that they correspond to different types of battery packs. Advantageously, at least a first of the further interfaces for receiving Schiebeakkupacks formed and formed at least a second of the other interfaces for receiving Steckakkupacks. Preferably, at least two of the other interfaces for receiving two battery packs are formed, which differ in terms of a nominal voltage and / or capacity and / or design, so that the hand tool via the coupling device are mechanically and electrically connected to battery packs that were not originally for the operation of Hand tool were provided, but their use can cause an increase in performance and / or life extension during operation of the power tool.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die weiteren Schnittstellen untereinander in Reihen- und/oder Parallelschaltung verschaltet, so dass die in den weiteren Schnittstellen gekoppelten Akkupacks beispielsweise nacheinander oder gleichzeitig genutzt werden können.In an advantageous embodiment, the other interfaces are interconnected in series and / or parallel connection, so that the battery packs coupled in the other interfaces for example, can be used sequentially or simultaneously.
Ferner wird die Aufgabe durch ein Werkzeugsystem zum Aufladen und Betreiben eines Akkupacks einer Handwerkzeugmaschine gelöst, wobei das Werkzeugsystem eine erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung, eine Handwerkzeugmaschine, ein Ladegerät und einen Akkupack umfasst, wobei die Handwerkzeugmaschine eine Schnittstelle zur elektrischen und/oder mechanischen Kopplung der Handwerkzeugmaschine mit der ersten Schnittstelle der Kopplungsvorrichtung aufweist; wobei das Ladegerät eine Schnittstelle zur elektrischen und/oder mechanischen Kopplung des Ladegerätes mit der ersten Schnittstelle der Kopplungsvorrichtung aufweist, und wobei zumindest ein Akkupack eine Schnittstelle zur elektrischen und/oder mechanischen Kopplung des Akkupacks mit einer der weiteren Schnittstellen der Kopplungsvorrichtung aufweist.Furthermore, the object is achieved by a tool system for charging and operating a battery pack of a hand tool, wherein the tool system comprises a coupling device according to the invention, a hand tool, a charger and a battery pack, the hand tool an interface for electrical and / or mechanical coupling of the power tool with the first interface of the coupling device comprises; wherein the charger has an interface for the electrical and / or mechanical coupling of the charger to the first interface of the coupling device, and wherein at least one battery pack has an interface for electrical and / or mechanical coupling of the battery pack with one of the other interfaces of the coupling device.
Generell werden unter einer Handwerkzeugmaschine im Rahmen der Anmeldung sämtliche Handwerkzeugmaschinen, die über ein Getriebe oder über ein Planetengetriebe von einem Antriebsmotor antreibbar sind, wie beispielsweise Stabschrauber, Akku-Bohrer, Schlagbohrmaschinen, Multifunktionswerkzeuge, Sägen, Scheren, Schleifer und/ oder Bohrschrauber verstanden. Unter Übertragung elektrischer Energie soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Handwerkzeugmaschine über den Akkupack mit Energie versorgt wird. In general, under a hand tool machine in the context of the application, all hand tool machines that are drivable by a drive motor via a gear or a planetary gear, such as rod wrench, cordless drill, impact drills, multifunction tools, saws, scissors, grinder and / or drill. Under transmission of electrical energy should be understood in this context in particular, that the power tool is powered by the battery pack with energy.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche in den Figuren dargestellt sind. Dabei ist zu beachten, dass die dargestellten Merkmale nur einen beschreibenden Charakter haben und auch in Kombination mit Merkmalen anderer oben beschriebener Weiterentwicklungen verwendet werden können und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of the embodiments of the invention, which are illustrated in the figures. It should be noted that the features illustrated are of a descriptive nature only and may be used in combination with features of other developments described above and are not intended to limit the invention in any way.
Zeichnungendrawings
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Die Zeichnungen sind schematisch und zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to preferred embodiments, wherein the same reference numerals are used for the same features. The drawings are schematic and show:
Die
Im Bereich des Handgriffes
Das erste Bedienelement
Bei dem in der
Zur lösbaren mechanischen und elektrischen Verbindung des Akkupacks
Zum Verriegeln des Akkupacks
Die
Die
Wie in
Ferner weist die Kopplungsvorrichtung
Wie in den
Grundsätzlich ist es von Vorteil, dass die weiteren Schnittstellen
Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen sowie Kombinationen von Merkmalen umfassen können.In addition to the described and illustrated embodiments, further embodiments are conceivable which may include further modifications and combinations of features.
Claims (12)
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- 2016-10-26 DE DE202016106018.4U patent/DE202016106018U1/en active Active
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Legal Events
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |