DE2845416A1 - DEVICE FOR CLEANING UNDERWATER SURFACES - Google Patents
DEVICE FOR CLEANING UNDERWATER SURFACESInfo
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Description
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Helmut Josef HOFMANN
Johannesburg, Transvaal
SüdafrikaHelmut Josef HOFMANN
Johannesburg, Transvaal
South Africa
Vorrichtung zum Reinigen von UnterwasserflächenDevice for cleaning underwater surfaces
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen von Unterwasserflächen, insbesondere eine selbstaufnehmende Saugreinigungsvorrichtung.The invention relates to a device for cleaning underwater surfaces, in particular a self-receiving one Suction cleaning device.
Selbstaufnehmende Saugreinigungsvorrichtungen v/erden praktisch allgemein zum Reinigen von Unterwasserflächen, z. B. von Schwimmbecken u. dgl., benutzt. Es sind bereits viele Arten solcher Reinigungsvorrichtungen konstruiert und gebaut worden, von denen einige auch Merkmale aufweisen, durch die sie mehr oder weniger selbstgetrieben werden, während die Einrichtung eine Saugkraft ausübt. Alternativ wird diese erwünschte selbsttreibende Wirkung auch dadurch erreicht, daß der Reinigungskopf mit einer Hilfsflüssigkeitsströmung beaufschlagt wird.Self-absorbing suction cleaners come in handy generally for cleaning underwater surfaces, e.g. B. of swimming pools and the like., Used. There are already many types such cleaning devices have been designed and built, some of which also have features that make them be more or less self-propelled while the device exerts suction. Alternatively, this is desired self-propelling effect also achieved in that the cleaning head is acted upon by an auxiliary liquid flow will.
Eine wirksame und einfache Art von Reinigungsvorrichtung wurde bereits vorgeschlagen, die im wesentlichen damit arbeitet, daß die Saugkraft zum Arbeitskopf der Vorrichtung in solcher Weise unterbrochen wird, daß die Flüssigkeit im Saugschlauch bewirkt, daß dieser sich durchbiegt und den Arbeitskopf über die zu reinigende Fläche bewegt.An effective and simple type of cleaning device has already been proposed which essentially works by that the suction force to the working head of the device is interrupted in such a way that the liquid in the suction hose causes this to bend and move the working head over the surface to be cleaned.
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Bei einer anderen derartigen Vorrichtimg ist der Saugschlauch mit dem gemeinsamen Auslaß von zwei starren Kanälen verbunden, die über Ventilsitze mit dem Saugeinlaß zur Vorrichtung verbunden sind. Im Arbeitskopf ist ein Klappenventil vorgesehen, das, während durch die Vorrichtung Saugkraft ausgeübt wird, automatisch schwingt und abwechselnd die Kanäle zu dem Saugschlauch schließt. Aufgrund der besonderen Anordnung der Kanäle und des Ventils relativ zu der Einlaßöffnung der Vorrichtung ist die Ventilarbeitsweise derart, daß beim Auftreffen auf die Ventilsitze die Vorrichtung eine Antriebskraft erfährt, die eine Nettooder Nutzkomponente in einer zu der zu reinigenden Oberfläche parallelen Richtung aufweist. Wenn die Strömung ferner gegen die Massenkraft der Flüssigkeit in den beiden Kanälen abwechselnd plötzlich unterbrochen und beschleunigt wird, wird eine weitere Impulskraft erzeugt, so daß die Vorrichtung über die zu reinigende Oberfläche bewegt wird.In another such device, the suction hose is with the common outlet of two rigid channels connected, which are connected to the suction inlet to the device via valve seats. There is a flap valve in the working head which, while suction force is applied by the device, automatically oscillates and alternately closes the channels to the suction hose. Due to the special arrangement of the channels and the valve relative to the inlet port of the device, the valve operation is such that when it hits the valve seats Device experiences a driving force, which is a net or useful component in a to the surface to be cleaned having parallel direction. If the flow is also against the inertia force of the liquid in the two Channels is alternately suddenly interrupted and accelerated, a further impulse force is generated so that the Device is moved over the surface to be cleaned.
Die Vorrichtung weist Ausgleichs- und Stabilisiermittel auf, die sicherstellen, daß sie richtig orientiert bleibt, wenn sie sich unter Wasser befindet, und die weiter verhindern, daß die Vorrichtung über den Spiegel der die Oberfläche bedeckenden Flüssigkeit aufsteigt.The device has leveling and stabilizing means to ensure that it remains properly oriented when it is under water, and which further prevent the device from going above the level of the surface covering liquid rises.
Die erstgenannte Vorrichtung neigt dazu, sich nur langsam über die zu reinigende Oberfläche zu bewegen, während die letztgenannte Vorrichtung mit ihren starren Kanälen schwer und sperrig ausgebildet ist.The former tends to move slowly over the surface to be cleaned, while the the latter device with its rigid channels is heavy and bulky.
Es wurde gefunden, daß die langsame Arbeitsweise der erstgenannten Vorrichtungsart weniger auf das Prinzip eines Durchbiegens des Saugschlauchs als vielmehr auf die Art der entwickelten Mittel zum Unterbrechen der Saugwirkung und damit des Flüssigkeitsstroms durch den Arbeitskopf zurückzu-It has been found that the slow operation of the former Device type less on the principle of bending the suction hose than on the type of developed means for interrupting the suction effect and thus the flow of liquid back through the working head.
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führen ist. Ferner wurde gefunden, daß ein zum Unterbrechen der Strömung verwendetes schwingendes Absperrorgan in der Praxis sehr zufriedenstellend ist.lead is. It has also been found that a vibrating shut-off device used to interrupt the flow is very satisfactory in practice.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, die wirksam Unterwasserflächen reinigt, die übersichtlich und raumsparend aufgebaut ist und die sich über die zu reinigende Oberfläche mit einer Geschwindigkeit von ca. 4 m/min bewegen kann.The object of the invention is to create a device that effectively cleans underwater surfaces that are clearly laid out and is constructed in a space-saving manner and moves over the surface to be cleaned at a speed of approx. 4 m / min can move.
Reinigungsvorrichtungen der vorher erläuterten Art bewegen sich unregelmäßig über die zu reinigende Oberfläche und müssen daher, um wirksam zu sein, sich einerseits zwar mit einer Nutzgeschwindigkeit bewegen, jedoch andererseits nicht so schnell, daß sie den auf den Oberflächen befindlichen Schmutz so stark aufrühren, daß er nicht durch die Vorrichtung angesaugt und aus der Flüssigkeit ausfiltriert werden kann.Cleaning devices of the type explained above move irregularly over the surface to be cleaned and therefore, in order to be effective, on the one hand they have to move at a useful speed, but on the other hand they do not so fast that they stir up the dirt on the surfaces so vigorously that it cannot get through the device can be sucked in and filtered out of the liquid.
Die Vorrichtung nach der Erfindung zum Reinigen von Unterwasserflächen ist gekennzeichnet durch einen ausbalancierten Arbeitskopf mit einem Einlaß und einem Auslaß, die eine Einlaß- bzw. eine Auslaßachse definieren, wobei der Auslaß schwenkbar mit einem in Längsrichtung elastischen und biegsamen Saugschlauch verbindbar ist und die Einlaßachse relativ zu der Auslaßachse unter einem Winkel zwischen 30 und 60° verläuft, durch einen vom Einlaß zum Auslaß durch den Arbeitskopf verlaufenden Kanal, durch ein im Arbeitskopf angeordnetes schwingendes Absperrorgan, das den Kanal abwechselnd öffnet und schließt, und durch eine im Arbeitskopf zwischen dem Einlaß und dem Absperrorgan angeordnete Trennplatte zur Bildung einer verengten Saugverbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß um das Absperrorgan bei geschlossenem Kanal, wobei die Saugverbindung so weit verengtThe device according to the invention for cleaning underwater surfaces is characterized by a balanced working head with an inlet and an outlet, the one Define inlet and outlet axes, respectively, the outlet being pivotable with a longitudinally elastic and bendable one Suction hose is connectable and the inlet axis relative to the outlet axis at an angle between 30 and 60 ° runs through a channel running from the inlet to the outlet through the working head, through a channel in the working head arranged oscillating shut-off element, which alternately opens and closes the channel, and through one arranged in the working head between the inlet and the shut-off element Separating plate to form a narrowed suction connection between the inlet and the outlet around the shut-off element when the valve is closed Channel, whereby the suction connection is narrowed so far
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ist, wie dies mit einer ordnungsgemäßen Bewegung des Absperrorgans vereinbar ist, und wobei das Absperrorgan so geformt ist, daß ein Flüssigkeitsstrom durch den Arbeitskopf ein automatisches Schwingen des Absperrorgans zwischen seinen Endlagen bewirkt.is how this with proper movement of the gate valve is compatible, and wherein the shut-off element is shaped so that a flow of liquid through the working head causes the shut-off element to oscillate automatically between causes its end positions.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Einlaß in den Arbeitskopf durch Öffnungen erfolgt, die eine Strömung sowohl rechtwinklig als auch axial durch den Einlaß ermöglichen.In a further embodiment of the invention it is provided that the inlet into the working head takes place through openings, the one Allow flow both perpendicularly and axially through the inlet.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail, for example, with the aid of the drawing. Show it:
Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Vorder- bzw. eine und 2 Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.Fig. 1 partially in section a front or a and 2 side view of an embodiment of the Invention.
Das erläuterte Ausführungsbeispiel ist eine Schwimmbecken-Reinigungsvorrichtung .The illustrated embodiment is a swimming pool cleaning device .
Die Vorrichtung umfaßt einen Arbeitskopf 1, der im wesentlichen Rechteckquerschnitt hat, eine kreisrunde Einlaßöffnung 2 und eine kreisrunde Auslaßöffnung 3 aufweist. Die Achse des Einlasses 2 verläuft in bezug auf diejenige des Auslasses 3 unter einem Winkel von bevorzugt 45°. Bei der Herstellung kann es zwar erforderlich sein, diesen Winkel zu ändern, es ist jedoch erwünscht, ihn so nahe wie möglich bei 45° zu halten.The device comprises a working head 1, which has a substantially rectangular cross-section, a circular inlet opening 2 and a circular outlet opening 3. The axis of the inlet 2 is in relation to that of the outlet 3 at an angle of preferably 45 °. While it may be necessary to change this angle during manufacture, however, it is desirable to keep it as close to 45 ° as possible.
Der Einlaß 2 ist als zylindrischer Teil 4 ausgebildet, dessen unterer Abschnitt 5 so ausgebildet ist, daß er die zu reinigende Oberfläche berührt. Durch die Wand des Abschnitts 5 verlaufende Öffnungen 6 stellen sicher, daß Wasser in den Einlaß strömen kann.The inlet 2 is designed as a cylindrical part 4, the lower portion 5 of which is designed so that it is to be cleaned Touches the surface. Through the wall of the section 5 extending openings 6 ensure that water in the Inlet can flow.
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Auf den zylindrischen Teil 4 ist eine biegsame Ringscheibe 7 aufgesetzt, die sie durchsetzende Löcher 8 aufweist, so daß Wasser durch diese und durch die Öffnungen 6 strömen kann, wenn eine Beaufschlagung mit Saugkraft erfolgt, um Wasser durch den Arbeitskopf zu saugen. Dadurch wird die Kraft begrenzt, mit der der Arbeitskopf gegen die zu reinigende Oberfläche gehalten wird. Ein Umfangsflansch 9 ist von dem unteren Abschnitt 5 beabstandet und dient dazu, die Ringscheibe 7 in ihrer Lage zu halten.On the cylindrical part 4, a flexible annular disk 7 is placed, which has holes 8 penetrating it, see above that water can flow through these and through the openings 6 when a suction force is applied to To suck water through the working head. This will make the Limited force with which the working head is held against the surface to be cleaned. A peripheral flange 9 is spaced from the lower section 5 and serves to hold the annular disk 7 in its position.
Der größte Teil der durch Saugkraft induzierten Strömung verläuft durch Öffnungen in der Wandung des zylindrischen Teils, wie noch erläutert wird.Most of the flow induced by suction force runs through openings in the wall of the cylindrical Partly, as will be explained.
Der Auslaß 3 weist ein eingebautes schwenkbares Anschlußstück 11 auf, so daß der Arbeitskopf an einem langen elastischen Saugschlauch 12, der ebenfalls biegsam ist, befestigt werden kann.The outlet 3 has a built-in pivotable connection piece 11, so that the working head on a long elastic Suction hose 12, which is also flexible, can be attached.
Ein bewegliches bzw. schwingendes Absperrorgan 14 ist in dem Arbeitskopf 1 zwischen dem Einlaß 2 und dem Auslaß 3 positioniert, so daß es einen den Kopf zwischen Ein- und Auslaß durchsetzenden Kanal 13 öffnen oder schließen kann. Das Absperrorgan 14 hat im wesentlichen Dreiecksquerschnitt, so daß es um seinen Scheitelpunkt 15 nahe dem Auslaß 3 schwingen kann. Die Basis des Absperrorgans 14 ist bei 16 gering spitzzulaufend ausgebildet, so daß sie sich über ein Trennglied 17, das im Einlaßende des Arbeitskopfs 1 positioniert ist, bewegen und damit zusammenwirken kann, wenn Wasser durch die Öffnung 18 in den Arbeitskopf 1 strömt.A movable or oscillating shut-off element 14 is in the Working head 1 positioned between inlet 2 and outlet 3 so that there is a head between inlet and outlet penetrating channel 13 can open or close. The shut-off element 14 has a substantially triangular cross-section, see above that it can oscillate about its apex 15 near the outlet 3. The base of the shut-off element 14 is small at 16 tapered so that it extends over a separating member 17 which is positioned in the inlet end of the working head 1 is, can move and interact therewith when water flows through the opening 18 into the working head 1.
Auf der dem Strömungskanal 13 durch den Arbeitskopf gegenüberliegenden Seite des Absperrorgans ist eine Saugverbindung ausgebildet, die so ausgelegt ist, daß zwischen demOn the opposite of the flow channel 13 through the working head Side of the shut-off device is formed a suction connection which is designed so that between the
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Einlaß und. dem Auslaß des Arbeitskopfs eine derart verengte Öffnung vorhanden ist, wie dies mit einer ordnungsgemäßen Arbeitsweise des Absperrorgans 14 vereinbar ist. Der Wasserstrom durch diese Saugverbindung ist daher im Vergleich zu demjenigen durch den Kanal 13 stark verringert. Die Saugverbindung kann geschlossen werden, wenn der Strömungskanal geöffnet ist, und ist nur für kurze Zeit geöffnet, wenn das Absperrorgan 14 den Strömungskanal 13 schließt. Form und Größe des Absperrorgans 14 im Arbeitskopf zusammen mit der Positionierung des Trennglieds 17 verengen die Saugverbindung auf eine solche Größe, daß eine stärkere Flüssigkeitsströmung durch sie verhindert wird.Inlet and. the outlet of the working head is so narrowed There is an opening, as is compatible with the proper operation of the shut-off element 14. The water flow through this suction connection is therefore greatly reduced compared to that through the channel 13. The suction connection can be closed when the flow channel is open and is only for a short time opened when the shut-off element 14 closes the flow channel 13. The shape and size of the shut-off element 14 in the working head together with the positioning of the separating element 17 narrow the suction connection to such a size that it prevents greater flow of liquid through it will.
Im Arbeitskopf sind Innenglieder 19 ausgebildet, die die Bewegung des Absperrorgans 14 im Arbeitskopf begrenzen und Ventilsitze 20 und 21 bilden, durch die der Strömungskanal 13 durch den Arbeitskopf und die Saugverbindung am Unterende 22 des Absperrorgans 14 vorbei geschlossen werden.Inner members 19 are formed in the working head which limit the movement of the shut-off element 14 in the working head and Form valve seats 20 and 21, through which the flow channel 13 through the working head and the suction connection at the lower end 22 of the shut-off device 14 are closed over.
Aufgrund der Ausbildung der Basis des Absperrorgans 14 mit der Spitze 16 kann der Raum 22 zwischen dem Absperrorgan und dem Trennglied 17 im wesentlichen gleich bleiben, wenn sich das Absperrorgan zwischen seinen Endlagen bewegt; außerdem ist der Raum 22 dadurch symmetrisch.Due to the formation of the base of the shut-off element 14 with the tip 16, the space 22 between the shut-off element and the separating member 17 remain essentially the same when the shut-off element moves between its end positions; in addition, the space 22 is thereby symmetrical.
Der Schwenkpunkt 25 des Absperrorgans 14 liegt auf der der Öffnung 18 entgegengesetzten Seite der Achse des Auslasses 3, so daß es teilweise in einer Kammer 24 im Arbeitskopf, die in bezug auf die Achse des Auslasses 3 versetzt liegt, arbeitet.The pivot point 25 of the shut-off element 14 is on the Opening 18 opposite side of the axis of the outlet 3 so that it is partially in a chamber 24 in the working head, which is offset with respect to the axis of the outlet 3 works.
Zwischen den Seiten des Glieds, denen benachbart es hin- und herschwingt, hat das Absperrorgan 14 einen Minimalspielraum. The shut-off element 14 has a minimum clearance between the sides of the member, which are adjacent to which it swings back and forth.
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Es wurde gefunden, daß bei dem erläuterten Aufbau, wenn der Arbeitskopf sich unter Wasser befindet und ein Schwimmbecken-Saugfilter an den Schlauch 12 angesetzt ist, der Wasserstrom bewirkt, daß das Absperrorgan zwischen seinen beiden Endlagen schwingt. In der einen Endlage erfolgt der Wasserfluß im wesentlichen vollständig und direkt durch die Öffnung 18 und den Kanal 13 zum Auslaß 3, während in der anderen Endlage der Wasserstrom durch den Arbeitskopf maximal vermindert wird. Beim Betrieb ergibt sich daher eine intermittierende Unterbrechung des Wasserstroms durch den Arbeitskopf, während das Absperrorgan 14 zwischen seinen Endlagen schwingt, und dies hat wiederum Pulsationen zur Folge, die ein in Längsrichtung auftretendes Zusammenziehen und Entspannen des in Längsrichtung elastischen Saugschlauchs vom Arbeitskopf zum Auslaß der Schwimmbecken-Filtereinheit bewirken.It has been found that with the illustrated structure, when the working head is underwater and a pool suction filter is attached to the hose 12, the flow of water causes the shut-off element between his oscillates in both end positions. In one end position, the water flow is essentially completely and directly through the opening 18 and the channel 13 to the outlet 3, while in the other end position the water flow through the working head is reduced to the maximum. During operation there is therefore an intermittent interruption of the water flow the working head, while the shut-off element 14 swings between its end positions, and this in turn has pulsations for The result is a contraction and relaxation of the longitudinally elastic suction hose that occurs in the longitudinal direction effect from the working head to the outlet of the pool filter unit.
Infolge dieser Kontraktions- und Entspannungsbewegungen und einer gleichzeitigen Verminderung und Erhöhung der zum Halten der Scheibe 7 gegen die zu reinigende Oberfläche ausgeübten Kraft erfolgt eine schrittweise Bewegung des Arbeitskopfs über die zu reinigende Oberfläche.As a result of these contraction and relaxation movements and a simultaneous decrease and increase in the hold The force exerted on the disc 7 against the surface to be cleaned causes a step-by-step movement of the working head over the surface to be cleaned.
Diese Bewegung erfolgt zwar selbsttätig, ist jedoch unregelmäßig bzw. willkürlich, und um sie zu steuern, ist eine Auftriebs- oder Schwimmkammer 25 vorgesehen. Diese ist bevorzugt mit einem Schwimmkörper aus geschäumtem Polystyrol versehen. Die Kammer stellt sicher, daß der Arbeitskopf zwar auf die zu reinigende Oberfläche sinkt, jedoch in bezug auf sie richtig orientiert ist.Although this movement is automatic, it is irregular or arbitrary, and to control it is one Buoyancy or swimming chamber 25 is provided. This is preferably with a floating body made of foamed polystyrene Mistake. The chamber ensures that the working head sinks onto the surface to be cleaned, but in relation to it is properly oriented towards them.
Da die Vorrichtung auch an vertikal verlaufenden Wänden einsetzbar ist, muß ein geeigneter Ausgleich vorgesehen sein, um ein Aufsteigen des Arbeitskopfs über den Wasserspiegel und ein Ansaugen von Luft in das System zu verhindern. DiesSince the device can also be used on vertical walls appropriate compensation must be provided to prevent the working head from rising above the water level and prevent air from being drawn into the system. this
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kann leicht in bekannter Weise dadurch erfolgen, daß ein frei bewegliches Gewicht 26 in einer V-förmigen Führung vorgesehen ist, die an dem Arbeitskopf über dessen Breite verlaufend befestigt ist. Die Führung kann an der Unteroder der Oberseite des Arbeitskopfs befestigt sein.can easily be done in a known manner in that a freely movable weight 26 in a V-shaped guide is provided, which is attached to the working head extending across its width. The guide can be at the Unteroder attached to the top of the working head.
Um zu verhindern, daß die Vorrichtung sich selbst in Lagen treibt, in denen sie unbeweglich ist, ist ein biegsames spitzes Führungsglied 27 in Form eines offenen Dreiecks aus elastischem Kunststoff so vorgesehen, daß es von dem Arbeitskopf in Gegenrichtung zu dem Pfeil A, der die Normalbewegungsrichtung der Vorrichtung bezeichnet, vorspringt.In order to prevent the device from driving itself into positions in which it is immovable, a flexible one is used pointed guide member 27 in the form of an open triangle made of elastic plastic so that it is provided by the Working head protrudes in the opposite direction to arrow A, which indicates the normal direction of movement of the device.
Bei Anwendung der Vorrichtung braucht nur die Schwimmbecken-Saugfiltereinheit mit dem Arbeitskopf mittels eines in Längsrichtung elastischen Schlauchs verbunden und der Arbeitskopf auf den Schwimmbeckenboden gesetzt zu werden. Er bewegt sich dann willkürlich über den Boden und, wenn die Seitenwände und der Boden des Schwimmbeckens nicht zu scharf aneinandergrenzen, auch über die Beckenseitenwände. Während der Bewegung der Ringscheibe 7 über den Boden löst sie dort befindlichen Schmutz, der durch die Öffnungen 10 und durch den Arbeitskopf in die Filtereinheit gesaugt wird. Die Vorrichtung kann betrieben werden, wann immer die Filtereinheit betrieben wird, und benötigt keine Überwachung.When using the device, only the swimming pool suction filter unit is needed connected to the working head by means of a longitudinally elastic hose and the working head To be placed on the pool floor. He then moves arbitrarily across the floor and, if the Do not adjoin the side walls and the bottom of the swimming pool too sharply, even over the side walls of the pool. During the movement of the annular disk 7 over the floor, it loosens the dirt located there, which has passed through the openings 10 and is sucked through the working head into the filter unit. The device can be operated whenever the filter unit is operated and does not require monitoring.
Es ist zu beachten, daß bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel das Absperrorgan in einer Ebene schwingt, die zu der zu reinigenden Oberfläche vertikal verläuft. Es ist natürlich auch möglich, daß das Absperrorgan in einer zu dieser Vertikalebene rechtwinkligen Ebene arbeitet; ferner liegen auch weitere Modifikationen des Aufbaus im Rahmen der Erfindung. It should be noted that in the illustrated embodiment, the shut-off element oscillates in a plane that corresponds to the surface to be cleaned is vertical. It is of course also possible that the shut-off device in one of these Vertical plane perpendicular plane works; furthermore, further modifications of the structure are also within the scope of the invention.
Bevorzugt ist die Vorrichtung aus Kunststoff geformt, und für die Herstellung des Absperrorgans ist Polypropylen geeignet. The device is preferably molded from plastic, and polypropylene is suitable for the manufacture of the shut-off element.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BARACUDA PTY. LTD., DRIEFONTEIN, KRUGERSDORP, TRAN |
|
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: BEETZ SEN., R., DIPL.-ING. BEETZ JUN., R., DIPL.-I |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8131 | Rejection |