DE29805414U1 - Fuel refueling system - Google Patents
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Description
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BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff-Betankungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Kraftstoff-Betankungsanlage mit Betankungsroboter ist aus der DE 42 42 244 C2 bekannt.The invention relates to a fuel refueling system according to the preamble of claim 1. Such a fuel refueling system with a refueling robot is known from DE 42 42 244 C2.
In Betankungsanlagen ("Tankstellen") für Kraftfahrzeuge ist üblicherweise für jede Kraftsstoffsorte (beispielsweise "Normal 92 ROZ", "Super 95 ROZ" und ""Super Plus 98 ROZ") eine gesonderte Zapfpistole vorgesehen, welche über einen Kraftstoffschlauch zu einer Förderpumpe für die jeweilige Kraftstoffsorte führt.In refuelling systems ("filling stations") for motor vehicles, a separate fuel pump is usually provided for each type of fuel (for example "Normal 92 RON", "Super 95 RON" and "Super Plus 98 RON"), which leads via a fuel hose to a feed pump for the respective type of fuel.
Es ist auch bekannt, an eine gemeinsame Zapfpistole zwei Kraftstoffschläuche für verschiedene Vergaserkraftstoffsorten anzuschließen, um beide Kraftstoffsorten in der Zapfpistole zu vermischen (sogenannter "Mix").It is also known to connect two fuel hoses for different carburetor fuel types to a common fuel pump nozzle in order to mix both fuel types in the fuel pump nozzle (so-called "mix").
Bei Betankungsrobotern ist es bekannt (DE 42 42 244 C2), die Zapfpistole als Verteilerkopf mit ausfahrbarem Füllrohr auszubilden, wobei der Verteilerkopf ähnlich wie bei die Zapfpistole für einen "Mix" an drei Kraftstoffschläuche für die drei üblichen Vergaserkraftstoffsorten angeschlossen ist. Der Verteilerkopf mit dem Füllrohr ist an einem bewegbaren Roboterarm gehaltert, welcher unter der Steuerung einer Sensorik mit einem Sauggreifer die Tankklappe des zu betankenden Kraftfahrzeugs öffnet und das Füllrohr durch einen speziell ausgebildeten Tankverchluß in den Tankeinfüllstutzen des Kraftfahrzeugs einführt.In the case of refueling robots, it is known (DE 42 42 244 C2) to design the fuel pump nozzle as a distributor head with an extendable filler pipe, whereby the distributor head is connected to three fuel hoses for the three usual carburetor fuel types, similar to the fuel pump nozzle for a "mix". The distributor head with the filler pipe is held on a movable robot arm, which, under the control of a sensor system, uses a suction gripper to open the tank flap of the vehicle to be refueled and inserts the filler pipe into the tank filler neck of the vehicle through a specially designed tank cap.
Sowohl bei einer manuell als auch bei einer roboter-betätigten Zapfpistole sind zwei oder mehrere angeschlossene Kraftstoffschläuche schlecht zu handhaben, zumal schon ein einzelner Kraftstoffschlauch wegen seiner großen Wandstärke ziemlich schwer und steif ist und das Abwickeln von einer Trommel relativ hohe Zugkräfte beansprucht. Diese Zugkräfte vervielfachen sich bei gemeinsamen ZapfpistolenWith both a manually operated and a robot-operated fuel pump nozzle, two or more connected fuel hoses are difficult to handle, especially since a single fuel hose is already quite heavy and stiff due to its large wall thickness and unwinding it from a drum requires relatively high tensile forces. These tensile forces multiply when fuel pump nozzles are used together
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für zwei oder drei Kraftstoffschläuche entsprechend. Fernen müssen beim gleichzeitigen Aufwickeln mehrerer Kraftstoffschläuche auf getrennten Trommeln stets gleiche Zugspannungen an allen Schläuchen angreifen, was insbesondere bei dem bekannten Betankimgsroboter einen hohen und störungs-anfalligen baulichen Aufwand verursacht.for two or three fuel hoses accordingly. Furthermore, when several fuel hoses are wound up simultaneously on separate drums, the same tensile stress must always act on all hoses, which, particularly in the case of the known refueling robot, causes a high and fault-prone construction effort.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, für eine Kraftstoff-Betankungsanlage eine gemeinsame Zapfpistole für zwei oder mehrere Kraftstoffsorten zu schaffen, welche in gleicher Weise wie eine Zapfpistole für nur eine einzige Kraftstoffsorte sowohl manuell als auch roboter-gesteuert zu handhaben ist.The object of the invention is to create a common fuel pump nozzle for two or more types of fuel for a fuel filling system, which can be handled in the same way as a fuel pump nozzle for only one type of fuel, both manually and robotically controlled.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Kraftstoff-Betankungsanlage nach der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments and embodiments of the fuel filling system according to the invention result from the subclaims.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, die Förderpumpen für zwei oder mehrere Kraftstoffsorten an einen gemeinsamen Verteiler anzuschließen, welcher über einen einzigen Kraftstoffschlauch mit der Zapfpistole verbunden ist. Die Zapfpistole nach der Erfindung läßt sich daher genauso wie eine herkömmliche Zapfpistole für nur eine einzige Kraftstoffsorte sowohl manuell als auch roboter-gesteuert handhaben. Bei jeder Betankung verbleibt in dem einzigen Kraftstoffschlauch eine Restmenge der getankten Kraftstoffsorte zurück, die sich bei einem darauffolgenden Betankungsvorgang mit einer anderen Kraftstoffsorte im Kraftfahrzeugtank mit der anderen Kraftstoffsorte vermischt. Die verbleibende Restmenge läßt sich auf etwa 1,5 1 begrenzen, welche bei einer Mindestabgabemenge von 5 1 eine problemlose Sortenvermischung erlaubt. Das elektronische Motormangement von OttomotorenThe invention is based on the idea of connecting the feed pumps for two or more types of fuel to a common distributor, which is connected to the fuel pump via a single fuel hose. The fuel pump according to the invention can therefore be operated both manually and robotically, just like a conventional fuel pump for just one type of fuel. During each refueling, a residual amount of the fuel type remains in the single fuel hose, which is mixed with the other type of fuel in the vehicle tank during a subsequent refueling process with a different type of fuel. The remaining amount can be limited to around 1.5 l, which allows for problem-free mixing of types with a minimum dispensing amount of 5 l. The electronic engine management of gasoline engines
mit Lamdasonde ist in der Lage, selbst größere Schwankungen des Oktangehaltes einer empfohlenen Kraftstoffsorte durch Verstellung des Zündzeitpunktes automatisch auszugleichen. Praktische Versuche mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Zapfpistole haben zu keinerlei Beeinträchtigungen selbst in solchen Fällen geführt, in denen durch die Vermischung mit einer Restmenge von 92 ROZ-haltigem Kraftstoff der Oktangehalt der getankten Kraftstoffsorte geringfügig verringert wurde.with lambda probe is able to automatically compensate for even large fluctuations in the octane content of a recommended fuel type by adjusting the ignition timing. Practical tests with the fuel nozzle designed according to the invention have not led to any impairments, even in cases in which the octane content of the fuel type being filled was slightly reduced by mixing with a residual amount of 92 RON fuel.
Zur Steuerung der zum Verteiler führenden Förderpumpen für die einzelnen Kraftstoffsorten wird vorzugsweise eine Kraftstoffsortenkennung verwendet, welche auf unterschiedliche Weise in einer erfindungsgemäßen Betankungsanlage bereitgestellt werden kann.To control the feed pumps leading to the distributor for the individual fuel types, a fuel type identifier is preferably used, which can be provided in different ways in a refueling system according to the invention.
Eine erste Möglichkeit besteht darin, einen Kraftstoffwähler vorzusehen, an welchem der Tankkunde manuell, z. B. durch Tastendruck, die gewünschte Kraftstoffsorte einstellt. Entsprechend der Kraftstoffwahl wird von dem Kraftstoffwähler ein Steuersignal erzeugt, das der Förderpumpe für die gewählte Kraftstoffsorte zugeführt wird.A first possibility is to provide a fuel selector on which the customer manually sets the desired fuel type, e.g. by pressing a button. Depending on the fuel selection, the fuel selector generates a control signal that is fed to the feed pump for the selected fuel type.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Kraftstoffsortenkennung auf einem Datenträger magnetisch oder elektronisch in digitaler Form zu speichern und mittels einer geeigneten Leseeinrichtung vor Beginn eines Betankungsvorgangs auszulesen. Die ausgelesene digitale Kennung steuert dann wiederum die Förderpumpe für die gewünschte Kraftstoffsorte. Der Datenträger kann als Tankkarte im Scheckkartenformat ausgebildet sein, über welche der Tankkunde gleichzeitig die Zahlung abwickelt. Alternativ kann der Datenträger am Kraftfahrzeug angebracht (z.B. an der Unterseite der Karosserie) oder in der Motorsteuerung bzw. im Bordcomputer des Kraftfahrzeugs integriert sein; in diesen Fällen wird der Datenträger berührungsfrei an der Tankstelle ausgelesen.Another possibility is to store the fuel type identifier on a data storage device in digital form, either magnetically or electronically, and to read it out using a suitable reading device before starting a refueling process. The digital identifier that is read out then controls the feed pump for the desired fuel type. The data storage device can be designed as a fuel card in credit card format, which the customer uses to make the payment at the same time. Alternatively, the data storage device can be attached to the vehicle (e.g. on the underside of the body) or integrated into the engine control unit or on-board computer of the vehicle; in these cases, the data storage device is read out contactlessly at the filling station.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematischeThe invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing. The single figure shows a schematic
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Darstellung einer Betankungsanlage nach der Erfindung mit einer an einer Tanksäule oder an einem Betankungsroboter angebrachten, gemeinsamen Zapfpistole für drei unterschiedliche Kraftsstoffsorten.Representation of a refueling system according to the invention with a common fuel nozzle for three different types of fuel attached to a fuel pump or to a refueling robot.
In der Figur ist mit dem Bezugszeichen 1 allgemein eine Kraftstoff-Betankungsanlage bezeichnet, welche entweder als herkömmliche Tanksäule für manuelle Betankung oder als Betankungsrobotor für eine automatische Betankung von Kraftfahrzeugen ausgebildet ist. Die Tanksäule bzw. der Betankungsrobotor sind in der Figur schematisch als L-förmiger Block 2 bezeichnet, wobei es auf die Einzelheiten der Tanksäule bzw. des Betankungsrobotors für die Erfindung nicht ankommt. Zum Verständnis eines Tankrobotors sei lediglich erwähnt, daß bei einem Tankrobotor die herkömmliche Tanksäule in Längsrichtung eines zu betankenden Kraftfahrzeugs 100 auf Schienen verfahrbar ist, um sich exakt vor dem mit einem Magnetkontakt oder dgl. markierten Tankverschluß des Kraftfahrzeugs 100 zu positionieren. An der verfahrbaren Tanksäule ist ein beweglicher Roboterarm angebracht, welcher mittels eines Sauggreifers die Tankklappe (hinter welchem sich der Tankverschluß des Kraftfahrzeugs 100 befindet) um 90° aufklappt. An dem Roboterarm ist ferner die Zapfpistole 10 (typischerweise in Form eines Verteilerkopfes mit ausfahrbarem Füllrohr) angebracht, welche nach Öffnen der Tankklappe gegen den Tankverschluß bewegt wird. Der auf dem Tankeinfüllstutzen des Kraftfahrzeugs aufgeschraubte, spezielle Tankverschluß weist eine zentrale Durchstoßöffnung für das Füllrohr auf, so daß der Tankverschluß beim Tankvorgang nicht abgeschraubt zu werden braucht. Die zentrale Durchstoßöffnung wird von einem federbelasteten Klappdeckel dichtend verschlossen, welcher beim Einführen des Füllrohrs gegen die Federvorspannung zur Seite geklappt wird. Nach erfolgtem Einführen des Füllrohrs in den Tankeinfüllstutzen kann die Betankung beginnen.In the figure, the reference number 1 generally designates a fuel filling system, which is designed either as a conventional fuel pump for manual refueling or as a refueling robot for automatic refueling of motor vehicles. The fuel pump or the refueling robot are schematically designated in the figure as an L-shaped block 2, whereby the details of the fuel pump or the refueling robot are not important for the invention. To understand a refueling robot, it should only be mentioned that in a refueling robot the conventional fuel pump can be moved on rails in the longitudinal direction of a motor vehicle 100 to be refueled in order to position itself exactly in front of the fuel cap of the motor vehicle 100 marked with a magnetic contact or the like. A movable robot arm is attached to the movable fuel pump, which opens the fuel filler flap (behind which the fuel cap of the motor vehicle 100 is located) by 90° using a suction gripper. The filling nozzle 10 (typically in the form of a distributor head with an extendable filling pipe) is also attached to the robot arm and is moved against the tank cap after the tank flap is opened. The special tank cap screwed onto the tank filler neck of the vehicle has a central opening for the filling pipe so that the tank cap does not need to be unscrewed during the filling process. The central opening is sealed by a spring-loaded hinged lid which is folded to the side against the spring preload when the filling pipe is inserted. After the filling pipe has been inserted into the tank filler neck, refueling can begin.
Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist, daß ein und dieselbe Zapfpistole 10 für zwei oder mehrere (im dargestellten Ausführungsbeispiel für drei) verschiedene Vergaserkraftstoff Sorten gemeinsam benutzt wird, ohne daß - wie im Stand der Technik - entsprechend viele Kraftstoff schläuche mit der Zapfpistole 100 verbundenWhat is essential for the present invention is that one and the same fuel nozzle 10 is used jointly for two or more (in the illustrated embodiment for three) different carburettor fuel types, without - as in the prior art - a corresponding number of fuel hoses being connected to the fuel nozzle 100.
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sind. Vielmehr ist die Zapfpistole bei der erfindungsgemäßen Betankungsanlage nur mit einem einzigen Kraftstoff schlauch 20 verbunden, welcher für alle drei Vergaserkraftstoffsorten "A", "B" und "C" gemeinsam verwendet wird. Der gemeinsame Kraftstoffschlauch 20 führt zu einem Verteiler 30, der mit den einzelnen Förderpumpen 41, 42, 43 für die Vergaserkraftstoffsorten "A", "B" und "C" verbunden ist. Gespeist wird der Verteiler 30 und damit der gemeinsame Kraftstoff schlauch 20 stets nur von einer einzigen Förderpumpe 41, 42 oder 43, welche selektiv mittels einer noch näher zu erläuternden Kraftstoffsortenkennung aktivierbar ist.Rather, the fuel nozzle in the refueling system according to the invention is only connected to a single fuel hose 20, which is used jointly for all three carburetor fuel types "A", "B" and "C". The common fuel hose 20 leads to a distributor 30, which is connected to the individual feed pumps 41, 42, 43 for the carburetor fuel types "A", "B" and "C". The distributor 30 and thus the common fuel hose 20 are always fed by only a single feed pump 41, 42 or 43, which can be selectively activated by means of a fuel type identifier to be explained in more detail.
Die Förderpumpen 41. 42, 43 sind in einem gemeinsamen Pumpengehäuse 40 angeordnet und stehen mit Kraftstoffvorratsbehältern 81, 82 bzw. 83 einer Tankbatterie 80 in Verbindung. Beispielsweise enthalten der Vorratsbehälter 81 die Kraftstoffsorte "A" (Normal 92 ROZ), der Vorratsbehälter 82 die Kraftstoffsorte "B" (Super 95 ROZ) und der Vorratsbehälter 83 die Kraftstoffsorte "C" (Super Plus 98 ROZ).The feed pumps 41, 42, 43 are arranged in a common pump housing 40 and are connected to fuel storage tanks 81, 82 and 83 of a tank battery 80. For example, the storage tank 81 contains the fuel type "A" (Normal 92 RON), the storage tank 82 contains the fuel type "B" (Super 95 RON) and the storage tank 83 contains the fuel type "C" (Super Plus 98 RON).
Die Kraftstoffsortenkennung und damit die Aktivierung der Förderpumpe 41, 42 bzw. 43 für die jeweils gewünschte Kraftstoffsorte kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bei der mit durchgezogener Linie in der Figur eingezeichneten Alternative ist die Kennung auf einem Datenträger 50 gespeichert, welcher vorzugsweise als Tankkarte im Seheckkartenformat ausgebildet ist und gleichzeitig zur Bezahlung der Tankrechnung nach Art einer Kreditkarte oder einer aufladbaren Geldkarte dient. Der Tankkunde führt vorzugsweise vom Fahrersitz aus den Datenträger 50 (Tankkarte) in eine Leseeinrichtung 60 ein, welche neben dem bargeldlosen Bezahlungsvorgang (der hier nicht weiter interessiert) das Auslesen der auf dem Datenträger magnetisch (Magnetstreifen) oder elektronisch (Chip) gespeicherten, digitalen bzw. digital-codierten Kraftstoffsortenkennung vornimmt. Die ausgelesene Kennung wird über eine Datenleitung 61 einer Decodierungseinrichtung 44 im Pumpengehäuse zugeführt, welche über Steuerleitungen 45, 46 bzw. 47 mit den Aktivierungs-The fuel type identification and thus the activation of the feed pump 41, 42 or 43 for the respective desired fuel type can be carried out in various ways. In the alternative shown in the figure with a solid line, the identification is stored on a data carrier 50, which is preferably designed as a fuel card in check card format and is also used to pay the fuel bill in the manner of a credit card or a rechargeable cash card. The fuel customer preferably inserts the data carrier 50 (fuel card) into a reading device 60 from the driver's seat, which, in addition to the cashless payment process (which is not of further interest here), reads out the digital or digitally coded fuel type identification stored magnetically (magnetic strip) or electronically (chip) on the data carrier. The read-out identification is fed via a data line 61 to a decoding device 44 in the pump housing, which is connected to the activation via control lines 45, 46 or 47.
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eingängen der einzelnen Förderpumpen 41, 42 bzw. 43 verbunden ist. Entsprechend der decodierten Kennung steuert die Decodieningseinrichtung 44 die Förderpumpe 41, 42 bzw. 43 für die gewünschte Kraftstoffsorte an.inputs of the individual feed pumps 41, 42 or 43. According to the decoded identifier, the decoding device 44 controls the feed pump 41, 42 or 43 for the desired fuel type.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Datenträger am Kraftfahrzeug 100, beispielsweise auf der Unterseite der Karosserie oder auf der Innenseite der Tankklappe, anzubringen und berührungslos z.B. mittels Magnetsensoren im Boden der Betankungsanlage bzw. in der Tanksäule 2 auszulesen. Der Datenträger kann auch in die Motorsteuerung bzw. den Bordcomputer des Kraftfahrzeugs 100 integriert werden. Die dort gespeicherte Kraftstoffsortenkennung kann in diesem Falle per Telemetriesignal abgetastet und (ggf. über Zwischenübertrager) an die Decodiereinrichtung 44 übertragen werden.Another possibility is to attach the data carrier to the motor vehicle 100, for example on the underside of the body or on the inside of the fuel filler flap, and to read it contactlessly, e.g. using magnetic sensors in the floor of the fueling system or in the fuel pump 2. The data carrier can also be integrated into the engine control or the on-board computer of the motor vehicle 100. In this case, the fuel type identifier stored there can be scanned by telemetry signal and transmitted (if necessary via an intermediate transmitter) to the decoding device 44.
Eine etwas konventionellere Art der Kraftstoffsortenkennung ist in der Figur gestrichelt mit einem Sortenwähler 70 angedeutet, welcher über gestrichtelt eingezeichnete Steuerleitungen 71, 72, 73 mit den Aktivierungseingängen der einzelnen Förderpumpen 41, 42 bzw. 43 verbunden ist. An dem Sortenwähler 70 stellt der Tankkunde manuell, z. B. durch Tastendruck, die gewünschte Kraftstoffsorte ein. Entsprechend der Kraftstoffwahl wird von dem Kraftstoffwähler ein Steuersignal erzeugt, das über die Steuerleitungen 71, 72 bzw. 73 die Förderpumpe für die gewählte Kraftstoffsorte aktiviert.A somewhat more conventional type of fuel type identification is indicated in the figure by a type selector 70, which is connected to the activation inputs of the individual feed pumps 41, 42 and 43 via control lines 71, 72 and 73 shown in dashed lines. The fuel customer manually sets the desired fuel type on the type selector 70, e.g. by pressing a button. Depending on the fuel selection, the fuel selector generates a control signal that activates the feed pump for the selected fuel type via the control lines 71, 72 and 73.
Aus dem Gesamtzusammenhang des dargestellten Ausführungsbeispiels ist deutlich erkennbar, daß der Kern der vorliegenden Erfindung darin besteht, für mehrere Kraftstoffsorten eine gemeinsame Zapfpistole 10 mit einem gemeinsamen Kraftstoffschlauch 20 vorzusehen. Damit läßt sich die Zapfpistole 10 nach der Erfindung wegen der Verbindung mit nur einem einzigen Kraftstoffschlauch 20 genauso handhaben wie herkömmliche Zapfpistolen für jeweils nur eine einzige Kraftstoffsorte.From the overall context of the illustrated embodiment, it is clearly recognizable that the essence of the present invention consists in providing a common fuel nozzle 10 with a common fuel hose 20 for several types of fuel. As a result, the fuel nozzle 10 according to the invention can be handled in the same way as conventional fuel nozzles for only one type of fuel each, due to the connection to only one single fuel hose 20.
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Wie schon erwähnt, bleibt bei jedem Betankungsvorgang eine Restmenge an getanktem Kraftstoff von etwa 1,5 1 in dem Kraftstoffschlauch 20 zurück. Bei dem anschließenden Betankungsvorgang mit einer anderen Kraftstoffsorte (Mindestabgabemenge etwa 5 1) vermischt sich diese Restmenge mit dem Kraftstoff der anderen Kraftstoffsorte, ohne daß diese Vermischung zu einer Beeinträchtigung der Motorleistung des Kraftfahrzeugs führt. Die Angabe der Restmenge von 1,5 1 bezieht sich auf das Füllvolumen eines in der Praxis getesteten Kraftstoffschlauches 20, welcher eine ausreichende Länge zwischen Verteiler 30 und Zapfpistole 10 sowie einen ausreichenden inneren Querschnitt für eine Betankung mit einer Fülldauer von ca. 90 Sekunden aufweist.As already mentioned, a residual amount of fuel of approximately 1.5 l remains in the fuel hose 20 during each refueling process. During the subsequent refueling process with a different type of fuel (minimum dispensing amount approximately 5 l), this residual amount mixes with the fuel of the other type of fuel without this mixing having an adverse effect on the engine performance of the motor vehicle. The residual amount of 1.5 l refers to the filling volume of a fuel hose 20 tested in practice, which has a sufficient length between the distributor 30 and the fuel nozzle 10 and a sufficient internal cross-section for refueling with a filling time of approximately 90 seconds.
Claims (7)
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Cited By (2)
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WO2001040104A1 (en) | 1999-11-30 | 2001-06-07 | Jrs Johann Robot Systems Gmbh & Co. Kg | Automatic fuel filling installation |
CN110718903A (en) * | 2019-10-18 | 2020-01-21 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | Power supply system of inspection robot |
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1998
- 1998-03-25 DE DE29805414U patent/DE29805414U1/en not_active Expired - Lifetime
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