DE29711914U1 - Device for transporting workpieces - Google Patents
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Description
EPV GmbH & Co., Oberflächentechnik und Anlagenbau,EPV GmbH & Co., surface technology and plant engineering, Carl-Zeiss-Str. 10, 75217 BirkenfeldCarl-Zeiss-Str. 10, 75217 Birkenfeld
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Werkstücken, umfassend eine Fördereinrichtung und Werkstückträger, die mit Hilfe der Fördereinrichtung definiert an Bearbeitungspositionen verschiebbar sind, wobei die Fördereinrichtung wenigstens zwei übereinander angeordnete, jeweils parallel zueinander verlaufende Führungselemente umfaßt, an denen die Werkstückträger unter Aufrechterhaitung ihrer vertikalen Ausrichtung verschiebbar angeordnet sind.The invention relates to a device for transporting workpieces, comprising a conveyor device and workpiece carriers, which can be moved to processing positions in a defined manner with the aid of the conveyor device, wherein the conveyor device comprises at least two guide elements arranged one above the other, each running parallel to one another, on which the workpiece carriers are arranged so as to be displaceable while maintaining their vertical alignment.
Derartige Fördereinrichtungen gehen beispielsweise aus der DE 42 21 366 Al, der DE 42 17 698 Al sowie der DE 42 3 0 468 Al hervor.Such conveyor systems are described, for example, in DE 42 21 366 Al, DE 42 17 698 Al and DE 42 3 0 468 Al.
Solche Vorrichtungen werden beispielsweise in Lackieranlagen zum Lackieren von Autoteilen, z.B. Autofelgen u.dgl., eingesetzt. Die zu bearbeitenden, d.h. zu lackierenden, Teile werden an den Werkstückträgern befestigtSuch devices are used, for example, in painting systems for painting car parts, e.g. car rims etc. The parts to be processed, i.e. painted, are attached to the workpiece carriers
und zusammen mit diesen an Bearbeitungspositionen, beispielsweise Lackiereinrichtungen, Reinigungseinrichtungen u.dgl. verschoben. Auf diese Weise kann die Lackierung beispielsweise von Autofelgen vollautomatisch in einer Lackieranlage durchgeführt werden.and moved together with them to processing positions, for example painting facilities, cleaning facilities etc. In this way, the painting of car rims, for example, can be carried out fully automatically in a painting system.
Bei den oben erwähnten Vorrichtungen ist es problematisch, daß der Antrieb der Werkstückträger und deren Führung voneinander getrennt sind. Dies erfordert einen verhältnismäßig aufwendigen, eine Vielzahl von Einzelteilen erfordernden Aufbau, der zudem störanfällig ist.The problem with the devices mentioned above is that the drive of the workpiece carriers and their guide are separate from each other. This requires a relatively complex structure that requires a large number of individual parts and is also prone to failure.
Es sind ferner Vorrichtungen zum Transport von Werkstücken bekannt, bei denen die zu bearbeitenden Werkstücke an Werkstückträgern befestigt sind, die hängend an einer Fördereinrichtung, beispielsweise an einer Führungsschiene, befestigt sind. Durch diese hängende Anordnung der Werkstückträger an der Führungsschiene wird zwar erreicht, daß die Werkstückträger immer in Vertikalposition ausgerichtet sind selbst dann, wenn die Führungsschiene zur Überwindung eines Höhenunterschieds geneigt angeordnet ist. Problematisch bei diesen Vorrichtungen ist jedoch, daß die freihängenden Werkstückträger während ihrer Verschiebung in Schwingungen versetzt werden können und sich hierdurch nicht nur gegenseitig in unerwünschter Weise beeinflussen können. Es wird deshalb auch keine präzise Bearbeitungsposition der zu bearbeitenden Werkstücke enmöglicht. Aus diesem Grunde muß zwischen den einzelnen hintereinander an der Fördereinrichtung angeordneten Werkstückträgern ein verhältnismäßig großer, den Pendelbewegungen der Werkstückträger Rechnung tragender Abstand gewahrt werden.Devices for transporting workpieces are also known in which the workpieces to be processed are attached to workpiece carriers that are suspended from a conveyor, for example a guide rail. This suspended arrangement of the workpiece carriers on the guide rail ensures that the workpiece carriers are always aligned in a vertical position, even if the guide rail is inclined to overcome a height difference. The problem with these devices, however, is that the freely suspended workpiece carriers can be set in vibration during their movement and can therefore not only influence each other in an undesirable way. It is therefore not possible to achieve a precise processing position for the workpieces to be processed. For this reason, a relatively large distance must be maintained between the individual workpiece carriers arranged one behind the other on the conveyor, taking into account the pendulum movements of the workpiece carriers.
Bei einer solchen pendelnden Aufhängung der Werkstückträger wird außerdem die Bearbeitung der Oberseite des zu bearbeitenden Werkstücks durch die Aufhängung des Werkstückträgers erschwert. Beispielsweise ist es bei zu lackierenden Autofelgen hinsichtlich einer optimalen Lackierung erforderlich, daß die Sichtseite der Felge auf der Oberseite des Werkstückträgers angeordnet ist. Das erfordert eine Zuführung von Lackier-Spritzpistolen u.dgl. von der Oberseite, was bei einer pendelnden Aufhängung nur bedingt möglich ist.With such a pendulum suspension of the workpiece carrier, the processing of the top side of the workpiece to be processed is also made more difficult by the suspension of the workpiece carrier. For example, when painting car rims, in order to achieve optimal painting, it is necessary that the visible side of the rim is positioned on the top side of the workpiece carrier. This requires that paint spray guns etc. be fed from the top side, which is only possible to a limited extent with a pendulum suspension.
Darüber hinaus sind schließlich auch Unterflur-Fördereinrichtungen bekannt, bei denen die Werkstücke auf Werkstückträgern angeordnet sind, die - Schienenfahrzeugen ähnlich - auf einem Schienensystem verschiebbar angeordnet sind. Beispielsweise sind zu lackierende Felgen auf einer auf einem solchen Werkstückträger horizontal angeordneten Aufnahmeachse frei drehbar angeordnet. Problematisch bei einer derartigen Transporteinrichtung ist die Überwindung einer Höhendifferenz, bei der die Schienen geneigt angeordnet sind. In diesem Falle muß eine verhältnismäßig komplizierte Vorrichtung vorgesehen sein, welche die gewünschte vertikale Ausrichtung des Werkstückträgers aufrechterhält, um beispielsweise auf einer vertikal ausgerichteten Achse drehbar angeordnete Felgen zur optimalen Bearbeitung in Vertikalposition zu halten.Finally, underground conveyor systems are also known in which the workpieces are arranged on workpiece carriers that are arranged so that they can move on a rail system, similar to rail vehicles. For example, rims to be painted are arranged so that they can rotate freely on a receiving axis arranged horizontally on such a workpiece carrier. The problem with such a transport system is overcoming a height difference where the rails are arranged at an angle. In this case, a relatively complicated device must be provided which maintains the desired vertical alignment of the workpiece carrier in order, for example, to hold rims arranged so that they can rotate on a vertically aligned axis in a vertical position for optimal processing.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Transport von Werkstücken der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß gleichzeitig eine präzise Führung von in Vertikalrichtung ausgerichteten Werkstückträgern und ein Antrieb dieser Werkstückträger ermöglicht wird, wobei für die Führung und für denThe invention is therefore based on the object of improving a device for transporting workpieces of the generic type in such a way that a precise guidance of workpiece carriers aligned in the vertical direction and a drive of these workpiece carriers is made possible at the same time, whereby for the guidance and for the
Antrieb möglichst wenig Einzelteile erforderlich sein sollen und ein technisch möglichst einfach zu realisierender Aufbau, der insbesondere auch störunanfällig ist, gewährleistet sein soll.The drive should require as few individual parts as possible and a structure that is as technically simple to implement as possible and, in particular, is also resistant to faults should be ensured.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Transport von Werkstücken der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Werkstückträger Mittel zur Befestigung an den Führungselementen aufweisen, die zur Verschiebung der Werkstückträger antreibbar sind und deren wenigstens eines in Vertikalrichtung verschieblich gelagert ist.This object is achieved according to the invention in a device for transporting workpieces of the type described at the outset in that the workpiece carriers have means for fastening to the guide elements, which can be driven to move the workpiece carriers and at least one of which is mounted so as to be displaceable in the vertical direction.
Hierdurch wird ermöglicht, daß der Werkstückträger zum einen auf einfache Weise angetrieben werden kann, zum anderen immer seine Vertikalposition präzise beibehält, insbesondere auch dann, wenn die Führungselemente zur Überwindung einer Höhendifferenz geneigt angeordnet sind.This makes it possible for the workpiece carrier to be driven in a simple manner and to always maintain its vertical position precisely, especially when the guide elements are arranged at an angle to overcome a height difference.
Dabei wird in besonders vorteilhafter Weise nicht nur in jeder Verschiebungsposition des Werkstückträgers dessen vertikale Ausrichtung beibehalten, sondern auch während der Verschiebung. Auf diese Weise werden beispielsweise die aus dem oben beschriebenen Stand der Technik nachteiligen Pendelbewegungen u. dgl . vollständig vermieden. Dies hat wiederum zur Folge, daß auf einer vorgegebenen Länge der Fördereinrichtung im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten und oben beschriebenen Vorrichtungen wesentlich mehr Werkstückträger angeordnet werden können. Das ermöglicht wiederum, daß die Fördereinrichtung die einzelnen Werkstückträger mit einer niedrigen Verschiebungsgeschwindigkeit transportieren kann, um beispielsweise in einer vorgegebenen Zeit eine vorgegebene Anzahl von Werkstücken bearbeiten zu können. EineIn a particularly advantageous manner, the vertical alignment of the workpiece carrier is not only maintained in every displacement position, but also during the displacement. In this way, for example, the pendulum movements and the like that are disadvantageous in the prior art described above are completely avoided. This in turn means that significantly more workpiece carriers can be arranged on a given length of the conveyor compared to the devices known from the prior art and described above. This in turn enables the conveyor to transport the individual workpiece carriers at a low displacement speed in order, for example, to be able to process a given number of workpieces in a given time.
niedrige Verschiebungsgeschwindigkeit führt aber zu einer präziseren Bearbeitung, da in diesem Falle weitaus geringere Beschleunigungskräfte, Zentrifugalkräfte u. dgl. auftreten. Darüber hinaus hat eine niedrige Verschiebungsgeschwindigkeit den Vorteil, daß die Relativbewegung des Werkstücks gegenüber dem Werkzeug, welches in der Regel stationär installiert ist - beispielsweise ist bei Lackieranlagen die Lackierpistole stationär installiert eine verhältnismäßig niedrige Relativbewegung aufweist, so daß eine bessere Bearbeitungsqualität einer vorgegebenen Anzahl von Werkstücken innerhalb einer vorgegebenen Zeit erreicht werden kann. Im Ergebnis vergrößert sich hierdurch die Effizienz einer Werkstück-Besarbeitungsanlage, beispielsweise einer automatischen Lackieranlage.However, a low displacement speed leads to more precise processing, since in this case much lower acceleration forces, centrifugal forces, etc. occur. In addition, a low displacement speed has the advantage that the relative movement of the workpiece compared to the tool, which is usually installed stationary - for example, in painting systems the paint spray gun is installed stationary - has a relatively low relative movement, so that a better processing quality of a given number of workpieces can be achieved within a given time. As a result, the efficiency of a workpiece processing system, for example an automatic painting system, is increased.
Die in Vertikalrichtung verschiebliche Lagerung des Werkstückträgers selbst kann ebenfalls auf beliebige Art und Weise ausgeführt sein. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das in Vertikalrichtung verschiebliche Mittel eine mit dem Werkstückträger verbundene, vertikal angeordnete Schwalbenschwanzführung umfaßt.The vertically displaceable mounting of the workpiece carrier itself can also be designed in any way. An advantageous embodiment provides that the vertically displaceable means comprises a vertically arranged dovetail guide connected to the workpiece carrier.
Hinsichtlich der Ausbildung der Führungselemente sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen denkbar. So sind die Führungselemente beispielsweise Führungsschienen, auf denen die Werkstückträger mittels einer kardanischen Kette verschiebbar angeordnet sind.With regard to the design of the guide elements, a wide variety of designs are conceivable. For example, the guide elements are guide rails on which the workpiece carriers are arranged so that they can be moved using a cardanic chain.
Um insbesondere zu ermöglichen, daß das zu bearbeitende Werkstück in seiner Bearbeitungsposition von allen Seiten frei zugänglich ist, ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Werkstückträger eine um eine vertikal ausgebildete Achse antreibbar drehbar gelagerte Werkstückaufnahme aufweist.In order to enable the workpiece to be machined to be freely accessible from all sides in its machining position, it is preferably provided that the workpiece carrier has a workpiece holder that is rotatably mounted and driven about a vertical axis.
Dies ermöglicht insbesondere eine Drehung des zu bearbeitenden Werkstücks während der Bearbeitung und darüber hinaus auch eine gute Zugänglichkeit des Werkstücks, insbesondere auch von dessen Oberseite her zur Bearbeitung der Oberseite des Werkstücks.This enables, in particular, rotation of the workpiece to be machined during machining and also good accessibility of the workpiece, particularly from its top side for machining the top side of the workpiece.
Um während der Bearbeitung zu vermeiden, daß die Führungseinrichtung verschmutzt wird und hierdurch möglicherweise Störungen beim Betrieb der Führungseinrichtung auftreten, sind vorteilhafterweise Abdeckungen zur Abdeckung der Führungselemente vorgesehen.In order to avoid the guide device becoming dirty during processing and thus possibly causing malfunctions in the operation of the guide device, covers are advantageously provided to cover the guide elements.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung zeigen:Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of some embodiments. The drawing shows:
Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einerFig. 1 schematically shows a side view of a
erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Transport von Werkstücken;inventive device for transporting workpieces;
Fig. 2a, b, c eine teilweise geschnittene VorderansichtFig. 2a, b, c a partially sectioned front view
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Transport von Werkstücken sowie Detail-Vergrößerungen der axialen und radialen Lagerung eines Werkstückträgers sowie dessen Befestigung an Führungselementen unda device according to the invention for transporting workpieces as well as detailed enlargements of the axial and radial bearing of a workpiece carrier and its fastening to guide elements and
Fig. 3a, b schematisch eine Seitenansicht sowie eine Draufsicht einer Lackieranlage, in welcher die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport von Werkstücken beispielsweise verwendet werden kann.Fig. 3a, b schematically show a side view and a top view of a painting system in which the device according to the invention for transporting workpieces can be used, for example.
Wie aus Fig. 3a, b hervorgeht, umfaßt eine Lackieranlage zum Lackieren beispielsweise von Autofelgen eine Fördereinrichtung 10, welche (in Fig. 3a, b nicht dargestellte) Werkstückträger 20 (Fig. 1, Fig. 2) definiert an vorgegebene Bearbeitungspositionen 30, 31, 32 transportiert. An diesen Bearbeitungspositionen 30, 31, 32 finden Bearbeitungsvorgänge an dem zu bearbeitenden Werkstück statt. Beispielsweise kann eine zu lackierende Autofelge 40 an derartigen Bearbeitungspositionen 30 entfettet, gespült, gebeizt, chromatiert u.dgl. werden, bevor sie Lackiereinrichtungen 31 und sich daran anschließenden Trocknungseinrichtungen 32 zugeführt wird. Dabei können einzelne Bearbeitungspositionen 30, 31, 32 auf unterschiedlicher Höhe angeordnet sein (in Fig. 3 beispielsweise die Trocknungseinrichtungen 32), so daß es erforderlich ist, daß der Werkstückträger 20 und das auf ihm angeordnete Werkstück (in Fig. 3 nicht dargestellt) in eine erhöhte Position befördert wird.As can be seen from Fig. 3a, b, a painting system for painting, for example, car rims comprises a conveyor device 10, which transports workpiece carriers 20 (Fig. 1, Fig. 2) (not shown in Fig. 3a, b) in a defined manner to predetermined processing positions 30, 31, 32. At these processing positions 30, 31, 32, processing operations take place on the workpiece to be processed. For example, a car rim 40 to be painted can be degreased, rinsed, pickled, chromated, etc. at such processing positions 30 before it is fed to painting devices 31 and the drying devices 32 that follow it. In this case, individual processing positions 30, 31, 32 can be arranged at different heights (in Fig. 3, for example, the drying devices 32), so that it is necessary for the workpiece carrier 20 and the workpiece arranged on it (not shown in Fig. 3) to be transported to an elevated position.
Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, umfaßt die Fördereinrichtung 10 zwei übereinander angeordnete, jeweils parallel zueinander verlaufende Führungselemente 11, 12, an denen die Werkstückträger 20 verschiebbar befestigt sind.As can be seen from Fig. 1 and 2, the conveyor device 10 comprises two guide elements 11, 12 arranged one above the other, each running parallel to one another, to which the workpiece carriers 20 are slidably attached.
Die Führungselemente 11, 12 können beispielsweise wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, Führungsschienen sein, auf denen die Werkstückträger 20 beispielsweise mittels einer kardanischen Kette verschiebbar angeordnet sind.The guide elements 11, 12 can, for example, be guide rails as shown in Fig. 1 and 2, on which the workpiece carriers 20 are arranged so as to be displaceable, for example by means of a cardanic chain.
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Jeder Werkstückträger 20 weist Mittel zur Befestigung 21, 22 an den Führungselement en 11, 12 - beispielsweise in Form der in Fig. 2c dargestellten Bolzen 24 und Splinte 25 - auf, die zur Verschiebung des Werkstückträgers 2 0 mit diesem verbunden und antreibbar sind.Each workpiece carrier 20 has means for fastening 21, 22 to the guide elements 11, 12 - for example in the form of the bolts 24 and split pins 25 shown in Fig. 2c - which are connected to the workpiece carrier 20 and can be driven in order to move it.
Dabei ist das obere Mittel zur Befestigung 22 so mit dem Werkstückträger 20 verbunden, daß es in Vertikalrichtung verschieblich gelagert ist. Hierdurch wird bei einer geneigten Anordnung der Führungselemente 11, 12 immer eine präzise vertikale Ausrichtung des Werkstückträgers 20 ermöglicht, da das obere, verschieblich geführte Befestigungsmittel 22 sich durch seine verschiebliche Anordnung den geneigt verlaufenden Führungselementen 11 und 12 anpaßt (siehe Fig. 1).The upper fastening means 22 is connected to the workpiece carrier 20 in such a way that it is mounted so that it can move in the vertical direction. This always enables a precise vertical alignment of the workpiece carrier 20 when the guide elements 11, 12 are arranged at an angle, since the upper, slidably guided fastening means 22 adapts to the inclined guide elements 11 and 12 due to its slidable arrangement (see Fig. 1).
Der Werkstückträger 20 selbst umfaßt eine um eine vertikal ausgerichtete Achse 30, beispielsweise durch Radiallager 32 (Fig. 2b) und ein Axiallager 33 drehbar gelagerte und über einen externen Antrieb, z. B. eine Friktionsleiste (nicht dargestellt) mittels eines Reibrades 2 6 in eine Rotationsbewegung versetzbare Werkstückaufnahme 31, zur Auf nähme eines zu bearbeitenden Werkstücks. Diese Art und Weise der Befestigung der zu bearbeitenden Werkstücke, z. B. einer Autofelge 40, ist bei deren Bearbeitung von großem Vorteil, da Werkzeuge praktisch von allen Seiten problemlos an die Werkstücke herangeführt werden können. Um nämlich beispielsweise optimale Lackierungsergebnisse zu erhalten, ist es erforderlich, daß die Sichtseiten der Autofelgen 40 in einer automatischen Lackieranlage oben angeordnet sind. In diesem Falle müssen Bearbeitungswerkzeuge von oben an dem Werkstück angreifen können. Beispielsweise müssen Spritzpistolen (nicht dargestellt) zur Lackierung derThe workpiece carrier 20 itself comprises a workpiece holder 31, which is mounted so as to be rotatable about a vertically aligned axis 30, for example by means of radial bearings 32 (Fig. 2b) and an axial bearing 33, and can be set in rotation by means of an external drive, e.g. a friction bar (not shown) by means of a friction wheel 26, for holding a workpiece to be machined. This type of fastening of the workpieces to be machined, e.g. a car rim 40, is of great advantage when machining them, since tools can be brought to the workpieces from practically all sides without any problem. In order to achieve, for example, optimal painting results, it is necessary that the visible sides of the car rims 40 are arranged at the top in an automatic painting system. In this case, processing tools must be able to access the workpiece from above. For example, spray guns (not shown) for painting the
Autofelge 40 von oben aber auch von der Seite sowie von unten an die Autofelge herangeführt werden können.Car rim 40 can be brought to the car rim from above but also from the side and from below.
Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung der Autofelge 40 an einer vertikal ausgerichteten Werkstückaufnahme 31 ermöglicht eine gute Zugänglichkeit beispielsweise von Spritzpistolen von oben, von der Seite sowie auch von unten bei gleichzeitiger Rotation der Autofelge 40.The arrangement of the car rim 40 shown in Fig. 2 on a vertically aligned workpiece holder 31 enables good accessibility, for example, of spray guns from above, from the side and also from below while simultaneously rotating the car rim 40.
Durch die beiden Führungselemente 11, 12 und die Befestigung des Werkstückträgers 2 0 an diesen Führungselementen 11, 12 wird dabei auch immer eine vertikale Ausrichtung der zu bearbeitenden Werkstücke, beispielsweise der Autofelgen 40 ermöglicht, wie insbesondere aus Fig. 1 schematisch anhand der in verschiedenen Positionen angeordneten Werkstückträger 2 0 und an diesen befestigten Autofelgen 40 dargestellt ist.The two guide elements 11, 12 and the fastening of the workpiece carrier 20 to these guide elements 11, 12 always enable a vertical alignment of the workpieces to be machined, for example the car rims 40, as is shown schematically in particular in Fig. 1 using the workpiece carriers 20 arranged in different positions and the car rims 40 fastened to them.
Durch die präzise Befestigung der Werkstückträger 2 0 an den Führungselementen 11, 12 wird darüber hinaus auch ermöglicht, daß auf eine vorgegebene Länge der Führungseinrichtung verhältnismäßig viele Werkstückträger 2 0 angeordnet werden können, oder daß die Werkstückträger 20, mit anderen Worten eng benachbart hintereinander angeordnet werden können (in Fig. 1 angedeutet). Hierdurch wird eine hohe Bearbeitungsdichte und damit eine Steigerung der Effektivität der gesamten Anlage, beispielsweise der in Fig. 3 dargestellten Lackieranlage, ermöglicht.The precise fastening of the workpiece carriers 20 to the guide elements 11, 12 also makes it possible for a relatively large number of workpiece carriers 20 to be arranged on a given length of the guide device, or for the workpiece carriers 20, in other words, to be arranged closely adjacent to one another (indicated in Fig. 1). This enables a high processing density and thus an increase in the effectiveness of the entire system, for example the painting system shown in Fig. 3.
Um zu verhindern, daß die Führungselemente 11, 12 bei der Bearbeitung der Werkstücke verschmutzen, kann eine Abdeckung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, welche die Führungselemente 11, 12 abdeckt und gleichzeitig durchIn order to prevent the guide elements 11, 12 from becoming dirty during the machining of the workpieces, a cover (not shown) can be provided which covers the guide elements 11, 12 and at the same time
entsprechende Ausnehmungen eine Verschiebung der Werkstückträger 20 ermöglicht.corresponding recesses allow a displacement of the workpiece carrier 20.
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|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19971030 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20001128 |
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| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20040203 |