AT519615A1 - Casting channel cleaning device and method for cleaning a casting channel - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Gussteilkanal-Reinigungsvorrichtung zur Reinigung eines wellen- förmigen mit Hinterschnitten verlaufenden Gussteilkanals in einem Gussteil, insbesondere zur Reinigung eines Kühlflüssigkeitskanals (3) in einem Kurbelgehäuse (1) oder in einem Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine. Erfindungsgemäß ist die Gussteilkanal-Reinigungsvorrichtung eine als Spirale und/oder Helix ausgebildete Waschlanze (4), die einen spiralförmigen und/oder helixförmigen Lanzenschaft (5) mit wenigstens einem, vorzugs- weise endseitigen, Sprühkopf (6) aufweist, insbesondere dergestalt, dass die Waschlanze (4) in den Gussteilkanal (3) zu dessen Reinigung mit einer Einschraubdrehung (9) einführbar ist.The invention relates to a casting channel cleaning device for cleaning a wave-shaped with undercut running casting channel in a casting, in particular for cleaning a coolant channel (3) in a crankcase (1) or in a cylinder head for an internal combustion engine. According to the invention, the casting channel cleaning device is designed as a spiral and / or helix wash lance (4) having a spiral and / or helical lance shank (5) with at least one, preferably end-side, spray head (6), in particular such that the Washing lance (4) in the casting channel (3) for its cleaning with a screw-in rotation (9) can be inserted.
Description
Beschreibungdescription
Gussteilkanal-Reinigungsvorrichtung und Verfahren zur Reinigung eines GussteilkanalsCasting channel cleaning device and method for cleaning a casting channel
Die Erfindung betrifft eine Gussteilkanal-Reinigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Reinigen eines Gussteilkanals nach dem Oberbegriffs des Anspruchs 10.The invention relates to a casting duct cleaning device according to the preamble of claim 1 and to a method for cleaning a casting duct according to the preamble of claim 10.
Nach dem Gießvorgang eines Gussteils ist es regelmäßig erforderlich, Kanäle in einem Gussteil vor dessen weiterer Verwendung zu reinigen, insbesondere von Sandrückständen und/oder Metallspänen zu reinigen. Eine solche Reinigung erfolgt üblicherweise mittels einer in einen Gussteilkanal eingespritzten Reinigungsflüssigkeit. Eine besonders kritische Aufgabe ist die Reinigung und Entfernung von Rückständen in Kühlflüssigkeitskanälen eines gegossenen Kurbelgehäuses oder eines Zylinderkopfs einer Brennkraftmaschine vor deren Montage, da solche Rückstände in einem Kühlflüssigkeitskreislauf problematisch sind und insbesondere angeschlossene Zusatzaggregate, wie Pumpen, Klimaanlagen, etc. beschädigen können. Bisher verwendete Vorrichtungen und Verfahren führen je nach den Gegebenheiten zu einem unbefriedigenden Reinigungsergebnis, wenn insbesondere in hinterschnit-tenen Bereichen eines Gusskanals nicht alle Rückstände erfasst werden können.After the casting process of a casting, it is regularly necessary to clean channels in a casting prior to its further use, in particular to clean from sand residues and / or metal swarf. Such cleaning is usually carried out by means of a cleaning liquid injected into a casting channel. A particularly critical task is the cleaning and removal of residues in the coolant channels of a cast crankcase or a cylinder head of an internal combustion engine prior to assembly, since such residues in a coolant circuit are problematic and can damage especially connected auxiliary equipment, such as pumps, air conditioning, etc. Depending on the circumstances, previously used devices and methods lead to an unsatisfactory cleaning result, if not all residues can be detected, in particular in undercut regions of a cast channel.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Gussteilkanal-Reinigungsvorrichtung zur Reinigung eines wellenförmigen, mit Hinterschnitten verlaufenen Gussteilkanals in einem Gussteil, insbesondere zur Reinigung eines Gussteils in einem Kurbelgehäuse oder in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, vorzuschlagen, mit der eine effektive und sichere Reinigung durch Austrag aller Rückstände möglich ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein dazu geeignetes Verfahren anzugeben.The object of the invention is therefore to propose a casting channel cleaning device for cleaning a wavy, running with undercut casting channel in a casting, in particular for cleaning a casting in a crankcase or in a cylinder head of an internal combustion engine, with the effective and safe cleaning by discharge all residues is possible. Another object of the invention is to provide a method suitable for this purpose.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features of the independent claims. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
Gemäß Anspruch 1 wird eine Gussteilkanal-Reinigungsvorrichtung zur Reinigung eines wellenförmigen mit Hinterschnitten verlaufenden Gussteilkanals in einem Gussteil, insbesondere zur Reinigung eines Gussteilkanals in einem Kurbelgehäuse oder in einem Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine, vorgeschlagen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Gussteilkanal-Reinigungsvorrichtung eine als, vorzugsweise zylindrische, Spirale und/oder Helix ausgebildete Waschlanze ist, die einen spiralförmigen und/oder helixförmigen Lanzen-According to claim 1, a casting channel cleaning device for cleaning a wave-shaped with undercut casting channel in a casting, in particular for cleaning a casting channel in a crankcase or in a cylinder head for an internal combustion engine is proposed. According to the invention, it is provided that the casting channel cleaning device is a washing lance formed as a preferably cylindrical spiral and / or helix, which has a helical and / or helical lance.
Schaft mit wenigstens einem Sprühkopf, vorzugsweise einem endseitigen Sprühkopf, aufweist, so dass die Waschlanze vorzugsweise in den Gussteilkanal zu dessen Reinigung mit einer Einschraubdrehung einführbar ist. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung, bei der der Lanzenschaft wenigstens eine Länge wie der zu reinigende Gussteilkanal aufweist, so dass die Waschlanze in den wellenförmigen Gussteilkanal zu dessen Reinigung mit einer Einschraubdrehung über dessen Länge einführbar ist.Shaft with at least one spray head, preferably an end-side spray head, has, so that the wash lance is preferably inserted into the casting channel for cleaning with a screw-in rotation. Particularly preferred in this case is an embodiment in which the lance shank has at least one length like the casting duct to be cleaned, so that the wash lance can be inserted into the wavy casting duct for its cleaning with a screwing-in rotation over its length.
Die Spiralform des Lanzenschafts kann dabei linksdrehend oder rechtsdrehend ausgeführt sein, wobei die Einführung in den Gussteilkanal mit einer entsprechenden linksdrehenden oder rechtsdrehenden Einschraubdrehung zu erfolgen hat. Durch die Einschraubdrehung des Lanzenschafts wird der, vorzugsweise endseitig in Einführrichtung angebrachte, Sprühkopf mit einer zugeordneten Kreisbewegung in den wellenförmigen Gussteilkanal eingeschoben. Der aus dem Sprühkopf mit Hochdruck austretende wenigstens eine Flüssigkeitsstrahl erreicht dadurch alle Wandteile des Gussteilkanals, insbesondere auch in hinterschnit-tenen Bereichen. Dadurch können auch dort verbliebene Rückstände effektiv abgelöst und durch die Reingiungsflüssigkeit aus dem Gussteilkanal ausgeschwemmt werden. Vorteilhaft sind damit, insbesondere bei einem gegossenen Kurbelgehäuse oder Zylinderkopf bei einer Verwendung in einer Brennkraftmaschine, Schäden durch gussbedingte oder bearbeitungsbedingte Rückstände in ausgeschlossen. Gussteilkanäle können hier beispielsweise Kühlflüssigkeitskanäle, Ölkanäle oder Luftkanäle sein.The spiral shape of the lance shaft can be designed left-handed or right-handed, the introduction into the casting channel with a corresponding left-handed or right-handed Einschraubdrehung has to be done. By the screwing-in rotation of the lance shaft, the spray head, preferably attached to the end in the insertion direction, is inserted with an associated circular movement into the shaft-shaped casting channel. The exiting from the spray head with high pressure at least one liquid jet thereby reaches all wall parts of the casting channel, especially in hinterschnit-tenen areas. As a result, even residues remaining there can be effectively detached and flushed out of the casting channel by the cleansing liquid. It is advantageous, especially in a cast crankcase or cylinder head when used in an internal combustion engine, damage caused by casting or processing-related residues in excluded. Casting ducts can be, for example, cooling fluid ducts, oil ducts or air ducts here.
Vorteilhaft ist die Ganghöhe des spiralförmigen bzw. helixförmigen Lanzenschafts dem Wellenabstand des zu reinigenden, wellenförmigen Gussteilkanals angepasst bzw. entspricht diesem, so dass der Lanzenschaft mit seinem Sprühkopf einfach und hindernisfrei in den Gussteilkanal eingedreht und nach dem Reinigungskanal mit entgegengesetzter Drehung wieder herausgezogen werden kann. Weiter ist bevorzugt vorgesehen, insbesondere in Kombination mit der eben genannten Ganghöhenausführung, dass der Durchmesser der Spiral- bzw. Helixform des Lanzenschafts dem Durchmesser des wellenförmigen Gussteilkanals angepasst ist, insbesondere dergestalt, dass für eine einfache und hindernisfreie Einführung des Lanzenschafts der Durchmesser der Spiral- bzw. Helixform etwas geringer als der kleinste Durchmesser im Verlauf des wellenförmigen Gussteilkanals ist.Advantageously, the pitch of the spiral or helical lance shaft is adapted to the wave distance of the wavy casting channel to be cleaned, or equivalent to it, so that the lance shank with its spray head can be simply screwed into the casting channel without obstruction and withdrawn after the cleaning channel with opposite rotation. Furthermore, it is preferably provided, in particular in combination with the above-mentioned pitch height design, that the diameter of the spiral or helical shape of the lance shaft is adapted to the diameter of the shaft-shaped casting channel, in particular such that the diameter of the spiral shaft is sufficient for a simple and obstacle-free insertion of the lance shaft. or helical shape is slightly smaller than the smallest diameter in the course of the wavy casting channel.
Zweckmäßig weist der Lanzenschaft, vorzugsweise endseitig und/oder gegenüberliegend zum Sprühkopf, eine lösbare Anschlusskupplung zum Anschluss einer Flüssigkeitszuführlei-tung, insbesondere einer Schlauchleitung einer Pumpe, auf, mit der vorzugsweise die Einschraubdrehung der Waschlanze von der Flüssigkeits-Zuführleitung so entkoppelt ist, dass diese die Drehung nicht mitmachen muss.The lance shank, preferably at the end and / or opposite the spray head, expediently has a detachable connection coupling for connecting a liquid supply line, in particular a hose line of a pump, with which preferably the screwing-in rotation of the wash lance is decoupled from the liquid supply line such that it is decoupled the rotation does not have to go.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der spiralförmige und/oder helixförmige Lanzenschaft durch ein hinsichtlich der Spiral- und/oder Helixform formstabiles und/oder elastisches Kunststoffrohr gebildet. Der Kunststoff des Kunststoffrohrs soll dabei so abriebfest sein, dass bei der Berührung mit den Kanalwänden sicher kein Abrieb auftritt, wobei durch eine gewisse Elastizität die Einführung des Lanzenschafts mit nur geringen Anpressdrücken bei einer Anlage an Kanalwandbereichen begünstigt. Je nach den Gegebenheiten, insbesondere bei hohen Reinigungsdrücken, kann der Lanzenschaft aus durch ein Metallrohr, insbesondere ein Stahlrohr, gebildet sein.In a preferred embodiment, the spiral-shaped and / or helical lance shank is formed by a dimensionally stable and / or elastic plastic tube with regard to the spiral and / or helical shape. The plastic of the plastic tube should be so resistant to abrasion that certainly no abrasion occurs in contact with the channel walls, which favors by a certain elasticity, the introduction of the lance shaft with only low contact pressures in a system of channel wall areas. Depending on the circumstances, in particular at high cleaning pressures, the lance shank can be formed by a metal tube, in particular a steel tube.
Der verwendete wenigstens eine Sprühkopf kann je nach den konkreten Gegebenheiten und Einsatzfällen unterschiedlich ausgebildet und angepasst sein. Insbesondere kann der Sprühkopf materialeinheitlich integral mit dem Lanzenschaft hergestellt sein oder als separates Bauteil auf den Lanzenschaft, vorzugsweise endseitig, aufgesteckt und verbunden werden. Dabei kann der Sprühkopf eine oder mehrere Sprühöffnung(en), vorzugsweise an einer Sprühkopfwand und/oder für einen Hochdruckaustritt einer Reinigungsflüssigkeit, aufweisen. Bevorzugt weist der Sprühkopf wenigstens eine Sprühöffnung für einen Austritt einer Reinigungsflüssigkeit in Spiralrichtung und/oder wenigstens eine Sprühöffnung für einen Austritt einer Reinigungsflüssigkeit schräg oder quer zur Spiralrichtung auf, so dass wenigstens ein Flüssigkeitsstrahl in Spiralrichtung und/oder schräg oder quer zur Spiralrichtung ausgerichtet werden kann.The used at least one spray head can be designed and adapted differently depending on the specific circumstances and applications. In particular, the spray head can be made of the same material integral with the lance shank or as a separate component on the lance shank, preferably end, plugged and connected. In this case, the spray head one or more spray opening (s), preferably on a Sprühkopfwand and / or for a high-pressure outlet of a cleaning liquid have. Preferably, the spray head has at least one spray opening for a discharge of a cleaning liquid in the spiral direction and / or at least one spray opening for a discharge of a cleaning liquid obliquely or transversely to the spiral direction, so that at least one liquid jet in the spiral direction and / or obliquely or transversely to the spiral direction can be aligned ,
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Gussteilkanal-Reinigungsvorrichtung kann der Reinigungsvorgang mittels einer Waschlanzen-Betätigungseinrichtung in der Handhabung vereinfacht und gegebenenfalls automatisiert werden. Dazu weist die Waschlanzen-Betätigungseinrichtung einen steuerbaren Antrieb auf. Dieser Antrieb kann zum Beispiel ein Drehantrieb für die, vorzugsweise mit einer Hochdruckpumpe strömungsmäßig verbundene, Waschlanze sein, mit dem diese in einen Gusskanal schraubenartig, gegebenenfalls auch von Hand, eindrehbar ist, wobei dann ein Werker die Linearbewegung in Einführrichtung von Hand mitmacht. Bei einer weitgehenden Automatisierung kann auch der Antrieb bzw. Vorschub für eine Einführung mittels eines Vorschubantriebs durchgeführt werden, wobei dann das Gussteil an die Waschlanzen-Betätigungseinrichtung herangeführt wird oder die Wasch-lanzen-Betätigungseinrichtung zum Gussteil heranbewegt wird. Weiter kann, insbesondere bei einer vollautomatischen Betätigung, ein Ventil vorgesehen sein, dass bei einer Antriebsaktivierung zugleich die Zuführung von Reinigungsflüssigkeit freigibt und nach einer Rückführung der Waschlanze die Zufuhr wieder selbsttätig absperrt.In an advantageous development of the casting channel cleaning device, the cleaning process by means of a wash lance actuating device can be simplified in handling and optionally automated. For this purpose, the wash lance actuator on a controllable drive. This drive can be, for example, a rotary drive for, preferably fluidly connected to a high-pressure pump, wash lance, with which this helically into a casting channel, possibly also by hand, can be screwed, in which case a worker joins the linear movement in the insertion direction by hand. With extensive automation, the drive or feed for an introduction by means of a feed drive can be carried out, in which case the casting is brought to the wash lance actuator or the wash lance actuator is moved up to the casting. Further, in particular in the case of a fully automatic actuation, a valve may be provided which at the same time releases the supply of cleaning fluid during a drive activation and, after a return of the washing lance, automatically shuts off the supply again.
Zudem wird ein Verfahren zur Reinigung eines wellenförmig mit Hinterschnitten verlaufenden Gussteilkanals mit einer erfindungsgemäßen spiralförmig und/oder helixförmig ausgebildeten Waschlanze beansprucht. Die sich damit ergebenden Vorteile sind identisch mit den vorstehend in Verbindung mit der Gussteil-Reinigungsvorrichtung genannten Vorteilen, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die zuvor gemachten Ausführungen verwiesen wird.In addition, a method for cleaning a wave-shaped with undercuts running casting channel is claimed with a spiral and / or helically shaped washing lance according to the invention. The resulting advantages are identical to the advantages mentioned above in connection with the casting cleaning device, so that reference is made to avoid repetition of the statements made above.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung weiter beispielhaft näher erläutert.With reference to a drawing, the invention will be further explained by way of example.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine perspektivische Teilansicht eines Kurbelgehäuse mit hier beispielsweise sechs Zylindern für eine Brennkraftmaschine, undFigure 1 is a partial perspective view of a crankcase with here, for example, six cylinders for an internal combustion engine, and
Figur 2 eine Draufsicht auf einen Teil des Kurbelgehäuses nach Figur 1 im Bereich der ersten beiden Zylinder.Figure 2 is a plan view of a portion of the crankcase of Figure 1 in the region of the first two cylinders.
In Figur 1 ist eine perspektivische Teilansicht eines Kurbelgehäuses 1 mit mehreren, hier lediglich beispielhaft sechs, Zylindern 2a bis 2f als Gussteil gezeigt, mit einem Kühlflüssigkeitskanal 3 als Beispiel eines Gussteilkanals, der wellenförmig mit hier dann sechs zusammenhängenden Kanalbereichen ausgebildet ist.FIG. 1 shows a perspective partial view of a crankcase 1 with a plurality of cylinders 6a to 2f, only shown here by way of example, as a casting, with a cooling liquid channel 3 as an example of a casting channel, which is formed wave-shaped with six contiguous channel regions.
Aus einer Draufsicht nach Figur 2 auf das Kurbelgehäuse 1 im Bereich der ersten beiden Zylinder 2a, 2b ist die wellenförmige Ausbildung des hier beispielhaften Kühlflüssigkeitskanals 3 als Gussteilkanal deutlich erkennbar, wobei die Wellenformen einen Abstand von d1 entsprechend der Zylinderabstände aufweisen. In Fig. 2 ist schematisch strichliert eine Seitenansicht eines Teils eines Lanzenschafts 5 dargestellt.From a plan view of Figure 2 on the crankcase 1 in the region of the first two cylinders 2a, 2b, the wave-shaped design of the exemplary coolant channel 3 is clearly visible as a casting channel, wherein the waveforms have a distance of d1 corresponding to the cylinder spacings. In Fig. 2, a side view of a part of a lance shaft 5 is schematically shown by dashed lines.
Zur Reinigung von Herstellungsrückständen, insbesondere von Sandrückständen und gegebenenfalls Spänen durch eine Bearbeitung, ist in Figur 1 bereits eine Waschlanze 4 in den Kühlflüssigkeitskanal 3 eingeführt. Die Waschlanze 4 weist einen spiralförmigen bzw. helixförmigen Lanzenschaft 5 sowie einen, hier beispielhaft und vorzugsweise in Einführrichtung endseitigen, Sprühkopf 6 auf. Die Ganghöhe d1 der Spiralform des Lanzenschafts 5 entspricht, wie aus der perspektivischen Ansicht nach Figur 1 und der Draufsicht aus Figur 2 ersichtlich, dem Wellenabstand di des wellenförmigen Kühlflüssigkeitskanals 3 als Beispiel eines Gussteilkanals. Zudem ist der Durchmesser d2 der Spiralform des Lanzenschafts 5, wie aus Figur 1 ersichtlich, etwa dem Durchmesser des wellenförmigen Kühlflüssigkeitskanals 3 als Beispiel eines Gussteilkanals angepasst.For the purification of production residues, in particular of sand residues and, if appropriate, chips by machining, a washing lance 4 is already introduced into the cooling liquid channel 3 in FIG. The washing lance 4 has a spiral or helical lance shank 5 and a spray head 6, which ends here by way of example and preferably in the insertion direction. The pitch d1 of the spiral shape of the lance shaft 5 corresponds, as can be seen from the perspective view of Figure 1 and the plan view of Figure 2, the shaft spacing di of the wave-shaped cooling liquid channel 3 as an example of a casting channel. In addition, as can be seen from FIG. 1, the diameter d2 of the spiral shape of the lance shaft 5 is approximately matched to the diameter of the wave-shaped coolant channel 3 as an example of a casting channel.
Am Sprühkopf 6 sind hier beispielhaft mehrere Sprühöffnungen 7 angebracht, aus denen mit Hochdruck Reinigungsflüssigkeit ausgesprüht wird, die mittels einer (nicht dargestellten) an die Waschlanze 4 angeschlossenen Fördereinrichtung bzw. Pumpe der Waschlanze 4 zugeführt wird (Pfeil 8).At the spray head 6 several spray holes 7 are here for example attached, from which is sprayed at high pressure cleaning liquid, which is supplied by means (not shown) connected to the washing lance 4 conveyor or pump the wash lance 4 (arrow 8).
Die Waschlanze 4 wurde zum Reinigungsprozess mit ihrem Sprühkopf 6 und Lanzenschaft 5 schraubenförmig in den Gussteilkanal bzw. hier Kühlflüssigkeitskanal 3 mittels einer Drehbewegung (Pfeil 9) eingedreht. Wie insbesondere aus Figur 1 ersichtlich, wurde mit der dadurch veranlassten kreisförmigen Bewegung des Sprühkopfs 6 die dort mit Hochdruck austretende Reinigungsflüssigkeit intensiv in alle Bereiche des Gussteilkanals bzw. Kühlflüssigkeitskanals 3, insbesondere auch in hinterschnittene Bereiche für die Entfernung und Auswaschung von Rückständen geleitet. Nach dem Reinigungsprozess wird dann die Waschlanze 4 mit entgegengesetzter Drehbewegung wieder aus dem Gussteilkanal bzw. Kühlflüssigkeitskanal 3 herausgeführt. Das Ein- und Ausführen der Waschlanze 4 bezüglich des Gussteilkanals bzw. Kühlflüssigkeitskanals kann von Hand oder gegebenenfalls auch vollautomatisiert mit einer (nicht dargestellten) Waschlanzen-Betätigungseinrichtung erfolgen.The washing lance 4 was screwed to the cleaning process with its spray head 6 and lance shaft 5 helically in the casting channel or here coolant channel 3 by means of a rotary motion (arrow 9). As can be seen in particular from FIG. 1, the cleaning liquid exiting there at high pressure was conducted intensively into all regions of the casting channel or coolant channel 3, in particular also into undercut regions for the removal and leaching of residues, with the resulting circular movement of the spray head 6. After the cleaning process, the washing lance 4 is then led out of the casting channel or cooling liquid channel 3 again with opposite rotational movement. The insertion and removal of the washing lance 4 with respect to the casting channel or cooling liquid channel can be done manually or optionally also fully automatically with a wash lance actuator (not shown).
Bezugszeichenliste 1 Kurbelgehäuse 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f Zylinder 3 Gussteilkanal/Kühlflüssigkeitskanal 4 Waschlanze 5 Lanzenschaft 6 Sprühkopf 7 Sprühöffnung 8 Pfeil 9 Pfeil d! Wellenabstand/Ganghöhe Spiralform d2 Durchmesser der SpiralformList of Reference Numerals 1 crankcase 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f cylinder 3 casting channel / cooling liquid channel 4 washing lance 5 lance shank 6 spray head 7 spray opening 8 arrow 9 arrow d! Wave distance / pitch Spiral shape d2 Diameter of the spiral shape
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- 2018-01-29 EP EP18153923.0A patent/EP3354358A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29612512U1 (en) * | 1996-07-19 | 1996-11-28 | Kapchinus, Birgit, 37290 Meißner | Device for cleaning sewage pipes with a hollow wound cleaning spiral |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3354358A1 (en) | 2018-08-01 |
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Legal Events
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REJ | Rejection |
Effective date: 20240315 |