CH664921A5 - DEVICE FOR DRESSING DOUBLE CONE GRINDING BODIES. - Google Patents
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Description
BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abrichten von Doppelkegelschleifkörpern, insbesondere an Zahnflankenschleifmaschinen mit einem Kreuzschlitten, der an einem Drehteil befestigt ist und die Koordinatenachse X; Y aufweist. DESCRIPTION The invention relates to a device for dressing double-cone grinding bodies, in particular on tooth flank grinding machines with a cross slide which is attached to a rotating part and the coordinate axis X; Y has.
Die bekannten Einrichtungen zum Abrichten von Schleifkörpern verwenden feststehende Abrichtwerkzeuge in_ Form von Einzeldiamanten und Diamantfliesen oder rotierende Abrichtwerkzeuge, die vorwiegend mit Diamantgranulat belegt sind. Die Steuerung der Bewegung der Abrichtwerkzeuge erfolgt weitgehend konventionell über mechanische Systeme wie Schablonen, Kurvenscheiben, Lenkergetriebe, Rollbogengeräte oder Profilkörper. The known devices for dressing grinding wheels use stationary dressing tools in the form of individual diamonds and diamond tiles or rotating dressing tools which are predominantly coated with diamond granules. The movement of the dressing tools is largely controlled conventionally via mechanical systems such as templates, cams, handlebar gears, roll-bow devices or profile bodies.
Ein wesentlicher Mangel mechanisch gesteuerter Abrichtsysteme ist die geringe Flexibilität beim Umrüsten auf wechselnde technologische Abrichtbedingungen. A major deficiency of mechanically controlled dressing systems is the low flexibility when changing over to changing technological dressing conditions.
Es ist ein erheblicher Aufwand erforderlich, um bei veränderten Profilen der Schleifkörper den Abrichter einzustellen. Dem Trend zum Einsatz numerischer Steuerungen bei Werkzeugmaschinen folgend, wurden auch bei Abrichtern numerisch gesteuerte Einrichtungen entwickelt. Considerable effort is required to adjust the dresser when the grinding wheel profiles change. Following the trend towards the use of numerical controls in machine tools, numerically controlled devices have also been developed for dressers.
So ist eine numerisch gesteuerte Abrichteinrichtung der Fa. Klingelnberg (BRD) bekannt, bei der das Abrichten des Schleifkörpers mit einem Einkorndiamanten erfolgt, dessen Spitze über zwei Schrittmotore entlang der abzurichtenden Kontur gesteuert wird. Über eine dritte numerisch gesteuerte Achse wird der Diamant jeweils senkrecht zum Schleifschei-benachsschnittprofil gestellt. A numerically controlled dressing device from Klingelnberg (FRG) is known, in which the grinding wheel is dressed with a single-grain diamond, the tip of which is controlled by two stepper motors along the contour to be dressed. The diamond is positioned perpendicular to the grinding wheel final cut profile via a third numerically controlled axis.
Bei einer weiteren bekannten Einrichtung werden zwei Abrichtdiamanten, für deren Bewegungsbahn nur zwei Koordinatenachsen erforderlich sind, verwendet (DE 3 223 638). Dabei sind die Diamanten den jeweils abzurichtenden Arbeitsflächen zugeordnet. In a further known device, two dressing diamonds are used, for whose movement path only two coordinate axes are required (DE 3 223 638). The diamonds are assigned to the work surfaces to be dressed.
Nachteilig bei diesen Einrichtungen ist, dass entweder drei Steuerungsachsen zur optimalen Führung des Diamanten erforderlich sind oder zur Vermeidung einer 3. Steuerungsachse mindestens 2 hochkarätige Abrichtdiamanten erforderlich sind. Dies erfordert einen hohen Aufwand an Steuerungs- und Kontrollsystemen bzw. an Kosten zur Beschaffung der Diamanten. Die starke Beanspruchung der Einzeldiamanten führt zu einem hohen Verschleiss, so dass in Verbindung mit einer numerischen Steuerung kontinuierlich der Diamantverschleiss kontrolliert werden muss, um zur Erzielung der erforderlichen Abrichtgenauigkeit die entsprechenden Korrekturen der numerisch gesteuerten Achsen zum Referenzpunkt der Steuerung herstellen zu können. The disadvantage of these devices is that either three control axes are required for optimal guidance of the diamond or at least 2 high-quality dressing diamonds are required to avoid a third control axis. This requires a high level of control and monitoring systems and costs for the procurement of the diamonds. The high stress on the individual diamonds leads to high wear, so that in connection with a numerical control the diamond wear must be checked continuously in order to be able to make the corresponding corrections of the numerically controlled axes to the reference point of the control in order to achieve the required dressing accuracy.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde daher auch der Einsatz von Abrichteinrichtungen mit Diamantrollen vorgesehen. To avoid these disadvantages, the use of dressing devices with diamond rollers was therefore also provided.
So wird bei einer Einrichtung vorgeschlagen, die Drehachse der Abrichtrolle parallel zur Achse des Schleifkörpers zu legen. Die Abrichtrolle wird über eine 2-Achsen-Steue-rung geführt. Zur Verringerung des Verschleisses sind die Kanten abgerundet. (Industrieanzeiger-Nr. 54 (1981) 103). In one device it is proposed to lay the axis of rotation of the dressing roller parallel to the axis of the grinding wheel. The dressing roller is guided by a 2-axis control. The edges are rounded to reduce wear. (Industrial Indicator No. 54 (1981) 103).
Nachteilig ist, dass beim Abrichten von Doppelkegelschleifkörpern für das Zahnflankenschleifen der Durchmesser der Abrichtrolle vom Modul bzw. der Zahnhöhe des Werkstückes abhängig ist. Dadurch können grosse Durchmesser für die Abrichtrolle erforderlich sein. It is disadvantageous that when dressing double-cone grinding bodies for tooth flank grinding, the diameter of the dressing roller depends on the module or the tooth height of the workpiece. As a result, large diameters may be required for the dressing roller.
Alle bisher bekannten Einrichtungen weisen den Mangel auf, dass sie als Abrichtelemente entweder nur feststehende oder nur rotierende Werkzeuge verwenden. All previously known devices have the defect that they use only fixed or only rotating tools as dressing elements.
Zweck der Erfindung ist es, den Aufwand an mechanischen Bauelementen gegenüber konventionellen Abrichteinrichtungen zu verringern, die Universalität und Flexibilität zur Realisierung unterschiedlicher technologischer Abrichtbedingungen zu erhöhen sowie den Einsatz verschiedener Abrichtwerkzeuge bei einem geringen Steuerungsaufwand zu ermöglichen. The purpose of the invention is to reduce the amount of mechanical components compared to conventional dressing devices, to increase the universality and flexibility for realizing different technological dressing conditions and to enable the use of different dressing tools with a low control effort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Abrichten von Doppelkegelschleifkörpern an Zahnflankenschleifmaschinen zu schaffen, mit der beliebige Profilformen abgerichtet werden können, ohne dass dazu Schablonen, Kurvenscheiben, Profilkörper oder ähnliche mechanische Systeme erforderlich sind und dass zur Erzeugung dieser Profilformen lediglich zwei numerisch gesteuerte Achsen benötigt werden, wobei wahlweise rotierende oder feststellbare Abrichtelemente eingesetzt werden können. The invention has for its object to provide a device for dressing double cone grinding wheels on tooth flank grinding machines with which any profile shape can be dressed without the need for templates, cams, profile body or similar mechanical systems and that only two numerically controlled to generate these profile shapes Axes are required, whereby rotating or lockable dressing elements can be used.
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Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass auf einem Schlitten (11) ein Antriebsmotor (23) und ein Spindellager (24) angeordnet sind, wobei der Antriebsmotor (23) mit einer im Spindellager (24) befindlichen Spindel (25) verbunden ist, und dass an der Spindel (25) austauschbare Abrichtköpfe (27; 28; 29; 30) mit Befestigungselementen, vorzugsweise einer Zugstange (26), angebracht sind und die Drehachse der Spindel (25) senkrecht zur Drehachse des Doppelkegelschleifkörpers (3) liegt. According to the invention, the object is achieved in that a drive motor (23) and a spindle bearing (24) are arranged on a slide (11), the drive motor (23) being connected to a spindle (25) located in the spindle bearing (24), and that interchangeable dressing heads (27; 28; 29; 30) with fastening elements, preferably a tie rod (26), are attached to the spindle (25) and the axis of rotation of the spindle (25) is perpendicular to the axis of rotation of the double-cone grinding body (3).
Durch die erfindungsgemässe Lösung wird erreicht, dass sämtliche Profilformen an Doppelkegelschleifkörpern durch das Abrichten erzeugt werden können, ohne dass dazu der Einsatz spezieller mechanischer Systeme oder ein manuelles Verstellen an der Einrichtung erforderlich ist. Dadurch verringert sich der Aufwand an mechanischen Bauelementen gegenüber konventionellen Abrichteinrichtungen. The solution according to the invention ensures that all profile shapes on double-cone grinding bodies can be produced by dressing without the need for special mechanical systems or manual adjustment of the device. This reduces the expenditure on mechanical components compared to conventional dressing devices.
Verglichen mit bekannten numerisch gesteuerten Abrichteinrichtungen wird der steuerungstechnische Aufwand nicht erhöht, wobei die technologischen Möglichkeiten zur Anpassung an unterschiedliche Abrichtbe'dingungen verbessert werden. Compared to known numerically controlled dressing devices, the control outlay is not increased, the technological possibilities for adapting to different dressing conditions being improved.
Durch den wahlweisen Einsatz geeigneter Abrichtwerkzeuge in Abhängigkeit von der zu realisierenden Aufgabe können wirtschaftliche Aspekte in hohem Mass berücksichtigt werden. Through the optional use of suitable dressing tools depending on the task to be carried out, economic aspects can be taken into account to a high degree.
Durch eine besondere Zuführung des Kühlschmiermittels, die dem Abrichtwerkzeug zugeordnet und unabhängig von der Schleifkörperkühlung ist, wird der Verschleiss des Abrichtwerkzeuges verringert. The wear of the dressing tool is reduced by a special supply of the cooling lubricant, which is assigned to the dressing tool and is independent of the grinding wheel cooling.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen: In the accompanying drawing:
Fig. 1: Anordnung der Antriebseinheit für den Abrichtgrundkörper auf einem Kreuzschlitten Fig. 1: Arrangement of the drive unit for the dressing base on a cross slide
Fig. 2: Anordnung der Antriebseinheit für den Abrichtgrundkörper auf einer Schwenkachse Fig. 2: arrangement of the drive unit for the dressing base body on a pivot axis
Fig. 3: Abrichtgrundkörper mit Diamantbelag Fig. 4: Abrichtgrundkörper mit Einzeldiamanten Fig. 5: Abrichtgrundkörper mit. Diamantfliesen Fig. 6: Abrichtgrundkörper mit Diamantstift Die Einrichtung besteht aus einem Hubschlitten 1, der in senkrechter Richtung gleitet und an dem ein Schleifspindellager 2 mit einem Doppelkegelschleifkörper 3 befestigt ist. In dem Hubschlitten 1 ist ein Anschlag 4 angeordnet. Ein weiterer Anschlag 5 befindet sich an einem Drehteil 6. Auf dem Drehteil 6 ist die Abrichteinrichtung montiert. Nach Fig. 1 besteht sie aus einem Schlitten 7, der über ein stellbares Antriebssystem 8 mit dem Motor 9 und dem Wegmesssystem 10 das Bewegungssystem der X-Achse bildet. Das Bewegungssystem der senkrecht zur X-Achse stehenden Y-Achse setzt sich aus dem Schlitten 11 und dem stellbaren Antriebssystem 12 mit dem Motor 13 und dem Wegmesssystem 14 zusammen. Die stellbaren Antriebssysteme 8 und 12 sind über das CNC-Glied 15 miteinander verbunden. Fig. 3: Dressing body with diamond coating Fig. 4: Dressing body with individual diamonds Fig. 5: Dressing body with. Diamond tiles Fig. 6: Dressing base body with diamond pin The device consists of a lifting slide 1 which slides in the vertical direction and to which a grinding spindle bearing 2 is fastened with a double-cone grinding body 3. A stop 4 is arranged in the lifting carriage 1. Another stop 5 is located on a rotating part 6. The dressing device is mounted on the rotating part 6. According to FIG. 1, it consists of a carriage 7, which forms the movement system of the X axis via an adjustable drive system 8 with the motor 9 and the displacement measuring system 10. The movement system of the Y axis, which is perpendicular to the X axis, is composed of the slide 11 and the adjustable drive system 12 with the motor 13 and the displacement measuring system 14. The adjustable drive systems 8 and 12 are connected to one another via the CNC link 15.
Bei einer weiteren Ausführungsform nach Fig. 2 ist auf dem Schlitten 11 des Bewegungssystems der Y-Achse ein mit einer Schneckenrad Verzahnung versehener Schwenktisch 16 angeordnet. Über eine Schnecke 17 ist der Schwenktisch 16 mit dem stellbaren Antriebssystem 18 verbunden, das aus dem Motor 19 und dem Drehwinkelmesssystem 20 besteht. In a further embodiment according to FIG. 2, a swivel table 16 provided with worm gear teeth is arranged on the slide 11 of the movement system of the Y axis. The swivel table 16 is connected via a worm 17 to the adjustable drive system 18, which consists of the motor 19 and the rotation angle measuring system 20.
Die Schnecke 17 ist mit dem Schneckenrad 21 im Eingriff, das mit dem Schwenktisch 16 verbunden ist. The worm 17 is in engagement with the worm wheel 21, which is connected to the swivel table 16.
Auf dem Schlitten 11 nach Fig. 1 bzw. auf dem Schwenktisch 16 nach Fig. 2 ist ein stellbarer und positionierbarer Antriebsmotor 23 und ein Spindellager 24 befestigt. Im Spindellager 24 ist eine Spindel 25 nach Fig. 3 angeordnet, die mit dem Antriebsmotor 23 verbunden ist. An adjustable and positionable drive motor 23 and a spindle bearing 24 are fastened on the slide 11 according to FIG. 1 or on the swivel table 16 according to FIG. 2. A spindle 25 according to FIG. 3 is arranged in the spindle bearing 24 and is connected to the drive motor 23.
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An der Spindel 25 sind über eine Zugstange 26 austauschbare Abrichtköpfe 27; 28; 29; 30 befestigt. Der als Topfscheibe ausgebildete Abrichtkopf 27 nach Fig. 3 ist mit Diamantgranulat 31 belegt. On the spindle 25, interchangeable dressing heads 27; 28; 29; 30 attached. The dressing head 27 designed as a cup wheel according to FIG. 3 is coated with diamond granules 31.
Im Abrichtkopf 27 sind Kühlkanäle 32 angebracht, die mit einem Kühlkanal 33 der Zugstange 26 verbunden sind. Die Kühlschmiermittelzuführung zum Kühlkanal 33 erfolgt von einem bekannten Kühlstromerzeuger über das feststehende Rohr 34, das in den Kühlkanal 33 hineinragt. In the dressing head 27 cooling channels 32 are attached, which are connected to a cooling channel 33 of the pull rod 26. The cooling lubricant is supplied to the cooling duct 33 from a known cooling power generator via the fixed pipe 34 which projects into the cooling duct 33.
Im Abrichtkopf 28 nach Fig. 4 sind mindestens ein Seitendiamant 35 und ein Stirndiamant 36 in Diamanthaltern 37 befestigt, die sich in Gewindebuchsen 38 befinden. In the dressing head 28 according to FIG. 4, at least one side diamond 35 and one face diamond 36 are fastened in diamond holders 37, which are located in threaded bushings 38.
Im Abrichtkopf 28 sind Kühlkanäle 39 vorhanden. Cooling channels 39 are present in the dressing head 28.
Der Abrichtkopf 29 nach Fig. 5 ist mit Diamantfliesen 40 belegt. Im Abrichtkopf 29 sind gleichermassen Kühlkanäle 41 angebracht. The dressing head 29 according to FIG. 5 is covered with diamond tiles 40. Cooling ducts 41 are equally arranged in the dressing head 29.
Im Abrichtkopf 30 nach Fig. 6 ist ein Diamantstift 42 befestigt, der mit Diamantgranulat belegt ist. Zwischen der Hülse 43 und dem Abrichtkopf 30 befindet sich ein Ringkanal 44, der mit den Kühlkanälen 45; 46 verbunden ist. A diamond pin 42, which is coated with diamond granules, is fastened in the dressing head 30 according to FIG. 6. Between the sleeve 43 and the dressing head 30 there is an annular channel 44 which is connected to the cooling channels 45; 46 is connected.
Im Spindellager 24 sind ein Indexbolzen 47 und eine Druckfeder 48 angebracht. Der Indexbolzen 47 ist mit einer Hubeinrichtung 49, vorzugsweise einem Elektromagneten, verbunden. In der Spindel sind konische Bohrungen 50 vorgesehen, die um 180° versetzt angeordnet sind. An index pin 47 and a compression spring 48 are attached in the spindle bearing 24. The index bolt 47 is connected to a lifting device 49, preferably an electromagnet. Conical bores 50 are provided in the spindle, which are arranged offset by 180 °.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Lösung ist wie folgt: Zum Abrichten des Doppelkegelschleifkörpers 3 fahrt der Hubschlitten 1, auf dem das Schleifspindellager 2 mit dem Doppelkegelschleifkörper 3 angeordnet ist, mit seinem Anschlag 4 an den Anschlag 5 des Drehteiles 6. The method of operation of the solution according to the invention is as follows: To dress the double-cone grinding body 3, the lifting carriage 1, on which the grinding spindle bearing 2 with the double-cone grinding body 3 is arranged, travels with its stop 4 to the stop 5 of the rotating part 6.
Das Schleifspindellager 2 ist gegenüber dem Hubschlitten 1 über eine bekannte und nicht näher dargestellte Stelleinheit senkrecht zum Koordinatensystem X; Y verstellbar. Der Betrag der Verstellung wird der Y-Achse mitgeteilt, entweder durch eine Verstellung des Anschlages 4 über eine mechanische Kopplung mit der nicht näher dargestellten Stelleinheit oder bei einer bevorzugten Ausführung über eine elektrische Welle mit dem stellbaren Antriebssystem 12 der Y-Achse. The grinding spindle bearing 2 is perpendicular to the coordinate system X relative to the lifting slide 1 via a known and not shown adjusting unit; Y adjustable. The amount of the adjustment is communicated to the Y-axis, either by adjusting the stop 4 via a mechanical coupling with the actuating unit (not shown in more detail) or, in a preferred embodiment, via an electric shaft with the adjustable drive system 12 of the Y-axis.
Der Anschlag 5 ist als Referenzpunkt der Steuerung definiert. Über die stellbaren Antriebssysteme 8 und 12 werden die Abrichtköpfe 27; 28; 29; oder 30 entlang der vom CNC-Glied 15 vorgegebenen Führungsfunktion bewegt. The stop 5 is defined as the reference point of the control. The dressing heads 27; 28; 29; or 30 moved along the guide function predetermined by the CNC member 15.
Dabei können die Abrichtköpfe 27; 28; 29 oder 30 entsprechend den geforderten technologischen Abrichtbedingungen sowohl als rotierendes, als auch als feststehendes Abrichtwerkzeug eingesetzt werden, wobei die Drehung und Positionierung der Abrichtköpfe durch den Antriebsmotor 23 erfolgen. The dressing heads 27; 28; 29 or 30 can be used in accordance with the required technological dressing conditions both as a rotating and as a stationary dressing tool, the rotation and positioning of the dressing heads being carried out by the drive motor 23.
Beim Abrichten des Doppelkegelschleifkörpers 3 mit konstantem Kegelwinkel bewegen sich beispielsweise die Abrichtköpfe 27; 29 und 30 entlang der Bahn A—B—C—D und erzeugen damit das Profil des Doppelkegelschleifkörpers 3 über die Punkte I—II—III—IV. Im Eingriffspunkt III wird zur Erzielung gleicher Abrichtergebnisse für beide Kegelflächen die Drehrichtung der Spindel 25 geändert. When dressing the double-cone grinding body 3 with a constant cone angle, the dressing heads 27; 29 and 30 along the path A-B-C-D and thus create the profile of the double-cone grinding body 3 over the points I-II-III-IV. In the engagement point III, the direction of rotation of the spindle 25 is changed to achieve the same dressing results for both conical surfaces.
Der Abrichtkopf 28 ist mit Einzeldiamanten, dem Seitendiamant 35 und Stirndiamant 36, versehen, so dass zur Erreichung optimaler Abrichtbedingungen unter Berücksichtigung konstanter Einstellwinkel \|/ der Einzeldiamanten zum Doppelkegelschleifkörper 3 eine abweichende Bahn des Abrichtkopfes 28 erforderlich ist. Vorzugsweise wird der Abrichtkopf 28 als stehendes Abrichtwerkzeug eingesetzt. Er bewegt sich entlang der Bahn A—B und richtet mit dem Seitendiamant 35 den Doppelkegelschleifkörper 3 zwischen den Punkten I und II ab. The dressing head 28 is provided with individual diamonds, the side diamond 35 and end diamond 36, so that a different path of the dressing head 28 is required to achieve optimal dressing conditions, taking into account constant setting angles \ | / of the individual diamonds to the double-cone grinding body 3. The dressing head 28 is preferably used as a standing dressing tool. It moves along the path A-B and, with the side diamond 35, trims the double-cone grinding body 3 between the points I and II.
Im Eilgang wird anschliessend die Bahn B — C—D durchfahren. Von D nach E richtet der Stirndiamant 36 die The line B - C - D is then traversed in rapid traverse. The face diamond 36 directs the from D to E
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Stirnkante des Doppelkegelschleifkörpers 3 zwischen den Punkten II und III ab. Anschliessend wird im Eilgang die Bahn E - F - H - G durchfahren, wobei die Spindel 25 über die Hubeinrichtung 49 entriegelt und durch den Antriebsmotor 23 um 180 geschwenkt wird. Danach wird die Spindel 25 durch Einfallen des Indexbolzens 47 in die konische Bohrung 50 verriegelt. Front edge of the double cone grinding body 3 between points II and III. Subsequently, the path E-F-H-G is traversed in rapid traverse, the spindle 25 being unlocked via the lifting device 49 and being pivoted by 180 by the drive motor 23. The spindle 25 is then locked by the index bolt 47 falling into the conical bore 50.
Der Abrichtkopf 28 bewegt sich zum Abrichten entlang der Bahn G —H, wobei der Seitendiamant 35 den Doppelkegelschleifkörper 3 zwischen den Punkten IV und III abrichtet. The dressing head 28 moves along the path G -H for dressing, the side diamond 35 dressing the double-cone grinding wheel 3 between points IV and III.
Während des Abrichtens wird den Abrichtköpfen 27; 28; 29; 30 über den Kühlkanal 33 Kühlflüssigkeit zugeführt. During dressing, the dressing heads 27; 28; 29; 30 supplied via the cooling channel 33 coolant.
Bei der besonderen Ausführungsform nach Fig. 2 wird die Bahn für die Abrichtköpfe 27; 28; 29; 30 innerhalb des Koordinatensystems X; Y durch eine Längsbewegung des Schlittens 11 über das stellbare Antriebssystem 12 und eine Drehbewegung des Schwenktisches 16 über das stellbare Antriebssystem 18 erreicht, wobei die Koordinierung der Bewegungen der genannten stellbaren Antriebssysteme 12; 18 entsprechend einer programmierten Führungsfunktion in bekannter Weise über das CNC-Glied 22 erfolgt. In the special embodiment according to FIG. 2, the path for the dressing heads 27; 28; 29; 30 within the coordinate system X; Y is achieved by a longitudinal movement of the slide 11 via the adjustable drive system 12 and a rotary movement of the swivel table 16 via the adjustable drive system 18, the coordination of the movements of the aforementioned adjustable drive systems 12; 18 in accordance with a programmed guide function in a known manner via the CNC link 22.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUE | Assignment |
Owner name: NILES WERKZEUGMASCHINEN GMBH BERLIN |
|
PFA | Name/firm changed |
Owner name: NILES WERKZEUGMASCHINEN GMBH BERLIN TRANSFER- FRIT |
|
PUE | Assignment |
Owner name: FRITZ WERNER & NILES WERKZEUGMASCHINEN AG -DANN AN |
|
PL | Patent ceased |