DE102014218865A1 - A torsional vibration damper - Google Patents
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Abstract
Drehschwingungstilger, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Primärschwungrad und ein Tilgerschwungrad mit einer gemeinsamen Drehachse, um die das Primärschwungrad und das Tilgerschwungrad zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, bei dem das Primärschwungrad und das Tilgerschwungrad miteinander mithilfe exzentrisch gelagerter, unter Fliehkrafteinfluss und/oder bei gegenseitiger Verdrehung des Primärschwungrads und des Tilgerschwungrads verdreh- und/oder verlagerbarer Wälzelemente kinematisch gekoppelt und die Wälzelemente jeweils sowohl primärschwungradseitig als auch tilgerschwungradseitig verdreh- und/oder verlagerbar angeordnet sind, um den Drehschwingungstilger baulich und/oder funktional zu verbessern.A torsional vibration damper, in particular for a drive train of an internal combustion engine-driven motor vehicle, comprising a primary flywheel and a Tilgerschwungrad with a common axis of rotation about which the primary flywheel and the Tilgerschwungrad rotatable together and limited rotatable relative to each other, in which the primary flywheel and Tilgerschwungrad using eccentrically mounted, under Fliehkrafteinfluss and / or with mutual rotation of the primary flywheel and the Tilgerschwungrads twistable and / or movable rolling elements kinematically coupled and the rolling elements each both Primärradungradseitig and Tilgerschwungradseitig twisted and / or displaced to improve the torsional vibration damper structurally and / or functionally.
Description
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungstilger, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Primärschwungrad und ein Tilgerschwungrad mit einer gemeinsamen Drehachse, um die das Primärschwungrad und das Tilgerschwungrad zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind.The invention relates to a torsional vibration damper, in particular for a drive train of an internal combustion engine-driven motor vehicle, comprising a primary flywheel and a Tilgerschwungrad with a common axis of rotation about which the primary flywheel and the Tilgerschwungrad are rotatable together and rotatable relative to each other limited.
Aus der
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Drehschwingungstilger baulich und/oder funktional zu verbessern. Insbesondere soll eine Tilgung von Drehschwingungen mehrerer Ordnungen ermöglicht sein. Insbesondere soll eine Tilgung von Drehschwingungen zweier Ordnungen ermöglicht sein. Insbesondere soll eine Tilgung von Drehschwingungen in mehreren Frequenzbereichen ermöglicht sein. Insbesondere soll eine Tilgung von Drehschwingungen in zwei Frequenzbereichen ermöglicht sein. Insbesondere soll ein Akustikverhalten verbessert sein. Insbesondere soll ein kompakter Drehschwingungstilger bereitgestellt werden. Insbesondere sollen Festigkeitsprobleme vermieden sein.The invention has for its object to improve a torsional vibration damper mentioned structurally and / or functionally. In particular, a repayment of torsional vibrations of several orders should be possible. In particular, an eradication of torsional vibrations of two orders should be possible. In particular, an eradication of torsional vibrations in several frequency ranges should be made possible. In particular, an eradication of torsional vibrations in two frequency ranges should be made possible. In particular, an acoustic behavior should be improved. In particular, a compact torsional vibration damper is to be provided. In particular, strength problems should be avoided.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Drehschwingungstilger, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Primärschwungrad und ein Tilgerschwungrad mit einer gemeinsamen Drehachse, um die das Primärschwungrad und das Tilgerschwungrad zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind, bei dem das Primärschwungrad und das Tilgerschwungrad miteinander mithilfe exzentrisch gelagerter, unter Fliehkrafteinfluss und/oder bei gegenseitiger Verdrehung des Primärschwungrads und des Tilgerschwungrads verdreh- und/oder verlagerbarer Wälzelemente kinematisch gekoppelt und die Wälzelemente jeweils sowohl primärschwungradseitig als auch tilgerschwungradseitig verdreh- und/oder verlagerbar angeordnet sind.The object is achieved with a torsional vibration damper, in particular for a drive train of an internal combustion engine-driven motor vehicle, comprising a primary flywheel and a Tilgerschwungrad with a common axis of rotation about which the primary flywheel and Tilgerschwungrad rotatable together and are rotatable relative to each other limited, in which the primary flywheel and the Tilgerschwungrad each other kinematically coupled by means of eccentrically mounted, under centrifugal force and / or in mutual rotation of the primary flywheel and the Tilgerschwungrads and / or movable rolling elements coupled and the rolling elements each both Primärradungradseitig and Tilgerschwungradseitig are arranged rotatable and / or displaceable.
Der Drehschwingungstilger kann zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs dienen. Der Antriebsstrang kann eine Brennkraftmaschine aufweisen. Die Brennkraftmaschine kann eine Ausgangswelle aufweisen. Der Antriebsstrang kann eine Reibungskupplungseinrichtung aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Getriebe aufweisen. Der Antriebsstrang kann wenigstens ein antreibbares Rad aufweisen. Der Drehschwingungsdämpfer kann zur Anordnung an der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine dienen. Der Drehschwingungsdämpfer kann dazu dienen, Drehschwingungen zu reduzieren, die durch periodische Vorgänge, insbesondere in der Brennkraftmaschine, angeregt werden.The torsional vibration damper can be used for arrangement in a drive train of a motor vehicle. The drive train may include an internal combustion engine. The internal combustion engine may have an output shaft. The powertrain may include a friction clutch device. The drive train may have a transmission. The drive train may have at least one drivable wheel. The torsional vibration damper can be used for arrangement on the output shaft of the internal combustion engine. The torsional vibration damper can serve to reduce torsional vibrations, which are excited by periodic processes, in particular in the internal combustion engine.
Das Primärschwungrad und das Tilgerschwungrad können zumindest annähernd gleiche Außendurchmesser aufweisen. Das Tilgerschwungrad kann ein erstes Scheibenteil und ein zweites Scheibenteil aufweisen. Das erste Scheibenteil und das zweite Scheibenteil können jeweils gleiche Außendurchmesser aufweisen. Das erste Scheibenteil und das zweite Scheibenteil können zueinander parallel und voneinander beabstandet angeordnet sein. Das Primärschwungrad kann axial zwischen dem ersten Scheibenteil und dem zweiten Scheibenteil des Tilgerschwungrads angeordnet sein. Das Primärschwungrad kann zu dem Tilgerschwungrad parallel angeordnet sein. Der Drehschwingungstilger kann eine Antriebswelle aufweisen. Das Primärschwungrad kann mit der Antriebswelle fest verbunden sein. Das Primärschwungrad kann zusammen mit der Antriebswelle um die Drehachse drehbar sein.The primary flywheel and the Tilgerschwungrad may have at least approximately the same outer diameter. The Tilgerschwungrad may have a first disc part and a second disc part. The first disc part and the second disc part may each have the same outer diameter. The first disk part and the second disk part may be arranged parallel to each other and spaced from each other. The primary flywheel may be disposed axially between the first disk part and the second disk part of the Tilgerschwungrads. The primary flywheel may be parallel to the flywheel flywheel. The torsional vibration damper may have a drive shaft. The primary flywheel may be fixedly connected to the drive shaft. The primary flywheel may be rotatable together with the drive shaft about the rotation axis.
Die Wälzelemente können eine Wälzelementdrehachse aufweisen. Die Wälzelemente können jeweils eine Welle aufweisen. Eine Wälzelementdrehachse kann eine Wellenachse sein. Die Wälzelemente können radial außenseitig jeweils eine Lauffläche aufweisen. Die Laufflächen können jeweils kreis- bzw. zylinderförmig sein. Die Laufflächen können jeweils zu den Wellen exzentrisch angeordnet sein. Die Wälzelemente können an den Wellen jeweils mithilfe eines Lagers verdrehbar gelagert sein. Die Wälzelemente können jeweils einen drehbaren Außenring aufweisen. Die drehbaren Außenringe können jeweils zur Führung an dem Primärschwungrad dienen. Die Außenringe können an den Wälzelementen jeweils mithilfe eines Lagers drehbar gelagert sein. Die Außenringe können die Laufflächen der Wälzelemente aufweisen. Der Drehschwingungstilger kann drei Wälzelemente aufweisen.The rolling elements may have a Wälzelementdrehachse. The rolling elements can each have a shaft. A rolling element axis of rotation may be a shaft axis. The rolling elements can each have a running surface radially on the outside. The running surfaces can each be circular or cylindrical. The treads may each be arranged eccentrically to the waves. The rolling elements can each be rotatably mounted on the shafts by means of a bearing. The rolling elements may each have a rotatable outer ring. The rotatable outer rings can each serve to guide on the primary flywheel. The outer rings can be rotatably mounted on the rolling elements in each case by means of a bearing. The outer rings may have the running surfaces of the rolling elements. The torsional vibration damper may have three rolling elements.
Das Primärschwungrad kann Ausnehmungen zur Aufnahmen der Wälzelemente aufweisen. Die Ausnehmungen des Primärschwungrads können jeweils von einer ersten Formkontur begrenzt sein. Das Primärschwungrad kann für jedes Wälzelement eine Ausnehmung aufweisen. Die ersten Formkonturen können jeweils eine Lauffläche für ein Wälzelement bilden. Die ersten Formkonturen können jeweils eine Lauffläche für eine Lauffläche eines Wälzelements bilden. Die ersten Formkonturen können jeweils eine nierenartige Form aufweisen.The primary flywheel may have recesses for receiving the rolling elements. The recesses of the primary flywheel may each be limited by a first shape contour. The primary flywheel may have a recess for each rolling element. The first shape contours can each form a running surface for a rolling element. The first shape contours can each form a running surface for a running surface of a rolling element. The first shape contours can each have a kidney-like shape.
Das erste Scheibenteil und das zweite Scheibenteil des Tilgerschwungrads können jeweils Ausnehmungen zur Aufnahmen der Wälzelemente aufweisen. Die Ausnehmungen des Tilgerschwungrads können jeweils von einer zweiten Formkontur begrenzt sein. Das erste Scheibenteil und das zweite Scheibenteil des Tilgerschwungrads können jeweils für jedes Wälzelement eine Ausnehmung aufweisen. Die zweiten Formkonturen können jeweils eine Lauffläche für ein Wälzelement bilden. Die zweiten Formkonturen können jeweils eine Lauffläche für eine Welle eines Wälzelements bilden. Die zweiten Formkonturen können jeweils eine halbkreisartige Form aufweisen.The first disc part and the second disc part of the Tilgerschwungrads may each have recesses for receiving the rolling elements. The recesses of the Tilgerschwungrads may each be limited by a second shape contour. The first disk part and the second disk part of the Tilgerschwungrads may each have a recess for each rolling element. The second shape contours can each form a running surface for a rolling element. The second shape contours can each form a running surface for a shaft of a rolling element. The second shape contours can each have a semicircular shape.
Die Wälzelemente können jeweils primärschwungradseitig mithilfe einer ersten Formkontur und tilgerschwungradseitig mithilfe einer zweiten Formkontur geführt sein. Die Wälzelemente können jeweils mit ihrer Lauffläche an einer der ersten Formkonturen und mit ihrer Welle an einer der zweiten Formkonturen geführt sein.The rolling elements can each be guided on the primary flywheel side by means of a first shaping contour and on the flywheel side by means of a second shaping contour. The rolling elements can each be guided with their running surface on one of the first shape contours and with its shaft on one of the second shape contours.
Die Wälzelemente können jeweils zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verdreh- und/oder verlagerbar sein. Die Wälzelemente können jeweils in eine zwischen der ersten Endlage und der zweiten Endlage vorhandene Mittellage verdreh- und/oder verlagerbar sein. Die Wälzelemente können mit ihrem Wellen zur Drehachse parallel und von der Drehachse beabstandet angeordnet sein. Die Wälzelemente können mit ihrem Wellen um die Drehachse gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Die Laufflächen der Wälzelemente können jeweils mit einer ersten Formkontur korrespondieren. Die Laufflächen der Wälzelemente können axial jeweils von radial überstehenden Bunden begrenzt sein. Die Wellen der Wälzelemente können jeweils mit einer zweiten Formkontur korrespondieren.The rolling elements can each be rotated and / or displaced between a first end position and a second end position. The rolling elements can each be twisted and / or displaced into a middle position present between the first end position and the second end position. The rolling elements can be arranged with their shafts parallel to the axis of rotation and spaced from the axis of rotation. The rolling elements can be arranged evenly distributed with their waves about the axis of rotation. The running surfaces of the rolling elements can each correspond to a first shape contour. The running surfaces of the rolling elements can each be limited axially by radially projecting collars. The waves of the rolling elements can each correspond to a second shape contour.
Eine Exzentrizität der Wälzelemente kann einen Fliehkraftangriff ermöglichen. Eine Fliehkraft kann eine Beaufschlagung der Wälzelemente in Richtung einer Mittellage bewirken. Ein Verdrehen der Wälzelemente kann durch einen Kontakt zwischen den Wälzelementen einerseits und dem Primärschwungrad und/oder dem Tilgerschwungrad andererseits ermöglicht sein. Ein gegenseitiges Verdrehen des Primärschwungrads und des Tilgerschwungrads kann drehrichtungsabhängig eine Beaufschlagung der Wälzelemente in Richtung eine der Endlagen bewirken.An eccentricity of the rolling elements can enable a centrifugal force attack. A centrifugal force can cause an impact of the rolling elements in the direction of a central position. A rotation of the rolling elements can be made possible by a contact between the rolling elements on the one hand and the primary flywheel and / or the Tilgerschwungrad other hand. A mutual rotation of the primary flywheel and Tilgerschwungrads can cause direction of rotation depending on the rolling elements in the direction of one of the end positions.
Der Drehschwingungstilger kann eine erste Eigenfrequenz und eine zweite Eigenfrequenz aufweisen. Die erste Eigenfrequenz kann zu einer ersten Drehzahl und eine zweite Eigenfrequenz kann zu einer zweiten Drehzahl proportional sein. Die erste Eigenfrequenz und die zweite Eigenfrequenz können von einer Schwingungsamplitude unabhängig sein. Die erste Eigenfrequenz kann auf erste Massenkräfte einer Brennkraftmaschine und die zweite Eigenfrequenz kann auf zweite Massenkräfte der Brennkraftmaschine abgestimmt sein.The torsional vibration damper may have a first natural frequency and a second natural frequency. The first natural frequency may be proportional to a first speed and a second natural frequency may be proportional to a second speed. The first natural frequency and the second natural frequency may be independent of a vibration amplitude. The first natural frequency may be tuned to first mass forces of an internal combustion engine and the second natural frequency may be tuned to second mass forces of the internal combustion engine.
Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Scheiben-Fliehkraftpendel mit zwei Tilgereigenfrequenzen. Die Scheibe kann mit einer Antriebswelle verbunden sein. Diese Verbindung kann mithilfe koppelnder Rollen erfolgen. Ein Schwingungsdämpfer oder Fliehkraftpendel kann eine Antriebswelle mit einer fest verbundenen Antriebsscheibe, mindestens eine Rolle und zwei miteinander festgebundene Drehscheiben aufweisen. Die Antriebswelle bzw. -scheibe kann mindestens einen Materialschnitt aufweisen. Der Materialschnitt kann Abwälzkonturen aufweisen. Die Abwälzkonturen können eine komplizierte Form aufweisen. Die Drehscheiben können auf der Antriebswelle gelagert sein. Die Drehscheiben können jeweils in Umfangsrichtung eine geschlossene Kontur aufweisen. Die Drehscheiben können jeweils mindestens einen Materialschnitt aufweisen. Dieser Materialschnitt kann eine Abwälzfläche aufweisen. Die Abwälzfläche kann eine komplizierte Form aufweisen. Eine exzentrische Rolle kann drei Teile aufweisen: Eine Achse, eine Rolle bzw. einen Ring, ein Innenteil mit einem exzentrisch platzierten Loch für eine Achse und zwei Nadellager. Ein Käfig kann durch ein Nadellager mit dem Innenteil drehbar verbunden sein. Der Käfig kann Abwälzflächen aufweisen. Die Abwälzfläche kann eine runde oder exzentrische Kontur gegenüber einer Drehachse des Lagers haben. Das Innenteil kann auf der Achse mithilfe eines Nadellagers gelagert sein. Das Lager kann zum Ausgleich einer Relativgeschwindigkeit zwischen Drehscheibe und Rolle dienen. Ab einer bestimmten und schwingungslosen Umlaufgeschwindigkeit können sich Rollen in eine höchste radiale Position in dem Materialschnitte bzw. Abwälzkontur der Antriebsscheibe stellen. Die Achsen können sich in eine höchste radiale Position in dem Materialschnitt bzw. Abwälzkontur der Drehscheiben stellen. Das System kann zwei Freheitsgrade aufweisen, die zwei Anregeordnungen hervorrufen. Ein erster Freiheitsgrad kann folgender Bewegung entsperchen: Die Rolle bzw. der Käfig wälzen auf der Kontur ab; die Drehscheibe wird zwangsläufig bewegt; die Achsen stehen immer noch in der höchsten radialen Position; es gibt fast keine relative Umfangsbewegung zwischen der Drehscheibe und der Achsen; die Achsen und die Drehscheiben drehen sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit bzw. Winkelbeschleunigung in der Umfangsrichtung. Ein zweiter Freiheitsgrad entspricht der folgenden Bewegung: Die Rollen stellen sich in die höchste radiale Position in dem Materialschnitte bzw. Abwälzkontur der Antriebsscheibe; die Rolle und Antriebswelle drehen sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit bzw. Winkelbeschleunigung in der Umfangsrichtung; aber die Achsen fangen an sich zu bewegen; die Achsen wälzen sich in dem Materialschnitt bzw. Abwälzkontur der Drehscheiben ab. Die zwei Tilgerordnungen können mit zwei verschiedenen Anregungsordnungen abgestimmt sein.In summary and in other words, the invention thus provides inter alia a disc centrifugal pendulum with two Tilgereigen frequencies. The disc can be connected to a drive shaft. This connection can be done using coupling rollers. A vibration damper or centrifugal pendulum may comprise a drive shaft with a fixedly connected drive pulley, at least one roller and two turntables fixed to one another. The drive shaft or disc may have at least one material cut. The material cut can have rolling contours. The rolling contours can have a complicated shape. The turntables can be mounted on the drive shaft. The turntables can each have a closed contour in the circumferential direction. The turntables may each have at least one material cut. This material cut can have a rolling surface. The rolling surface may have a complicated shape. An eccentric roller can have three parts: an axle, a roller or a ring, an inner part with an eccentrically placed hole for one axle and two needle bearings. A cage may be rotatably connected by a needle bearing with the inner part. The cage can have rolling surfaces. The rolling surface may have a round or eccentric contour with respect to a rotational axis of the bearing. The inner part can be mounted on the axle by means of a needle bearing. The bearing can be used to compensate for a relative speed between the turntable and roller. From a certain and vibration-free rotational speed rollers can be in a highest radial position in the material cuts or Set the rolling contour of the drive pulley. The axes can be in a highest radial position in the material cut or Abwälzkontur the turntables. The system can have two degrees of freedom that cause two orders of excitation. A first degree of freedom can be the following movement: The roller or the cage roll on the contour; the turntable is forced to move; the axles are still in the highest radial position; there is almost no relative circumferential movement between the turntable and the axles; the axles and the rotors rotate at the same angular velocity or angular acceleration in the circumferential direction. A second degree of freedom corresponds to the following movement: The rollers are in the highest radial position in the material cutting or rolling contour of the drive pulley; the roller and drive shaft rotate at the same angular velocity in the circumferential direction; but the axes begin to move; the axes roll in the material cut or rolling contour of the hubs. The two absorber orders can be tuned with two different excitation orders.
Mit dem erfindungsgemäßen Drehschwingungstilger ist eine Tilgung von Drehschwingungen mehrerer Ordnungen, insbesondere zweier Ordnungen, ermöglicht. Eine Tilgung von Drehschwingungen in mehreren Frequenzbereichen, insbesondere in zwei Frequenzbereichen, ist ermöglicht. Ein Akustikverhalten ist verbessert sein. Ein kompakter Drehschwingungstilger wird bereitgestellt. Festigkeitsprobleme sind vermieden.With the torsional vibration damper according to the invention, an eradication of torsional vibrations of several orders, in particular two orders, is made possible. An eradication of torsional vibrations in several frequency ranges, in particular in two frequency ranges, is possible. An acoustic behavior is to be improved. A compact torsional vibration damper is provided. Strength problems are avoided.
Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.By "may" in particular optional features of the invention are referred to. Accordingly, there is an embodiment of the invention each having the respective feature or features.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to figures. From this description, further features and advantages. Concrete features of this embodiment may represent general features of the invention. Features associated with other features of this embodiment may also represent individual features of the invention.
Es zeigen schematisch und beispielhaft:They show schematically and by way of example:
Der Drehschwingungstilger
Die exzentrischen Wälzelemente
Das Primärschwungrad
Die Wälzelemente
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Drehschwingungstilger A torsional vibration damper
- 102102
- Primärschwungrad primary flywheel
- 104104
- erstes Scheibenteil first disc part
- 106106
- zweites Scheibenteil second disc part
- 108108
- Wälzelement rolling
- 110110
- Drehachse axis of rotation
- 112 112
- Antriebswelle drive shaft
- 114114
- Welle wave
- 116116
- Wälzelementdrehachse Wälzelementdrehachse
- 118118
- Zentralkörper central body
- 120120
- Außenring outer ring
- 122122
- Lauffläche tread
- 124124
- Bund Federation
- 126126
- Bund Federation
- 128128
- Ausnehmung recess
- 130130
- Formkontur shape outline
- 132132
- Ausnehmung recess
- 134134
- Formkontur shape outline
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008059297 A1 [0002] DE 102008059297 A1 [0002]
- DE 102010052389 A1 [0003] DE 102010052389 A1 [0003]
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Applications Claiming Priority (3)
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DE102013219110.3 | 2013-09-24 | ||
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Family Applications (1)
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DE102010052389A1 (en) | 2009-12-03 | 2011-06-09 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Damper for damping torsional vibration in power transmission of motor vehicle, has flat spring, pressing element, oil channel, delivery channel and supply channel applying force i.e. spring force and /or hydrolytic force, on weight |
-
2014
- 2014-09-19 DE DE201410218865 patent/DE102014218865A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150429 |
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R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |