DE2912182A1 - Cutting tool for thread rolling dies - has cutting teeth profile inclined at half angle of conical threaded pins - Google Patents
Cutting tool for thread rolling dies - has cutting teeth profile inclined at half angle of conical threaded pinsInfo
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Abstract
Description
Schneidwerkzeug für die Herstellung von Gewinde-Cutting tool for the production of thread
rollbacken Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug für die Herstellung von Gewindewalzbacken, bestehend aus einem scheibenförmigen Träger mit an seinem Umfang angeordneten Schneidzähnen, deren Profil im Axialschnitt dem Profil des mit der Gewindewalzbacke herzustellenden Gewindes entspricht, wobei in Umfangsrichtung ein oder mehrere zueinander parallele Reihen von Schneidzähnen angeordnet sind. - Unter dem Begriff Schneidzähne werden im folgenden nicht nur einzelne, gegebenenfalls in Umfangsrichtung gereihte Vorsprünge z.B. aus Werkzeugstählen verstanden, sondern auch sich durchgehend über den Umfang erstreckende ringförmige Rippen an Schleifscheiben mit entsprechend profilierter Umfangsfläche.roll jaws The invention relates to a cutting tool for manufacturing of thread rolling jaws, consisting of a disk-shaped carrier with on his Circumferentially arranged cutting teeth, the profile of which in axial section corresponds to the profile of the with the thread rolling jaw corresponds to the thread to be produced, with in the circumferential direction one or more parallel rows of cutting teeth are arranged. - In the following, the term cutting teeth does not only mean individual, possibly Projections lined up in the circumferential direction, e.g. made of tool steels, but also ring-shaped ribs on grinding wheels that extend continuously over the circumference with a correspondingly profiled peripheral surface.
Gewalzte Gewinde werden durch Abrollen eines den späteren Gewinde zapfen bildenden-Rohlings zwischen zwei Gewindewalzbacken erzeugt. Die Gewindewalzbacken tragen auf den einander zugekehrten Seiten ein Gegengewindeprofil mit dem Steigungswinkel des Gewindes. Die eine Gewindewalzbacke ist in der Gewindewalzmaschine ortsfest, während die andere meist längere Gewindewalzbacken durch einen hin- und hergehenden Schlitten parallel zur ersteren bewegt wird.Rolled threads are made by unrolling one of the later threads pin-forming blank is generated between two thread rolling dies. The thread rolling dies carry a mating thread profile with the pitch angle on the sides facing each other of the thread. One thread rolling jaw is stationary in the thread rolling machine, while the other usually longer thread rolling jaws by a reciprocating Slide is moved parallel to the former.
Zur Herstellung der Gewindewalzbacken verwendet man Schneidwerkzeuge der eingangs beschriebenen Gattung, z.B. eine Schleifscheibe, die die Oberfläche des Walzbackenrohlings bearbeitet, um in diesem das Gegengewindeprofil auszubilden. Dabei wird das Schneidwerkzeug unter einem Winkel an den Walzbackenrohling angesetzt, der demjenigen Winkel entspricht, mit dem sich am Gewindezapfenrohling beim Gewindewalzen das Gewindeprofil eindrücken soll. Dieser Winkel entspricht dem Steigungswinkel des herzustellenden Schraubengewindes. Diese Herstellung von Gewindewalzbacken ist unproblematisch, solange mit den fertigen Gewindealzbacken Gewinde an einem zylindrischen Gewindezapfenrohling erzeugt werden sollen. Dazu genügt es nämlich, am Schneidwerkzeug das Umfangsprofil im Axialschnitt so auszubilden, daß es im wesentlichen dem Gewindeprofil des herzustellenden Gewindezapfens entspricht.Cutting tools are used to manufacture the thread rolling dies of the type described at the beginning, e.g. a grinding wheel that makes the surface machined of the rolling jaw blank in order to form the mating thread profile in this. The cutting tool is attached to the rolling jaw blank at an angle, which corresponds to the angle at which the thread journal blank is formed during thread rolling the thread profile should press in. This angle corresponds to the slope angle of the screw thread to be produced. This manufacture of thread rolling dies is unproblematic as long as the finished threading jaws thread on a cylindrical one Threaded journal blank are to be generated. All that is needed is on the cutting tool to form the circumferential profile in axial section so that it is essentially the thread profile corresponds to the threaded pin to be produced.
Das Schneidwerkzeug wird dann so gegen die zu bearbeitende Seite der Gewindewalzbacke geführt, daß die Rotationsachse des Schneidwerkzeuges parallel zu der zu bearbeitenden Seite angeordnet ist. Die Gewindewalzbacken werden dann so in die Gewindewalzmaschine eingespannt, daß ihre das Gewindegegenprofil tragenden Seiten parallel zu dem durch die Gewindewalzmaschine geführten-Gewindezapfenrohling angeordnet sind.The cutting tool is then so against the side to be machined Thread rolling jaw guided that the axis of rotation of the cutting tool is parallel is arranged on the side to be processed. The thread rolling jaws are then so clamped in the thread rolling machine that their supporting the thread mating profile Sides parallel to the threaded journal blank passed through the thread rolling machine are arranged.
Diese Arbeitsweise versagt jedoch bei der Herstellung von kegelförmigen oder konischen Gewinden z.B. an Gewindestopfen oder Einschraubverschraubungen. Dabei müssen nämlich die Gewindewalzbakken mit ihrer das Gegengewindeprofil tragenden Seite so in die Gewindewalzmaschine eingespannt werden, daß zwischen den entsprechenden Seiten des Gewindewalzbackenpaares ein Winkel entsteht, der dem Konuswinkel des herzustellenden Gewindezapfens entspricht. Werden die Gewindewalzbacken in üblicher Weise und mit herkömmlichen Schneidwerkzeugen hergestellt, dann entsteht an den konischen Gewindezapfen ein Gewinde mit verzerrtem Profil.However, this method of working fails in the production of conical ones or conical threads, e.g. on threaded plugs or screw-in fittings. Included namely, the thread rolling jaws with their counter-thread profile bearing Page are clamped in the thread rolling machine in such a way that between the corresponding Side of the thread rolling jaw pair creates an angle that corresponds to the cone angle of the corresponds to the threaded pin to be produced. The thread rolling jaws become more common Wise and manufactured with conventional cutting tools, then arises on the conical threaded stem a thread with a distorted profile.
Deswegen war es bisher nicht möglich, bei der Herstellung von Gewindewalzbacken an diesen gleichzeitig mehrere Gänge des Gegengewindeprofils zu erzeugen. Man war darauf angewiesen, jeden Gewindegang einzeln z.B. mit einer Schleifscheibe zu fertigen.Because of this, it has not been possible to date in the manufacture of thread rolling dies to generate several turns of the mating thread profile at the same time. One was dependent on producing each thread turn individually, e.g. with a grinding wheel.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung von Gewindewalzbacken für konische Gewinde zapfen zu vereinfachen, wobei insbesondere die Beibehaltung der bisherigen Arbeitsweise und die weitere Nutzung der bisher verwendeten Werkzeugmaschinen angestrebt wird.The object of the invention is to produce thread rolling jaws to simplify conical thread tenons, with particular retention the previous way of working and the continued use of the machine tools previously used is strived for.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Schneidwerkzeug der eingangs beschriebenen Gattung, bei dem zur Herstellung von Gewindewalzbacken für konische Gewindezapfen die Schneidzähne so auf dem Umfang angeordnet sind, daß ihr Profil gegen die Rotationsebene des Trägers in axialer Richtung um einen Winkel geneigt ist, der dem halben Konuswinkel des konischen Gewindezapfens entspricht.This object is achieved with a cutting tool of the type described at the outset Type in which for the production of thread rolling dies for conical threaded pins the cutting teeth are arranged on the circumference so that their profile against the plane of rotation of the carrier is inclined in the axial direction by an angle which is half the cone angle of the conical threaded stem.
Handelt es sich um ein Schneidwerkzeug mit auf dem zylindrischen Umfang angeordneten Schneidzähnen, die im Axialschnitt im wesentlichen ebene und unter einem Winkel zueinander angeordnete Profilflanken aufweisen, dann soll die Winkelhalbierende der Profilflanken zur Rotationsachse des Trägers unter einem Winkel angeordnet sein, der der Differenz zwischen einem rechten Winkel und dem halben Konuswinkel des konischen Gewindezapfens entspricht.Is it a cutting tool with on the cylindrical circumference arranged cutting teeth, which in axial section are essentially flat and below have profile flanks arranged at an angle to one another, then the bisector should the profile flanks be arranged at an angle to the axis of rotation of the carrier, that of the difference between a right angle and half the cone angle of the conical Threaded pin corresponds.
Anders ausgedrückt weist das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug im Axialschnitt und im Umfangsbereich ein Profil auf, das im wesentlichen dekkungsgleich mit dem Gewindeprofil des herzustellenden konischen Gewindezapfens ist, wenn die Ro- tationsachse des Schneidwerkzeuges unter einem Winkel zur Längsachse des konischen Gewindezapfens angeordnet wird, der dem halben Konuswinkel entspricht. Mit dem erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug lassen sich Gewindewalzbacken in der bisher üblichen Weise herstellen, indem nämlich das Schneidwerkzeug so gegen die zu bearbeitende Seite der Gewindewalzbacke gesetzt wird, daß die Rotationsachse des Schneidwerkzeuges sich parallel zu dieser Seite erstreckt, und dann das Gegengewindeprofil der Gewindewalzbacken in der herkömmlichen Weise und unter Verwendung der herkömmlichen Werkzeugmaschinen erzeugt wird. Je nachdem, welche Gestalt der Gewindewalzbackenrohling besitzt, werden vor oder nach der Erzeugung des Gegengewindeprofils am Gewindewalzbacken die erforderlichen Spannflächen für die Einspannung in die Gewindewalzmaschine erzeugt. Werden diese Spannflächen vor der Erzeugung des Gegengewindeprofils erzeugt, dann empfiehlt es sich, den Walzbackenrohling zur Erzeugung des Gegengewindeprofils in eine Vorrichtung einzuspannen, bei der die eingangs erläuterten geometrischen Verhältnisse zwischen der zu bearbeitenden Seite und der Rotationsachse des Schneidwerkzeuges eingehalten werden können.In other words, the cutting tool according to the invention has an axial section and in the circumferential area a profile that is essentially congruent with the The thread profile of the conical threaded stem to be produced is when the Ro- axis of rotation of the cutting tool at an angle to the longitudinal axis of the conical threaded pin is arranged, which corresponds to half the cone angle. With the invention Cutting tool, thread rolling jaws can be produced in the usual way, namely by the cutting tool so against the side to be machined of the thread rolling jaw is set that the axis of rotation of the cutting tool is parallel to this Side extends, and then the mating thread profile of the thread rolling jaws in the conventional Manner and using conventional machine tools. Ever after what shape the thread rolling jaw blank has, before or after the creation of the mating thread profile on the thread rolling jaws the required clamping surfaces generated for clamping in the thread rolling machine. Will these clamping surfaces generated before the creation of the mating thread profile, then it is recommended to use the rolling die blank to clamp to generate the mating thread profile in a device in which the geometrical relationships explained at the beginning between the to be processed Side and the axis of rotation of the cutting tool can be adhered to.
Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt -durch ein Gewindewalzbakkenpaar in einer nicht dargestellten Gewindewalzmaschine bei der Bearbeitung eines konischen Gewindezapfenrohlings, Fig. 2 in perspektivischer Darstellung eine Gewindewalzbacke, Fig. 3 in schematischer Darstellung ein Schneidwerkzeug bei der Bearbeitung einer Gewindewalzbacke, wobei entsprechend Figur 1 auch die Bearbeitung des konischen Gewindezapfens durch die Gewindewalzbacke angedeutet ist, Fig. 4 das Schneidwerkzeug bei der Bearbeitung einer in eine Spannvorrichtung eingespannten Gewindewalzbacke gemäß Figur 1.In the following an embodiment shown in the drawing is shown the invention explained; show it: Fig. 1 shows a section through a pair of thread rolling jaws in a thread rolling machine (not shown) in the Machining of a conical threaded pin blank, FIG. 2 in a perspective illustration a thread rolling jaw, Fig. 3 in a schematic representation of a cutting tool the machining of a thread rolling jaw, whereby according to FIG. 1 also the machining of the conical threaded pin is indicated by the thread rolling jaw, Fig. 4 that Cutting tool when machining a clamped in a clamping device Thread rolling jaw according to Figure 1.
Figur 1 erläutert, wie an einem konischen Gewindezapfen 1 mit einem Konuswinkel 2 durch Gewindewalzen zwischen zwei in eine nicht dargestellte Gewindewalzmaschine eingespannten Gewindewalzbacken 3, 4 ein Gewinde 5 erzeugt wird. Man erkennt, daß die Gewindewalzbacken 3, 4 im Querschnitt trapezförmige Gestalt aufweisen, wobei die jeweils das Gegengewindeprofil 6 tragenden Seiten 7 nach Einspannung in die Maschine zwischen sich einen Winkel bilden, der dem Konuswinkel 2 entspricht. Dabei ist der konische Gewindezapfen 1 so in der Maschine und relativ zu den Gewindewalzbacken 3, 4 geführt, daß seine Längsachse 8 in der Ebene der Winkelhalbierenden zwischen dem von den beiden Seiten 7 gebildeten Winkel angeordnet ist.Figure 1 explains how a conical threaded pin 1 with a Cone angle 2 by thread rolling between two in a thread rolling machine, not shown clamped thread rolling jaws 3, 4 a thread 5 is generated. You can see that the thread rolling jaws 3, 4 have a trapezoidal shape in cross-section, wherein each of the mating thread profile 6 carrying sides 7 after clamping in the Make an angle between the machine that corresponds to the cone angle 2. Included is the conical threaded pin 1 so in the machine and relative to the thread rolling jaws 3, 4 led that its Longitudinal axis 8 in the plane of the bisector is arranged between the angle formed by the two sides 7.
Aus Figur 2 entnimmt man, daß die einzelnen Gänge 9 des Gegengewindeprofils 6 parallel und in gleichen Abständen sowie unter einem Winkel 10 angeordnet sind, der dem Steigungswinkel des Gewindes am Gewindezapfen 1 entspricht.From Figure 2 it can be seen that the individual threads 9 of the mating thread profile 6 are arranged parallel and at equal intervals as well as at an angle 10, which corresponds to the pitch angle of the thread on the threaded pin 1.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel soll am konischen Gewinde zapfen 1 ein Gewinde mit im Axialschnitt geraden Profilflanken erzeugt werden, die unter einem Winkel derart zueinander angeordnet sind, daß die Winkelhalbierende zwischen den Profilflanken senkrecht auf der Längsachse 8 des Gewindezapfens 1 steht. Wie man insbesondere aus Figur 3 entnimmt, muß dazu das Gegengewindeprofil 6 der Gewindewalzbacken 3 bzw. 4 in besonderer-Weise gestaltet sein. Zur Herstellung dieses Gegengewindeprofils dient ein scheibenförmiges Schneidwerkzeug 11 , beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Schleifscheibe, die an ihrem im wesentlichen zylindrischen Umfang mehrere in axialer Richtung nebeneinander angeordnete und sich in Umfangsrichtung ringförmig erstreckende Vorsprünge 12, die als Schneidzähne zur Bearbeitung des Gegengewindeprofils 6 dienen. Die Schleifscheibe bzw. das Schneidwerkzeug 11 ist um eine Rotationsachse 13 drehbar. Die ringförmigen Vorsprünge 12 sind auf dem Umfang des Schneidwerkzeuges 11 so angeordnet, daß im Axialschnitt ihr Profil gegen die normal zur Rotationsachse 13 angeordnete Rotationsebene des Schneidwerkzeuges 11 in axialer Richtung um einen Winkel geneigt ist, der dem halben Konuswinkel 2 des konischen Gewindezapfens 1 entspricht.In the illustrated embodiment, tap on the conical thread 1 a thread with straight profile flanks in the axial section can be generated, which under are arranged at an angle to each other that the bisector between the profile flanks are perpendicular to the longitudinal axis 8 of the threaded pin 1. As as can be seen in particular from FIG. 3, the mating thread profile 6 of the thread rolling jaws must be used for this purpose 3 or 4 be designed in a special way. To produce this mating thread profile serves a disk-shaped cutting tool 11, in the illustrated embodiment a grinding wheel, which on its substantially cylindrical circumference several in axial direction arranged side by side and annular in the circumferential direction extending projections 12, which act as cutting teeth for machining the mating thread profile 6 serve. The grinding wheel or the cutting tool 11 is about an axis of rotation 13 rotatable. The annular projections 12 are on the circumference of the cutting tool 11 arranged so that in Axial section their profile against the normal to the axis of rotation 13 arranged plane of rotation of the cutting tool 11 in the axial Direction is inclined at an angle which is half the cone angle 2 of the conical Threaded pin 1 corresponds.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bedeutet das, daß die ringförmigen Vorspringe bzw.In the illustrated embodiment, this means that the annular Protrusions or
die Schneidzähne, die im Axialschnitt im wesentlichen gerade und unter einem Winkel zueinander angeordnete Profilflanken 14, 15 aufweisen, derart am Umfang des Schneidwerkzeuges 11 angeordnet sind, daß die Winkelhalbierenden 16 der Profilflanken 14, 15 zur Rotationsachse 13 des Schneidwerkzeuges 11 unter einem Winkel angeordnet sind, der der Differenz zwischen einem rechten Winkel und dem halben Konuswinkel 2 des konischen Gewindezapfens 1 entspricht. Das dadurch am Schneidwerkzeug 11 gebildete Gewindeprofil entspricht im wesentlichen dem gewünschten Gewindeprofil am konischen Gewindezapfen, wenn, wie in der in Figur 3 dargestellten Projektion das Schneidwerkzeug 11 mit dem konischen Gewindezapfen 1 derart zur Deckung gebracht wird, daß die Rotationsachse 13 des Schneidwerkzeuges 11 mit der Längsachse 8 des Gewindezapfens 1 den halben Konuswinkel 2 einschließt.the cutting teeth, which in axial section are essentially straight and below have profile flanks 14, 15 arranged at an angle to one another, such on the circumference of the cutting tool 11 are arranged that the bisector 16 of the profile flanks 14, 15 are arranged at an angle to the axis of rotation 13 of the cutting tool 11 are the difference between a right angle and half the cone angle 2 of the conical threaded pin 1 corresponds. That formed on the cutting tool 11 as a result The thread profile essentially corresponds to the desired thread profile on the conical Threaded pin if, as in the projection shown in Figure 3, the cutting tool 11 is brought into congruence with the conical threaded pin 1 in such a way that the axis of rotation 13 of the cutting tool 11 with the longitudinal axis 8 of the threaded pin 1 is half Cone angle 2 includes.
Zur Herstellung der Gewindewalzbacken 3 bzw. 4, mit denen gemäß Figur 1 das Gewinde am konischen Gewindezapfen 1 erzeugt werden soll, kann man unter Verwendung des Schneidwerkzeuges 11 in herkömmlicher Weise vorgehen, indem das Schneidwerkzeug 11 so gegen die zu bearbeitende Seite 7 der Gewindewalzbacke gesetzt wird, daß die Rotationsachse 13 des Schneidwerkzeuges 11 sich parallel zu der von der Seite 7 gebildeten Ebene erstreckt. Wird dann das Schneidwerkzeug 11 angetrieben und um seine Rotationsachse 13 in Drehung versetzt, dann können bei entsprechender Führung des Schneidwerkzeuges 11 die Gewinde gänge 9 unter Berücksichtigung des Steigungswinkels 10 erzeugt werden, wobei die Rotationsachse 13 stets parallel zu der von der Seite 7 gebildeten Ebene geführt wird. Dabei entsteht an der Seite 7 der Gewindewalzbacken 3 bzw. 4 das Gegengewindeprofil 6 mit den Profilflanken 14 bzw. 15 zugeordneten ebenen Profilflanken 17 bzw. 18, zwischen denen Winkelhalbierende 19 gebildet werden können, die wiederum unter einem Winkel zur Seite 7 angeordnet sind, der der Differenz zwischen einem rechten Winkel und dem halben Konuswinkel 2 des konischen Gewindezapfens entspricht. Nach Einspannung der Gewindewalzbakken 3 bzw. 4 in die nicht dargestellte Gewindewalzmaschine erstrecken sich die Winkelhalbierenden 19 dann normal zur Längsachse 8 des zu bearbeitenden konischen Gewindezapfens 1.To produce the thread rolling jaws 3 and 4, with those according to FIG 1 the thread on the conical threaded pin 1 can be created using of the cutting tool 11 proceed in a conventional manner by the cutting tool 11 so against the side to be machined 7 of the thread rolling jaw is set that the axis of rotation 13 of the cutting tool 11 is parallel to the plane formed by the side 7 extends. Then the cutting tool 11 driven and set in rotation about its axis of rotation 13, then at corresponding guidance of the cutting tool 11, the thread courses 9 taking into account of the pitch angle 10 can be generated, the axis of rotation 13 always being parallel is guided to the level formed by the side 7. This arises on the side 7 of the thread rolling jaws 3 and 4, the mating thread profile 6 with the profile flanks 14 and 15 associated flat profile flanks 17 and 18, between which the bisector 19 can be formed, which in turn are arranged at an angle to the side 7 are the difference between a right angle and half the cone angle 2 of the conical threaded stem corresponds. After clamping the thread rolling jaws 3 and 4 in the thread rolling machine, not shown, extend the bisectors 19 then normal to the longitudinal axis 8 of the conical threaded pin 1 to be machined.
Bei der Herstellung der Gewindewalzbacken 3 bzw.When manufacturing the thread rolling jaws 3 resp.
4 kann von einem Walzbackenrohling 20 ausgegangen werden, der einen im wesentlichen rechtekkigen Querschnitt besitzt. Damit die Gewindewalzbacke in eine herkömmliche Gewindewalzmaschine eingespannt werden kann, müssen dann allerdings die Außenkonturen des Rohlings 20 so bearbeitet werden, daß ein trapezförmiger Querschnitt entsteht, wie er in Figur 3 mit strichpunktierten Linien angegeben ist. Man kann aber auch von einem Rohling 21 mit im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt ausgehen und diesen zur Bearbeitung der Seite 7 mit dem Schneidwerkzeug 11 so in eine Vorrichtung einspannen, wie das in Figur 4 dargestellt ist. Die dargestellte Spannvorrichtung besteht aus einem Tragkörper 22 mit einer Ausnehmung 23, die so ausgebildet ist, daß sie den Rohling 21 mit trapezförmigem Querschnitt an wenigstens zwei Seiten derart abstützt, daß die zu bearbeitende Seite 7 sich parallel zur Rotationsachse 13 des Schneidwerkzeuges 11 erstreckt. Der Rohling 21 wird mit einer Spannschraube 24 unter Zwischenschaltung einer Spannplatte 25 oder dergleichen in der Ausnehmung 23 des Tragkörpers 22 festgelegt.4 can be assumed from a rolling jaw blank 20, the one has a substantially rectangular cross-section. So that the thread rolling jaw in a conventional thread rolling machine can be clamped, then, however, the outer contours of the blank 20 must be machined so that a trapezoidal cross-section is created, as shown in FIG. 3 with dash-dotted lines Lines is indicated. But you can also use a blank 21 with essentially go out trapezoidal cross-section and this for processing the page 7 with the Clamp the cutting tool 11 in a device as shown in FIG is. The clamping device shown consists of a support body 22 with a Recess 23 which is designed so that they the blank 21 with trapezoidal Cross-section is supported on at least two sides in such a way that the side to be machined 7 extends parallel to the axis of rotation 13 of the cutting tool 11. The blank 21 is fastened with a tensioning screw 24 with the interposition of a tensioning plate 25 or the like is fixed in the recess 23 of the support body 22.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0282889A2 (en) * | 1987-03-18 | 1988-09-21 | Erico International Corporation | Thread rolling on the conical end of a tapered bar |
US6711803B1 (en) * | 1998-12-25 | 2004-03-30 | Takashima Corporation | Method of joining steel products, method of processing junction surfaces of steel products, and reinforcing member |
-
1979
- 1979-03-28 DE DE19792912182 patent/DE2912182A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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