DE614392C - Automatically triggering tube roller - Google Patents
Automatically triggering tube rollerInfo
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
- B21D39/08—Tube expanders
- B21D39/10—Tube expanders with rollers for expanding only
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Description
Rohrwalzen, wie sie beispielsweise zum Einwalzen von Rohren in Kesselwände oder Flanschen Verwendung finden und bei denen der auf die Einwalzrollen ausgeübte WaIzdruck ein bestimmtes Maß nicht überschreiten kann, sind bereits bekannt. Bei den bisher verwandten Walzen wind diese Beschränkung des Walzdruckes dadurch erreicht, daß zwischen das Rohrwalzengehäuse und denTube rollers, such as those used, for example, for rolling tubes into boiler walls or Flanges are used and where the rolling pressure exerted on the roll-in rollers cannot exceed a certain level are already known. With the so far Related rolls wind this limitation of the rolling pressure achieved in that between the pipe roll housing and the
xo Walzdorn eine Feder eingeschaltet wird, die durch die beim Walzvorgang auftretende
Rückwirkung so lange gespannt wird, bis bei Erreichung des höchstzulässigen Walzdruckes
zwei Kupplungsnocken, die etwa nach Art der bekannten Gewindeschneideinrichtungen angeordnet
sind, außer Eingriff kommen und einen weiteren Vorschub des Walzdornes verhindern.
Diese Anordnung hat den Nachteil, daß an den Kupplungsnocken verhältnismäßig große
Kräfte angreifen, und' zwar besonders in dem Augenblick, in welchem die Entkupplung
stattfindet und damit auch die Berührungsfläche sehr klein ist, so daß ein starker Verschleiß
dieser Nocken infolge der hohen Flächenpressung und somit auch eine große
Ungenauigkeit in der richtigen Walzendruckeinstellung eintritt. Weiterhin ist der Walzdruck,
bei welchem diese Entkupplung eintritt, bei diesen bekannten Rohrwalzen nicht einstellbar, sondern liegt für jede Rohrwalze
bei Anwendung einer bestimmten Feder von vornherein fest.xo rolling mandrel a spring is switched on, which is tensioned by the reaction occurring during the rolling process until two coupling cams, which are arranged approximately in the manner of the known thread cutting devices, disengage and prevent further advance of the rolling mandrel when the maximum permissible rolling pressure is reached.
This arrangement has the disadvantage that relatively large forces act on the coupling cams, especially at the moment when the uncoupling takes place and thus the contact surface is also very small, so that heavy wear of these cams due to the high surface pressure and thus there is also a great inaccuracy in the correct roller pressure setting. Furthermore, the rolling pressure at which this decoupling occurs is not adjustable in these known pipe rollers, but is fixed from the outset for each pipe roller when a specific spring is used.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf eine selbsttätig auslösende Rohrwalze, bei welcher die genannten Nachteile mit Hilfe einer Reibungskupplung oder einer gleichartigen Anordnung vermieden sind, welche die zum Vorschub des Walzdbrnes dienende, im Gehäuse drehbar angeordnete Spindelmutter mit dem Gehäuse kuppelt, solange der zulässige Walzdruck noch nicht erreicht ist, diese Kupplung dagegen aufhebt, sobald der zulässige Walzdruck erreicht ist. In letzterem Falle dreht sich die Gewindemutter zugleich mit der Walzspindel um, so daß ein weiterer Vorschub des Walzdornes nicht eintritt. Zur Aufnahme der bei der Drehung der Gewindemutter auftretenden axialen Kräfte wird zweckmäßig ein Wälzlager, z. B. ein Kugellager, zwischen· Spindelmutter und den feststehenden Gehäuseteilen angeordnet.The present invention now relates to an automatically triggering tubular roller, at which the disadvantages mentioned with the help of a friction clutch or a similar one Arrangement are avoided, which are used to advance the rolling mill, Spindle nut rotatably arranged in the housing couples with the housing as long as the permissible The rolling pressure has not yet been reached, but this clutch is released as soon as the permissible rolling pressure is reached. In the latter In the case, the threaded nut rotates at the same time as the roller spindle, so that further advance of the roller mandrel does not occur. To absorb the axial forces that occur when the threaded nut rotates is expediently a roller bearing, for. B. a ball bearing, between · spindle nut and the fixed housing parts arranged.
Die Lösung oder Herstellung der Kupplung zwischen Spindelmutter und Rohrwalzsngehäuse kann dabei zweckmäßig mit Hilfe einer Hebelanondnung oder einer ähnlichen kraftübefsetzenden Vorrichtung erfolgen, welche durch einen einstellbaren Anschlag, gegen den sich das eine Ende der betreffenden Hebel oder der Vorrichtung anlehnt, gesteuert wird.The solution or production of the coupling between the spindle nut and the tubular roller housing can expediently with the help of a lever arrangement or a similar one force-transferring device are carried out, which by an adjustable stop, against which one end of the lever or device in question leans, controlled will.
Die Anwendung einer Hebelanordnung beim Entkupplungsvorgang hat weiter den Vorteil, daß infolge der dabei eintretenden Drucksteigerung eine erheblich schwächere Feder verwendet werden kann. Die ganzeThe use of a lever arrangement in the uncoupling process also has the Advantage that due to the resulting increase in pressure, a considerably weaker one Spring can be used. The whole
Rohrwalze kann daher leichter und mit viel kleineren äußeren Abmessungen ausgeführt werden, was infolge des am Arbeitsort (z. B. Innenraum eines Kessels) meist sehr beschränkten Raumes sehr ins Gewicht fällt. Die erwähnte Drucksteigerung tritt dadurch ein, daß die vom festen Anschlag auf den Hebel ausgeübte Kraft sich im Verhältnis der Hebelarme noch zu dem Federdruck, der über ίο das andere Ende des Hebels auf die Spindelmutter wirkt, hinzu addiert. Sind die beiden Hebelarme z. B. einander gleich, so wächst der Walzdruck während des Entkupplungsvorganges allmählich auf das Doppelte seines vorherigen Wertes an. Es ist ohne weiteres klar, daß die Einstellung des Anschlages nach dem erhöhten Druck, d, h. unter Berücksichtigung der erwähnten Drucksteigerung, erfolgen, muß. Im allgemeinen wird man den Hebeiao arm zwischen Spindelmutter und Feder kleiner machen als den zwischen Mutter und Anschlag, da dann die Umschaltung der zunächst direkt auf die Spindelmutter wirkenden Federkraft auf das Hebelende leichter erfolgt. »5 Für besondere Zwecke kann auch der Hebelarm zwischen Spindelmutter und Anschlag kleiner gemacht, beispielsweile auch zu Null gemacht werden; jedoch arbeitet die Walze dann bei unregelmäßiger Rohroberfläche nicht so elastisch.Tube roller can therefore be designed to be lighter and with much smaller external dimensions which is usually very limited as a result of the work location (e.g. interior of a boiler) Space is very important. The aforementioned increase in pressure occurs because the fixed stop on the lever exerted force is still in the ratio of the lever arms to the spring pressure, which over ίο the other end of the lever on the spindle nut acts, added. Are the two lever arms z. B. equal to each other, so grows the rolling pressure gradually doubled during the uncoupling process previous value. It is immediately clear that the setting of the attack after the increased pressure, i.e. taking into account the mentioned pressure increase, got to. In general, the Hebeiao arm between the spindle nut and spring becomes smaller do than the one between the nut and the stop, since then the switchover of the first Spring force acting directly on the spindle nut on the lever end takes place more easily. »5 For special purposes, the lever arm between the spindle nut and the stop made smaller, for example also made to zero; however, the roller works then not as elastic if the pipe surface is irregular.
Bei Anwendung einer Reibungskupplung ist es erförderlich, daß die Reibung zwischen Spindelmütter und Gehäuse einmal größer und einmal" kleiner als die Reibung im Gewinde zwischen Walzspindel und Spindelmutter ist. Durch entsprechende Bemessung der Radien dieser Teile lassen sich die jeweils erforderlichen Drehmomente (Reibungskreise) leicht erzielen. Auch kann teilweise rollende Reibung zur Verminderung des Reibungsmomentes angewendet werden. When using a friction clutch, it is necessary that the friction between Spindle nuts and housing once larger and once "smaller than the friction in the thread between the roller spindle and the spindle nut. By appropriately dimensioning the radii of these parts, the respective Easily achieve the required torques (friction circles). Also can be partially rolling Friction can be used to reduce the frictional torque.
Das Wesen der Erfindung ist in dem in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiel einer Rohrwalze nach der Erfindung näher erläutert. The essence of the invention is in the embodiment shown in the figure a pipe roller according to the invention explained in more detail.
Abb. ι zeigt einen Längsschnitt durch die Rohrwalze,Fig. Ι shows a longitudinal section through the pipe roller,
Abb. 2 eine Ansicht,Fig. 2 is a view
Abb. 3 - einen Querschnitt des mittleren Teiles mit Hebelanordnung undFig. 3 - a cross section of the middle part with lever arrangement and
Abb. 4 einen Querschnitt durch die Sperrvorrichtung. Fig. 4 shows a cross section through the locking device.
Die Rohrwalzenspindel ί ist an ihrem hinteren Teil mit einem Gewinde 2 versehen und trägt am vorderen Ende den konisch verlaufenden eigentlichen Walzdorn 3. Mit dem Gewindte der Spindel 1 steht die Spindelmutter 4 im Eingriff, welche eine mit Rillen 5 versehene Verlängerung besitzt, mit welcher sie in der Kupplungsmutter 6 drehbar gelagert ist. Die Lagerung erfolgt in der Weise, daß in radialer Richtung ein Spiel nicht besteht, daß dagegen die Mutter 4 in axialer Richtung um einen geringen Betrag verschiebbar ist. Die Kupplungsmutter 6 ist ihrerseits in axialer Richtung verschiebbar, jedoch nicht drehbar in dem eigentlichen Rohrwalzengehäuse 7 gelagert. Mit dem Fortsatz 8 lehnt sich die Kupplungsmutter 6 an einen Ring 9, welcher unter Wirkung der kräftigen Schraubenfeder 10 steht. Das andere Ende der Feder 10 ist im Rohrwalzengehäuse 7 gelagert. Damit auch im unbelasteten Zustand der Rohrwalze die Kupplungsmutter mit Sicherheit durch Reibung festgehalten wird, erhält die Feder zweckmäßig eine geringe Vorspannung. Der Vorgang beim Rohreinwalzen ist nun der folgende. Durch Drehung der Walzenspindel ι an der dazu vorgesehenen Handhabe mittels Handkraft oder mittels eines in der Abbildung nicht dargestellten Motors schraubt sich die Spindel in der Spindelmutter so lange vor, bis die mit dem Walzdornkegel 3 in Verbindung stehenden Einwalzrollen 11 an der Rohrwand Widerstand finden. Durch die rückwirkende Kraft wird die Spindelmutter 4 nach rechts gedrückt, so daß die durch die Federvorspannung erzeugte Haftkraft ständig erhöht wird. Dabei ist die Reibung im Drucklager größer als die Reibung im Gewindeteil der' Mutter, so daß die Mutter relativ zum Gehäuse festgehalten wird. Durch die weitere Drehung der Spindel 1 und den dadurch bewirkten Vorschub des Walzdornes wird die Feder io unter Vermittlung der Kupplungsmutter 6 und des Ringes 9 allmählich zusammengedrückt, so daß sich die Mutter 6 und der Ring 9 in dem Walzengehäuse 7 auf die Feder zu axial, jedoch ohne Drehung verschieben. Dabei bildet die Zu- 1°° sammendrückung der Feder 10 stets ein genaues Maß der auf den Walzdorn und somit auch auf die Einwalzrollen ausgeübten Walzkraft. The tube roller spindle ί is provided with a thread 2 on its rear part and carries the conical rolling mandrel 3 proper at the front end When the spindle 1 is threaded, the spindle nut 4 is in engagement, which has a groove 5 provided extension has, with which it is rotatably mounted in the coupling nut 6 is. The storage takes place in such a way that there is no play in the radial direction, that, however, the nut 4 is displaceable in the axial direction by a small amount is. The coupling nut 6 is in turn displaceable in the axial direction, but not rotatably mounted in the actual tube roll housing 7. With the appendix 8 declines the coupling nut 6 to a ring 9, which under the action of the powerful coil spring 10 stands. The other end of the spring 10 is mounted in the tubular roller housing 7. In order to Even in the unloaded state of the tube roller, the coupling nut is held securely by friction, the Spring expediently a small preload. The process of rolling the pipe is now the following. By rotating the roller spindle ι on the handle provided for this purpose by hand or by means of a motor not shown in the figure the spindle screws itself in the spindle nut until the one with the rolling mandrel taper 3 connected roll-in rollers 11 on the pipe wall resistance Find. By the retroactive force, the spindle nut 4 is pressed to the right, so that the adhesive force generated by the spring preload is constantly increased. Here is the Friction in the thrust bearing greater than the friction in the threaded part of the 'nut, so that the Nut is held relative to the housing. By further turning the spindle 1 and the resulting advance of the rolling mandrel is the spring io under mediation the coupling nut 6 and the ring 9 gradually compressed so that the Nut 6 and the ring 9 in the roller housing 7 towards the spring axially, but without Shift rotation. The Zu- 1 °° compression of the spring 10 is always an exact measure of the rolling mandrel and thus also the rolling force exerted on the roll-in rollers.
Ist der Walzdruck, der nicht überschritten werden soll, nahezu erreicht, so tritt die Entkupplungsvorrichtung in Tätigkeit, die im wesentlichen aus dem Druckkugellager 12 besteht, welches geeignet ist, den axialen Druck zwischen der Spindelmutter 4 und dem Ring 9 aufzunehmen, wenn sich die Spindelmutter gegenüber dem Rohrwälzengehäuse 7 dreht, ferner aus den im Ring 9 angeordneten Hebeln 13. Die zweiarmigen Hebel stützen sich mit ihrem Mittelteil auf dem Kugellager 12 ab und mit ihrem kleineren Hebelarm am Ring· 9. Der lange Hebelarm ist so ausgebildet, daß er, wenn die Feder 10 genügend zusammengedrückt ist, gegen das Ende einer im Gehäuse verstellbar angeordneten Anschlaghülse 14 stößt, mit Hilfe deren der gewünschte Höchstwalzdruck einstellbar ist.If the rolling pressure, which should not be exceeded, is almost reached, the decoupling device occurs in activity, which essentially consists of the thrust ball bearing 12, which is suitable for reducing the axial pressure between the spindle nut 4 and the ring 9 take up when the spindle nut rotates with respect to the tube roller housing 7, also from the arranged in the ring 9 levers 13. The two-armed levers support with its middle part on the ball bearing 12 and with its smaller lever arm on Ring · 9. The long lever arm is designed so that when the spring 10 is sufficient is compressed against the end of a stop sleeve adjustably arranged in the housing 14 pushes, with the help of which the desired maximum rolling pressure can be set.
Die Entkupplung zwischen Gewindemutter 4 und Drucklager 6 geht nun in der Weise vor sich, daß durch das Auftreffen des Endes des langen Hebelarmes der Hebel 13, die zur Vermeidung des Eckens in vierfacher Anzahl vorhanden sind, stößt. Durch die Hebelwirkung wird die Kraft, welche zwischen dem Ring 9 und dem Kugellager 12 durch die Hebel ausgeübt wird und diese beiden Teile voneinander zu trennen· sucht, größer als die Kraft, welche den Ring 9 an den Absatz 8 der Kupplungsmutter 6 preßt. Die Folge davon ist, daß die Spindelmutter 4 eine geringe axiale Verschiebung in Richtung des Vorschubes des Walzdornes erfährt, die ausreicht, um die Reibung, die zwischen ihr und der Kupplungsmutter 6 in den Rillen 5 auftritt, aufzuheben. Es überwiegt nunmehr die Reibung zwischen Spindelmutter und dem Gewinde 2 der Walzspindel, und die Gewindemutter 4 dreht sich zugleich mit der Spindel 1.The decoupling between the threaded nut 4 and the thrust bearing 6 now proceeds in the same way that by the impact of the end of the long lever arm of the lever 13, the avoidance of the corners are four times as many, butt. Due to the leverage, the force, which between the ring 9 and the ball bearing 12 is exerted by the lever and these two parts from each other seeks to separate, greater than the force which the ring 9 on the shoulder 8 of the coupling nut 6 presses. The consequence of this is that the spindle nut 4 has a slight axial displacement in the direction of advance of the The rolling mandrel experiences enough to reduce the friction between it and the coupling nut 6 occurs in the grooves 5 to cancel. The friction between the spindle nut and the thread 2 now predominates the rolling spindle, and the threaded nut 4 rotates at the same time as the spindle 1.
Es tritt daher infolge des Fehlens einer Relativbewegung zwischen Spindel 1 und Mutter 4 kein weiterer Vorschub ein, und es ist daher auch eine weitere Spannung der Feder 10 nicht möglich.It therefore occurs due to the lack of relative movement between spindle 1 and Mother 4 no further feed, and it is therefore also a further tension of the Spring 10 not possible.
Während des Entkupplungsvorganges steigt der durch die Feder auf die Spindelmutter ausgeübte Druck um den Reaktionsdruck zwisehen Hebel und Anschlag um einen geringen Betrag an, so daß dann der höchstzulässige Walzdruck erreicht ist.During the uncoupling process, the spring rises onto the spindle nut The pressure exerted around the reaction pressure between the lever and the stop is reduced by a small amount Amount, so that the maximum permissible rolling pressure is reached.
Sinkt durch die weitere Einwalzarbeit der Federdruck, so kommt das Ende des Hebels 13 wieder außer Eingriff mit der Anschlaghülse 14, und die Reibungskupplung zwischen Mutter und Drucklager wird wiederhergestellt, so daß ein weiterer Vorschub der Spindel eintritt, bis wiederum der höchstzulässige Walzdruck erreicht ist.If the spring pressure drops due to the further rolling-in work, the end of the lever comes 13 again out of engagement with the stop sleeve 14, and the friction clutch between The nut and thrust bearing are restored, allowing the spindle to advance further occurs until the maximum permissible rolling pressure is reached again.
Die Anschlaghülse 14 ist mittels GewindeThe stop sleeve 14 is threaded
im Gehäuse 7 verstellbar und ist mit einer Teilung versehen, welche direkt den Druckadjustable in the housing 7 and is provided with a division, which directly the pressure
. angibt, bei welcher die Rohrwalze automatisch auslöst. Die durch die Hebelwirkung eintretende Drucksteigerung ist dabei natürlich zu berücksichtigen. Die Anschlaghülse kann ferner noch mit einer Feststellvorrichtung versehen sein, die eine unbeabsichtigte Verstellung derselben verhindert.. indicates at which the tube roller triggers automatically. The through leverage any increase in pressure that occurs must of course be taken into account. The stop sleeve can also be provided with a locking device that an unintentional Adjustment of the same prevented.
Solange der Höchstdruck des Walzdornes noch nicht erreicht ist, tritt die Übertragung des Druckes von der Feder 10 auf den Walzdorn auf dem folgenden Wege ein. Der Druck wird zunächst auf den Reibkupplungsring 9, dann auf die Hülse 8 und von dieser auf die die Spindelmutter umschließende Kupplungshülse 6 mit Spurlager übertragen. Von der Kupplungshülse 6 wird die Spindelmutter 4 mittels der ringförmigen Nuten durch· Reibung festgehalten, so daß sich der Gewindeteil des Walzdornes 2 in dem Muttergewinde der Spindelmütter 4 fortschrauben kann. Wird dagegen der höchstzulässige Walzdruck überschritten, so stoßen die Nasen der Hebel 13 auf den festen Anschlag 14, die Hebel drehen sich und heben den Ring 9 von der Hülse 8 ab; die Kraftübertragung der Feder 10 erfolgt dann über den Ring 9, die Hebel 13, die wieder auf dem sich frei drehenden Drucklagerring, evtl. noch unter Zwischenschaltung eine Druckringes, aufliegen, das Kugellager 12 und die Spindelmutter 4, die sich jetzt infolge der geringen Reibung im Kugellager mitsamt dem Walzdorn im Gehäuse umdreht. Ein Teil des Walzdorndruckes wird nach dem Inwirksamkeittreten des festen Anschlags 14 außer durch die Feder 10 auch über das Kugellager 12 und die Hebel 13 durch den Anschlag 14 aufgenommen.As long as the maximum pressure of the rolling mandrel has not yet been reached, the transmission occurs of the pressure from the spring 10 on the rolling mandrel in the following way. The pressure is first on the friction clutch ring 9, then on the sleeve 8 and from this on the the spindle nut enclosing coupling sleeve 6 transferred with thrust bearing. Of the The coupling sleeve 6 becomes the spindle nut 4 by means of the annular grooves through friction held so that the threaded part of the rolling mandrel 2 in the nut thread of the Spindle nuts 4 can screw away. If, on the other hand, the maximum permissible rolling pressure is exceeded, the lugs of the levers 13 come up against the fixed stop 14 and the levers rotate themselves and lift the ring 9 from the sleeve 8; the force transmission of the spring 10 takes place then over the ring 9, the lever 13, which is back on the freely rotating thrust bearing ring, possibly still with the interposition of a pressure ring, the ball bearing 12 and the spindle nut 4, which are now as a result the low friction in the ball bearing together with the rolling mandrel in the housing. A part of the rolling mandrel pressure is after Ineffectiveness of the fixed stop 14 in addition to the spring 10 via the Ball bearings 12 and levers 13 are received by stop 14.
Als Signalvorrichtung, welche anzeigt, wenn der Höchstwalzdruck erreicht ist, dient eine Sperrklinke 15, die in eine an der Kupplungsmutter angebrachte Klinkenverzahnung 16 eingreift. Sobald sich nach Erreichung 8S des Höchstwalzdruckes die Kupplungsmutter im Gehäuse dreht, beginnt die Sperrklinke zu Schneppern und wirkt dadurch zugleich als optisches wie auch als akustisches Signal. Nach Beendigung der Einwalzung sperrt die Klinke 15 beim Zurückdrehen der Walzspindel die Kupplungsmutter mit Sicherheit gegen ungewollte Drehung, da die Verzahnung 16 in dieser Richtung sperrt.A pawl 15, which engages in a pawl toothing 16 attached to the coupling nut, serves as a signaling device which indicates when the maximum rolling pressure has been reached. As soon as the coupling nut rotates in the housing after reaching 8 S of the maximum rolling pressure, the pawl starts to rattle and thus acts at the same time as a visual as well as an acoustic signal. After the rolling-in process has ended, the pawl 15 locks the coupling nut with certainty against unwanted rotation when the roller spindle is turned back, since the toothing 16 locks in this direction.
Die Erfindung ist nicht auf das in der Abbildung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt; so ist die Erfindung insbesondere nicht auf die Verwendung von Reibungskupplungen beschränkt, und es können auch ferner an Stelle einer Schraubenfeder andere elastische Mittel, z. B. Vorrichtungen, die mittels Öldruckes arbeiten, verwendet werden.The invention is not limited to the embodiment shown in the figure; so the invention particularly does not apply to the use of friction clutches limited, and there can also be other elastic instead of a coil spring Means, e.g. B. devices that work by means of oil pressure can be used.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEK125568D DE614392C (en) | 1932-05-22 | 1932-05-22 | Automatically triggering tube roller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEK125568D DE614392C (en) | 1932-05-22 | 1932-05-22 | Automatically triggering tube roller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE614392C true DE614392C (en) | 1935-06-07 |
Family
ID=7245908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEK125568D Expired DE614392C (en) | 1932-05-22 | 1932-05-22 | Automatically triggering tube roller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE614392C (en) |
-
1932
- 1932-05-22 DE DEK125568D patent/DE614392C/en not_active Expired
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