DE7528651U - Low-friction lifting nut with self-locking - Google Patents

Description

Dr. F. Zumstein sen. -Or.4E. Asernenn -qr/R. KoenigsbergerDr. F. Zumstein Sr. -Or.4E. Asernenn -qr / R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Diplj-lijg.SF.JKHttgsÄisen:- D·'· F. Zumstein jun.Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Diplj-lijg.SF.JKHttgsÄisen: - D · '· F. Zumstein jun. Wtentanw'älte'Wtentanw'älte '

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Firma Otto Nußbaum KG Fertigungstechnik + MaschinenbauCompany Otto Nussbaum KG manufacturing technology + mechanical engineering

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Reibungsarme Hubmutter mit Selbsthemmung Low-friction lifting nut with self-locking

Die Erfindung betrifft eine reibungsarme Bewegungsmutter, insbesondere zum Heben von Lasten, mit Rollreibung zwischen den die Mutter bildenden Bauelementen. Zur Ausbildung einer Hub- und Senkbewegung wirkt eine solche Mutter mit einer Gewindespindel zusammen. Vor allem bezieht sich die Erfindung auf Hebebühnen für Kraftfahrzeuge.The invention relates to a low-friction motion nut, in particular for lifting loads, with rolling friction between the components forming the nut. To train a lifting and lowering movement, such a nut interacts with a threaded spindle. Most of all, the invention relates to Lifting platforms for automobiles.

Bei Spindelhebebühnen für Kraftfahrzeuge stehen sich zwei gegensätzliche Forderungen gegenüber. Einerseits eoll ein hoher Spindelwirkungsgrad vorhanden sein, damit die erforderliche Antriebsleistung und die Beanspruchung der Bauteile gering gehalten werden kann, und andererseits soll der Spindelwirkungsgrad niedrig sein, damit eine Selbsthemmung vorhandenIn the case of spindle lifts for motor vehicles, two stand together opposing demands. On the one hand, eoll one high spindle efficiency must be available, thus the required drive power and the stress on the components can be kept low, and on the other hand, the spindle efficiency should be low, so that there is a self-locking

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ist und die Last in jeder Stellung gehalten wird, ohne daß eine zusätzliche Bremse erforderlich ist. Bei den bekannten Spindelhebebühnen mit einer üblichen geschnittenen Hubmutter wird lediglich die zweite dieser Forderungen erfüllt. Auch wurde bereits vorgeschlagen, für eine Spindelhebebühne eineand the load is held in any position without an additional brake is required. In the known spindle lifts with a conventional cut lifting nut only the second of these requirements is met. It has also already been proposed to use a spindle lift

Planetenrollenmutter spezieller Ausgestaltung vorzusehenProvide planetary roller nut special design

•P OS (es» e P 24 03 633 und P 25 12 867),• P OS (es »e P 24 03 633 and P 25 12 867), mit der die erstgenannte Forderung erfüllt wird, bei der aber eine zusätzliche Bremse benötigt wird. Ferner sind bereits Hubelemente bekannt, bei denen die Hubbewegung von einer reibungsarmen Mutter und die Senkbewegung durch eine geschnittene Mutter durchgeführt wird. Eine solche Anordnung bedingt einen relativ hohen Bauaufwand und hat den Nachteil, daß aus Sicherheitsgründen zwei Hubelemente überwacht werden müssen.with which the first-mentioned requirement is met, in which but an additional brake is required. Furthermore, lifting elements are already known in which the lifting movement of a low-friction nut and the lowering movement is carried out by a cut nut. Such an arrangement requires a relatively high construction cost and has the disadvantage that two lifting elements are monitored for safety reasons have to.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine reibungsarme Bewegungsmutter so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau die beiden zuvor genannten Forderungen optimal durch eine einzelne Mutter erfüllt werden.The invention is based on the object of designing a low-friction movement nut so that, with a simple structure, the Both of the aforementioned requirements can be optimally met by a single mother.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Erzielung einer Selbsthemmung in einer Bewegungsrichtung die Rollreibung zwischen einzelnen Bauelementen durch Gleitreibung ersetzt wird oder zusätzlich zur Rollreibung in einer Bewegungsrichtung Gleitreibung erzeugt wird. Durch eine enteprechende Ausgestaltung kann hierbei durch die Gleitreibung das gleiche Moment an den Bauteilen der Mutter erzielt werden, das auch bei einer Reibmutter ein selbsttätiges Absinken der Last verhindert. Zweckmäßigerweise wird zwischen einem in einem Gleitlager gelagerten Bauelement und einem sich unter Rollreibung relativ zu diesem bewegenden Bauelement ein richtungsabhängiges Rollengesperre angeordnet, durch das von der Rollreibung auf Gleitreibung und umgekehrt umgeschaltet werden kann.According to the invention, this object is achieved in that in order to achieve self-locking in one direction of movement the rolling friction between individual components is replaced by sliding friction or in addition to rolling friction in one Direction of movement sliding friction is generated. With a corresponding design, the sliding friction the same moment can be achieved on the components of the nut that an automatic lowering of the Load prevented. Appropriately, a direction-dependent roller lock is arranged between a component mounted in a sliding bearing and a component moving under rolling friction relative to this component, by means of which a switch is made from rolling friction to sliding friction and vice versa can.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Mutter alsAccording to a preferred embodiment, the mother is as

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Planetenrollenmutter ausgebildet, wobei wenigstens an einer Planetenrolle ein Freilauf vorgesehen ist. Zur Erzielung eines kompakten Aufbaus können die Planetenrollen über Wälzlager auf Achsen drehbar gelagert sein, die über ein Gleitlager im Gehäuse der Mutter drehbar gelagert sind, wobei zwischen einer Rolle und der zugeordneten Achse der Freilauf angeordnet wird.Planetary roller nut formed, a freewheel being provided on at least one planetary roller. To achieve a compact design, the planetary rollers can be rotatably mounted on axles via roller bearings, which via a plain bearing are rotatably mounted in the housing of the nut, the freewheel being arranged between a roller and the associated axle will.

Nach einer anderen Ausgestaltung kann der Freilauf auf einem mit der Rolle fest verbundenen Lagerzapfen angeordnet und von einem ringförmigen Bauteil umgeben sein, das im Gehäuse der Mutter unter Gleitreibung drehbar ist.According to another embodiment, the freewheel can be arranged on a bearing journal fixedly connected to the roller and from be surrounded by an annular component which is rotatable in the housing of the nut under sliding friction.

Beispielsweise AusfUhrungsformen nach der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denenFor example, embodiments according to the invention are explained in more detail below with reference to the drawings, in which

Fig. 1 schematisch *.n einem Halbschnitt eine Planetenrollenmutter mit Selbsthemmung zeigt.Fig. 1 schematically * .n a half section a planetary roller nut with self-locking shows.

Fig. 2 seigt in einem Teilschnitt eine andere Ausführungsform.Fig. 2 shows another embodiment in a partial section.

Mit 1 ist eine Spindel bezeichnet, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Spitzgewinde versehen ist. Mit dieser Spindel 1 steht eine Planetenrollenmutter in Eingriff, die den in den eingangs genannten Patentanmeldungen beschriebenen Aufbau haben kann und beispielsweise mit drei gleichmäßig über den Umfang verteilten Planetenrollen 8 versehen ist, von denen eine im Schnitt dargestellt ist. Die Mutter weist ein Gehäuse 2 auf, in dem Jede Plaretenrolle 8 durch eine Achse 3 gelagert ist. Die Achse 3 ist an beiden Enden in radialer Richtung über Gleitlager 5 und in Achsrichtung jeweils über eine Kugel 9 drehbar im Gehäuse 2 gelagert. Auf der Achse 3 sind Radialwälzlager A angeordnet, durch welche die hülsenförmig ausgebildete Planetenrolle 8 auf der Achse 3 drehbar ist. Mit 7 ist ein Axialwälzlager bezeichnet, das zwischen dem oberen Ende der Planetenrolle 8 und dem Gehäuse angeordnet ist und die am Gehäuse 2 angreifende Last auf die1 with a spindle is referred to, which in the illustrated Embodiment is provided with a pointed thread. A planetary roller nut is in engagement with this spindle 1, which can have the structure described in the patent applications mentioned at the outset and, for example, with three evenly Planet rollers 8 distributed over the circumference are provided, one of which is shown in section. The mother knows a housing 2, in which each planetary roller 8 by a Axis 3 is mounted. The axis 3 is at both ends in the radial direction via slide bearings 5 and in the axial direction, respectively Rotatably mounted in the housing 2 via a ball 9. On the axis 3 radial roller bearings A are arranged through which the sleeve-shaped planetary roller 8 is rotatable on the axis 3. With a thrust roller bearing is referred to, the is arranged between the upper end of the planetary roller 8 and the housing and the load acting on the housing 2 on the

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Planetenrolle überträgt.Planetary roller transfers.

Zwischen den beiden Radialwälzlagern 4 ist auf der Achse 3 ein Freilauf 6 angeordnet, der bei Abwärtsbewegung der Hubnrutter eine Relatiwerdrehung zwischen Planetenrolle 8 und Achse 3 sperrt und bei Aufwärtsbewegung die Planetenrolle wieder freigibt, so daß diese sich über die Radialwälzlager auf der Achse 3 verdrehen kann. Der Freilauf 6 kann in beliebiger geeigneter Weise ausgebildet sein. Zur .Erzielung einer platzsparenden Bauweise werden vorzugsweise Nadellager für die Radialwälzlager 4 vorgesehen und auch Nadellagerwälzkörper für den Freilauf 6 verwendet.Between the two radial roller bearings 4, a freewheel 6 is arranged on the axis 3, which when the Hubnrutter a relative rotation between planetary roller 8 and Axis 3 locks and releases the planetary roller again when it moves upwards, so that it extends over the radial roller bearings can rotate on axis 3. The freewheel 6 can be designed in any suitable manner. To .Achieve In a space-saving design, needle bearings are preferably provided for the radial roller bearings 4, and also needle roller bearings used for the freewheel 6.

Die Gleitlager 5 an den beiden Enden der Achse 3 werden so ausgebildet, daß die Gleitreibung bei sich drehender Achse relativ hoch ist, damit an diesen Gleitlagern das Bremsmoment erzielt wird, das für die Selbsthemmung der Hubmutter erforderlich ist. Wird die Hubmutter nach oben bewegt, so steht die Achse 3 aufgrund der Gleitreibung in den Lagern 5 still, während sich die hülsenförmige Planetenrolle 8 über die Wälzlager 4 dreht, so daß an allen Lagerstellen Rollreibung vorhanden ist. Lediglich bei der Absenkbewegung der Hubmutter wird die Achse 3 über den Freilauf 6 gedreht, so daß die Rollreibung zwischen Planetenrolle 8 und Achse 3 durch die Gleitreibung in den Gleitlagern 5 ersetzt wird.The slide bearings 5 at the two ends of the axle 3 are designed so that the sliding friction when the axle rotates is relatively high so that the braking torque required for the self-locking of the lifting nut is achieved on these plain bearings is required. If the lifting nut is moved upwards, the axis 3 is in the bearings 5 due to the sliding friction still, while the sleeve-shaped planetary roller 8 rotates over the roller bearings 4, so that rolling friction at all bearing points is available. Only during the lowering movement of the lifting nut is the axis 3 rotated via the freewheel 6, see above that the rolling friction between the planetary roller 8 and the axis 3 is replaced by the sliding friction in the plain bearings 5.

Durch das Spitzgewinde an der Spindel 1 bzw. den Flankenwinkel an den Gewindegängen werden die Planetenrollen radial nach außen gedrückt, wenn an der Hubmutter eine Last angreift, so daß die Achse 3 in den Gleitlagern 5 radial nach außen angedrückt wird. Bei einem Verschleiß der Gleitlager 5 wandert deshalb die Achse 3 der Planetenrolle nach außen, bis kein Eingriff mehr mit der Spindel 1 vorhanden ist. Zur Sicherung wird eine nicht dargestellte Folge-Sicherungsmutter vorgesehen, die ohne Belastung im Normalbetrieb mit der Hubmutter mitläuft und aus einer üblichen geschnittenen Mutter besteht. Auf diese Weise können alle Funktionen der Hubmutter überwachtDue to the pointed thread on the spindle 1 or the flank angle on the threads, the planetary rollers become radial pressed outward when a load acts on the lifting nut, so that the axis 3 is pressed radially outward in the plain bearings 5 will. When the plain bearing 5 is worn, the axis 3 of the planetary roller moves outward until none There is more engagement with the spindle 1. A follow-up lock nut, not shown, is provided for securing, which runs with the lifting nut during normal operation and consists of a standard cut nut. on in this way all functions of the lifting nut can be monitored

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werden.will.

Mach einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform kann die PlanetenroXle 8 an beiden Enden mit einem Lagerzapfen versehen sein, der mit der Planetenrolle aus einem Stück besteht oder fest mit dieser verbunden ist, wobei an diesem Lagerzapfen neben einem Radialwälzlager ein Freilauf angeordnet ist, der mit einem ringförmigen Bauteil in Verbindung steht, das im Gehäuse 2 der Hubmutter unter Gleitreibung drehbar gelagert ist. Bei einem Spitzgewinde auf der Spindel 1 wird bei einer solchen Bauweise der Freilauf zweckmäßigerweise auf dem Außenumfang der Radialwälzlager an den Lagerzapfen angeordnet, damit sich die Planetenachse bei Verschleiß der Gleitlager wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform radial nach außen bewegen kann. Mach another, not shown embodiment, the planetary roller 8 can be provided at both ends with a bearing pin which consists of one piece with the planetary roller or is firmly connected to this, with a free wheel being arranged on this bearing pin next to a radial roller bearing, which is connected to a annular component is in connection, which is rotatably mounted in the housing 2 of the lifting nut under sliding friction. With a pointed thread on the spindle 1, the freewheel is expediently arranged on the outer circumference of the radial roller bearings on the journal so that the planetary axis can move radially outward as in the embodiment described above when the slide bearings wear.

Nach einer anderen Ausführungsfprm kann ein Axiallagerfreilauf vorgesehen werden, der bei der Absenkbewegung der Hubmutter die Rollreibung zwischen zwei Bauelementen wie bei der dargestellten Ausführungsform durch Gleitreibung ersetzt oder zusätzlich eine Gleitreibung zwischen Bauelementen bewirkt und bei der Hubbewegung diese Bauelemente freigibt.According to another embodiment, a thrust bearing freewheel be provided, the rolling friction between two components as in the case of the lowering movement of the lifting nut Replaced in the illustrated embodiment by sliding friction or additionally causing sliding friction between components and releases these components during the lifting movement.

Sowohl bei der Bauweise mit dem dargestellten Radiallagerfreilauf 6 als auch bei einem Axiallagerfreilauf kann zwischen der Achse 3 oder einem entsprechenden Lagerzapfen der Planetenrolle und dem Gehäuse 2 eine sich quer zur Achsrichtung der Planetenrolle erstreckende Lagerfläche vorgesehen werden, an der die für die Erzeugung des Bremsmoments erforderliche. Gleitreibung auftritt, sobald der Freilauf die Rollreibung zwischen zwei Bauelementen unterbricht, wobei an dieser axialen Gleitlagerfläche die am Gehäuse 2 der Hubmutter angreifende Last anliegt. Eine solche Bauweise hat den Vorteil, daß keine an den·Planetenrollen radial nach außen wirkende Kraft für die Erzeugung des Anlagedrucks am Gleitlager vorhanden sein muß und damit auch ein Trapezgewinde an der Gewindespindel 1 vorgesehen werden kann. Bei einem Verschleiß einer solchen axialen . _ _.. . ...... . . jBoth in the design with the radial bearing freewheel shown 6 as well as an axial bearing freewheel can be between the axis 3 or a corresponding bearing pin of the planetary roller and the housing 2 is provided with a bearing surface extending transversely to the axial direction of the planetary roller, at which the required for generating the braking torque. Sliding friction occurs as soon as the freewheel stops rolling friction interrupts between two components, the load acting on the housing 2 of the lifting nut on this axial sliding bearing surface is applied. Such a construction has the advantage that there is no force acting radially outward on the planetary rollers for the The contact pressure must be generated on the plain bearing and a trapezoidal thread must therefore also be provided on the threaded spindle 1 can be. In the event of such an axial wear. _ _ ... ....... . j

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Gleitlagerfläche wird lediglich die Planetenrolle 8 relativ zum Gehäuse 2 in Achsrichtung etwas verschoben.On the sliding bearing surface, only the planetary roller 8 is shifted somewhat in the axial direction relative to the housing 2.

Bei der dargestellten Bauweise kann eine solche axiale Gleitlagerfläche an der Stelle der oberen Kugel 9 vorgesehen werden, wie es schematisch in Fig. 2 wiedergegeben ist. Die Achse 3 ist am oberen Ende mit einem verbreiterten Kopfteil 10 versehen, auf dem Über ein geeignetes Gleitlager 11 das Gehäuse 2 der Mutter aufliegt, an dem die Last angreift. Der Kopfteil 10 stützt sich auf dem Axialwälzlager 7 ab, das die Last auf die Planetenrolle 8 überträgt. Die Gleitfläche am Kopfteil 10 kann zur Auslegung des erforderlichen Bremsmoments ringförmig ausgebildet sein, wie es bei 12 angedeutet ist. Wenn der Freilauf 6 die Achse 3 bei der Absenkbewegung der Hubmutter mitnimmt, tritt eine Gleitreibung zwischen der Ringfläche 12 und dem Gleitlager 11 auf. Bei Verschleiß des Gleitlagers 11 verschiebt sich das Gehäuse 2 relativ zur Achse 3.In the construction shown, such an axial sliding bearing surface be provided at the location of the upper ball 9, as shown schematically in FIG. The axis 3 is provided at the upper end with a widened head part 10, on which the housing 2 via a suitable sliding bearing 11 the mother on which the load engages. The head part 10 is supported on the axial roller bearing 7, which the load on the Planetary roller 8 transfers. The sliding surface on the head part 10 can be annular in order to design the required braking torque be designed as indicated at 12. If the freewheel 6 takes the axis 3 with it during the lowering movement of the lifting nut, a sliding friction occurs between the annular surface 12 and the sliding bearing 11. When the plain bearing 11 is worn, it shifts the housing 2 is relative to the axis 3.

Für die radiale Lagerung der Achse 3 ist in Fig. 2 lediglich eine Schulter am Gehäuse 2 vorgesehen, an der der Kopfteil 10 der Achse 3 anliegt. ZweckmäMgerweise wird hierfür ein Radialwälzlager vorgesehen. Gegebenenfalls kann ein axiales Gleitlager 11 zusammen mit einem radialen Gleitlager 5 vorgesehen werden.For the radial mounting of the axis 3, only one shoulder is provided on the housing 2 in FIG. 2, on which the head part 10 axis 3 is applied. A radial roller bearing is expediently used for this intended. If necessary, an axial slide bearing 11 can be provided together with a radial slide bearing 5 will.

Das untere Ende der Achse 3 kann bei der Bauweise nach Fig. 2 in beliebiger Weise im Gehäuse 2 mit Rollreibung oder Gleitreibung gelagert werden.The lower end of the axis 3 can in the construction according to FIG. 2 in any way in the housing 2 with rolling friction or sliding friction be stored.

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Claims (7)

SchutzansprücheProtection claims 1. Reibungsarme Bewegungsmutter, Insbesondere zum Heben von ■ 'tasten¹,'mit Roilkörpern auf dem Innenumfäng der Mutter, dadurch gekennzeichnet, daß .die Mutter (2) zur Erzielung" einer Selbsthemmung in einer Bewegungsrichtung mit wenigstens einem richtungsabhängig ein- und ausschaltbaren Gleitlager (5, 11) versehen ist. ...1. Low-friction movement nut, in particular for lifting ■ 'keys ¹ ,' with Roilkkörern on the inner circumference of the nut, characterized in that .the nut (2) to achieve "a self-locking in one direction of movement with at least one direction-dependent on and off slide bearing (5, 11) is provided. ... 2. Reibungsarme Bewegungsmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem über ->in Gleitlager (5, 11) gelagerten Bauelement (3) und einem sich unter Rollreibung relativ zu diesem bewegenden Bauelement (8) ein richtungsabhängiges Rollengesperre (6) angeordnet ist. :2. Low-friction movement nut according to claim 1, characterized characterized that between one over -> in plain bearings (5, 11) mounted component (3) and a component moving under rolling friction relative to this component (8) a direction-dependent roller lock (6) is arranged. : 3. Reibungsarme Bewegungsmutter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter·als Planetenrollenmutter ausgebildet und wenigstens an einer Planetenrolle3. Low-friction movement nut according to claims 1 and 2, characterized in that the nut · as a planetary roller nut formed and at least one planetary roller . (8) ein Freilauf (6) vorgesehen ist.. (8) a freewheel (6) is provided. 4. Reibungsarme Bewegungsmutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenrollen (8) über Wälzlager (4, 7) auf Achsen (3) drehbar gelagert sind, die über ein Gleitlager (5, 11) im Gehäuse (2) der Mutter drehbar gelagert sind, und daß zwischen einer Planetenrolle (8) und der zugeordneten Achse ein-Freilauf (6) angeordnet ist. 4. Low-friction movement nut according to claim 3, characterized characterized in that the planetary rollers (8) are rotatably mounted on axles (3) via roller bearings (4, 7), which are rotatably mounted on a sliding bearing (5, 11) in the housing (2) of the nut, and that between a Planetary roller (8) and the associated axis one-freewheel (6) is arranged. 7528651 20.10.777528651 10/20/77 ILLILL .',_1!1L!IL . ', _ 1! 1L! IL , ; ,rl. r,; , rl. r J J ϊ 5 ί ι · 'J J ϊ 5 ί ι · ' ,tilt Il ti 1 ' ', tilt Il ti 1 '' 5. Relbungsapme Bewegungsmutter nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf (6) auf einem mit der Planetenrolle fest verbundenen Lagerzapfen angeordnet und von einem ringförmigen Bauteil umgeben ist, das im Gehäuse (2) der Mutter unter Gleitreibung drehbar 1st.5. Relbungsapme movement nut according to claim 3> characterized in that the freewheel (6) is arranged on a bearing journal firmly connected to the planetary roller and is surrounded by an annular component which is in the housing (2) of the nut under sliding friction rotatable 1st. 6. Reibungsarme Bewegungsmutter nach den Ansprüchen 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (5) als Radiallager ausgebildet und an beiden Enden der Achse (3) bzw. einer mit Lagerzapfen versehenen Planetenrolle (8) vorgesehen ist.6. Low-friction movement nut according to claims 3 to 5 » characterized in that the slide bearing (5) is designed as a radial bearing and at both ends of the axle (3) or a planetary roller (8) provided with bearing journals is provided. 7. Reibungsarme Bewegungsmutter nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch .gekennzeichnet, daß das Gleitlager (11) als Axiallager ausgebildet ist, über das die am Gehäuse (2) der Mutter angreifende Last an der Achse (3) bzw. an der Planetenrolle (8) anliegt.7. Low-friction movement nut according to claims 3 to 5, characterized in that the slide bearing (11) is designed as a thrust bearing through which the housing (2) of the Load acting on the nut on the axle (3) or on the planetary roller (8). 7528651 20.10.77 7528651 10/20/77