DE8002852U1 - Jig - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, insbesondere zum Einspannen von Werkstücken mit hoher Spannkraft, mit einem in einem Hohlzylinder verschiebbar angeordneten Primärdruckglied, das einen Keil aufweist, der auf mindestens eine Kraftübertragungsanordnung wirkt, welche sich zwischen einer hohlzylinderfesten Widerlagerfläche und einer Drucklagerfläche an einem relativ zum Hohlzylinder verschiebbaren Sekundärdruckglied abstützt, sodaß eine Axialbewegung des Keiles eine kombinierte Axial- und Radialbewegung des Sekundärdruckgliedes mit nur geringer Axialkomponente bewirkt.The invention relates to a tensioning device, in particular For clamping workpieces with high clamping force, with one that can be moved in a hollow cylinder arranged primary pressure member, which has a wedge, which on at least one power transmission arrangement acts, which acts between a hollow cylinder-fixed abutment surface and a pressure bearing surface a secondary pressure member displaceable relative to the hollow cylinder is supported, so that an axial movement of the wedge a combined axial and radial movement of the secondary pressure member with only a small axial component causes.
Solche Spannvorrichtungen sind bekannt. Die Kraftübertragungsanordnung besteht dabei aus einer Kniehebelanordnung/ die beim Einfahren des Keiles aus einer gespreizten Lage in eine gestreckte Lage überführt wird, um dadurch eine Kraftverstärkung des Sekundärdruckgliedes gegenüber dem Primärdruckglied zu erreichen.Such clamping devices are known. The power transmission arrangement consists of a toggle lever arrangement / which, when the wedge is retracted, consists of a splayed one Layer is converted into a stretched position, thereby increasing the force of the secondary pressure member to achieve compared to the primary pressure member.
Der Herstellungsaufwand ist relativ groß. Außerdem wächst der Verschleiß insbesondere bei Hochdruckspannern, sodaß diese nur eine begrenzte Lebensdauer haben.The manufacturing effort is relatively large. In addition, the wear increases, especially with high-pressure clamps, so that they only have a limited lifespan.
Ausgehend von dem Stand der Technik besteht das Neue dieser Erfindung darin, daß die Widerlagerfläche und . die Drucklagerfläche unter einem spitzen Winkel radial nach außen konvergent verlaufen und die Kraftübertragungseinrichtung aus einem Walzenpaar besteht, dessen eine Walze innen vom Keil und dessen andere Walze innen von einer Stützfläche abgestützt ist, daß beide Walzen verschieden große Durchmesser aufweisen und daß die Mittelpunkte der Walzen jeweils in radialem Abstand innenseitig derjenigen Ebene angeordnet sind, welche die Berührungslinie an der Widerlager- bzw. Drucklagerfläche und der gemeinsamen Walzenberührungslinie verbindet. Based on the prior art, the novelty of this invention is that the abutment surface and. the thrust bearing surface converge radially outwards at an acute angle and the power transmission device consists of a pair of rollers, one roller on the inside of the wedge and the other roller on the inside is supported by a support surface that both rollers have different diameters and that the Centers of the rollers are each arranged at a radial distance on the inside of that plane which the line of contact on the abutment or thrust bearing surface and the common roller contact line connects.
Wesentlich für die Erfindung ist also, daß ein oder mehrer Walzenpaare vorgesehen sind, deren Walzen paarweise miteinander in Abrollkontakt stehen," sodaß beim Einfahren des Keiles beide Walzen radial nach außen bewegt werden, wobei ihre relative Stellung jedoch erhalten bleibt und wobei die eine Walze an der Widerlagerfläche und die andere an der Drucklagerfläche abgestützt bleiben und bei diesen Bewegungen Gleitbewegungen weitestgehend vermieden sind. Da die meisten BewegungenIt is therefore essential for the invention that one or more pairs of rollers are provided, their rollers in pairs are in rolling contact with each other, so that when the wedge is retracted, both rollers are moved radially outward are, but their relative position is retained and with the one roller on the abutment surface and the other remain supported on the thrust bearing surface and slide movements as far as possible during these movements are avoided. As most of the movements
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reine Abrollbewegungen sind, ist die Spannvorrichtung leichtgängig. Die Herstellung ist einfach und das Spanngerät hat eine hohe Lebensdauer.are pure rolling movements, the clamping device runs smoothly. The manufacture is simple and the tensioning device has a long service life.
Wesentlich ist, daß die Durchmesser der Walzen mit Bezug auf die Richtung der Walzenführungsflächen so gewählt sind, daß die Berührungslinien der Walzen an den Walzenführungsflächen des Primädruckgliedes und des Sekundärdruckgliedes radial außerhalb der die beiden Walzenachsen enthaltenden geometrischen Ebene liegen. Dadurch wird sichergestellt, daß keine der Walzen radial nach außen springen kann, was beispielsweise der Fall wäre, wenn beide Walzen denselben Durchmesser aufweisen würden.It is essential that the diameter of the rollers is selected in relation to the direction of the roller guide surfaces are that the lines of contact of the rollers on the roller guide surfaces of the primary pressure member and the secondary pressure member lie radially outside of the geometric plane containing the two roller axes. Through this it is ensured that none of the rollers can jump radially outward, which is the case, for example would be if both rolls had the same diameter.
'Grundsätzlich können beide Walzen innenseitig durch dieselbe Keilfläche abgestützt sein. Gemäß einer Ausgestaltung ist dagegen vorgesehen, daß die Stützfläche der einen Walze von einem hohlspindelfesten Steg gebildet ist, der JLn einem Schlitz der Druckfläche des Sekundärcjliedes aufgenommen ist. Diese Stützfläche des Steges verläuft vorzugsweise etwa parallel zur Widerlagerfläche und der Berührungspunkt dieser Walze an der Stützfläche des Steges liegt immer radial innenseitig von der die beidenIn principle, both rollers can be supported on the inside by the same wedge surface. According to one embodiment on the other hand, it is provided that the support surface of one roller is formed by a web fixed to the hollow spindle, the JL in a slot in the pressure surface of the secondary member is recorded. This support surface of the web preferably runs approximately parallel to the abutment surface and the The point of contact of this roller on the support surface of the web is always radially on the inside of the two
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Walzenachsen enthaltenden Ebene, womit eine innenseitige Abstützung dieser Walze unabhängig vom Keil gewährleistet ist. An Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt/ sei die Erfindung näher beschrieben.Roller axes containing plane, which ensures an inside support of this roller independently of the wedge is. With reference to the drawing, which represents an embodiment / the invention is closer described.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch eine Ausführungsform einer Spannvorrichtung,1 shows a schematic sectional view through an embodiment of a clamping device,
Fig. 2 eine Detailansicht der Spannvorrichtung gemäß Figur 1, jedoch im Spannzustand,Fig. 2 shows a detailed view of the clamping device according to Figure 1, but in the clamped state,
Fig. 3 einen Radialschnitt längs der Linie 3-3 der Figur 2 undFig. 3 shows a radial section along the line 3-3 of Figure 2 and
Fig. 4 eine geometrische Ansicht zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen den Walzendurchmessern und ihren Berührungslinien an den Stützlagerflächen.Fig. 4 is a geometrical view showing the relationship between the roller diameters and their lines of contact on the support bearing surfaces.
In den Figuren ist eine mehrteilige Hohlspindel 10 dargestellt, deren vorderes Ende ein Schraubgewinde 12 aufweist, mittels welchem die Hohlspindel z.B. in einem Schraubstock verschraubbar aufgenommen ist. Auf dem hinteren Ende der Hohlspindel 10 ist eine Antriebs-A multi-part hollow spindle 10 is shown in the figures shown, the front end of which has a screw thread 12, by means of which the hollow spindle e.g. is added screwable in a vice. On the rear end of the hollow spindle 10 is a drive
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hülse 14 über ein. inneres Gewinderohr 16 verschraubbar gelagert und mit einem drehfesten, jedoch axial verschiebbaren Primärdruckglied 18 verbunden, dessen vorderes Ende als Keil 20 ausgebildet ist. Eine Kupplungseinrichtung 22 verbindet die Hohlspindel 10 mit der Antriebshülse 14 drehfest bis zu einem vorgegebenen Drehmoment und rastet bei überschreiten des Drehmomentes aus, sodaß beim Weiterdrehen der Antriebshülse mittels der dargestellten Kurbel das Primärdruckglied 18 relativ zur Hohlspindel axial bewegt wird, wie diessleeve 14 over a. inner threaded tube 16 screwably mounted and with a non-rotatable, but axial displaceable primary pressure member 18, the front end of which is designed as a wedge 20. A coupling device 22 connects the hollow spindle 10 to the drive sleeve 14 in a rotationally fixed manner up to a predetermined one Torque and disengages when the torque is exceeded, so that when the drive sleeve continues to turn by means of the illustrated crank, the primary pressure member 18 is moved axially relative to the hollow spindle, as this
alles ansich bekannt ist.everything is known in and of itself.
Sekundärseitig ist im vorderen Teil der Hohlspindel 10 ein Druckbolzen 24 verschiebbar gelagert, der mittels einer Feder im eingefahrenen, das heißt nach rechts bewegten Zustand gehalten wird und in einem Kolben endet, auf den eine Rollenanordnung 26 wirkt, die vom Primärdruckglied 18 betätigt wird, wie nachstehend erläutert werden soll.On the secondary side, the hollow spindle 10 is in the front part a pressure pin 24 slidably mounted, which is retracted by means of a spring, that is to the right Moved state is held and ends in a piston on which a roller assembly 26 acts, which from the Primary pressure member 18 is actuated, as will be explained below.
Die Rollenanordnung 26 besteht aus zwei gleich ausgebildeten und symmetrisch angeordneten Walzenpaaren, deren eine Walze 28 an einer Widerlagerfläche 30 und de-The roller assembly 26 consists of two identically designed and symmetrically arranged pairs of rollers, whose a roller 28 on an abutment surface 30 and the
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ren andere Walze 32 an einer Drucklagerfläche 34 anliegen. Die Widerlagerfläche 3 0 ist im Ausführungsbeispiel als schiefe Ebene ausgebildet und hohlzylinderfest angeordnet. Die gegenüberliegende Drucklagerfläche 34 ist am verschiebbaren Sekundärdruckglied 36 ausgebildet und verläuft im Ausführungsbeispiel in einer Radialebene. Die beiden Lagerflächen 30, 34 bilden also einen sich nach außen gleichmäßig verjüngenden Spalt für das Rollenpaar 28,32.Ren other roller 32 rest against a pressure bearing surface 34. The abutment surface 3 0 is in the exemplary embodiment designed as an inclined plane and arranged fixed to the hollow cylinder. The opposite thrust bearing surface 34 is formed on the displaceable secondary pressure member 36 and extends in the exemplary embodiment in a radial plane. The two bearing surfaces 30, 34 thus form a gap, which tapers evenly towards the outside, for the pair of rollers 28.32.
Das Sekundärdruckglied 36 weist einen Schlitz 38 auf, der sich zur Drucklagerfläche 34 hin öffnet und in welchen ein Steg 40 eingesetzt ist, der in der Hohlspindel 10 fest verschraubt ist. An diesem Steg 40 ist für die Rolle 32 jedes Rollenpaares 28,32 eine Stützfläche 42 gebildet, die zur Widerlagerfläche 30 des jeweiligen Rollenpaares parallel liegt.The secondary pressure member 36 has a slot 38 which opens towards the pressure bearing surface 34 and in which a web 40 is used, which is firmly screwed into the hollow spindle 10. At this web 40 is a support surface 42 is formed for the roller 32 of each roller pair 28,32, which supports the abutment surface 30 of the respective Pair of rollers lies parallel.
Wird nun beim überschreiten des an der Kupplung 22 eingestellten Drehmomentes das Primärglied 18 zwischen die beiden Walzenpaare eingefahren, so werden aufgrund der Doppelkeil-Ausbildung die beiden Walzen 28 radial nach außen bewegt und aufgrund der nach vorn schräggestellten Widerlagerfläche 30 auch axial verschoben. Die inIs now set on the clutch 22 when it is exceeded Torque retracted the primary member 18 between the two pairs of rollers, due to the Double wedge training the two rollers 28 moved radially outward and due to the forward sloping Abutment surface 30 also shifted axially. In the
Figur 1 oben dargestellte Walze 28 dreht sich dabei im Uhrzeigersinn, sodaß sowohl an der Keilfläche als auch an der Widerlagerfläche 30 im wesentlichen Rollbewegungen stattfinden. Die dem Sekundärdruckglied 36 zugewante andere Walze 32 rollt an der Stützfläche 42 ebenfalls nach oben und diese Walze verschiebt nun durch ihre Anlage an der Drucklagerfläche 34 das Sekundärdruckglied 36/ sodaß dieses - bei feststehendem Steg 40 - in die Hochdruck-Spannstellung nach links bewegt wird, wie in Figur 2 veranschaulicht ist. Dieser Hochdruck-Spannweg ist nur sehr klein und liegt in der Größenordnung von 1 bis 3mm. Um diesen Betrag wird der Druckbolzen 24 aus der Spindel 10,12 herausbewegt und wirkt z.B. aufdie Spannbacke eines Schraubstockes.Figure 1 above shown roller 28 rotates in the Clockwise, so that both the wedge surface and the abutment surface 30 are essentially rolling occur. The other roller 32 facing the secondary pressure member 36 also rolls on the support surface 42 upwards and this roller now moves the secondary pressure member through its abutment on the pressure bearing surface 34 36 / so that this - with a fixed web 40 - is moved to the left in the high-pressure clamping position, as is illustrated in FIG. This high-pressure tensioning path is only very small and is of the order of magnitude from 1 to 3mm. The pressure pin 24 is moved out of the spindle 10, 12 by this amount and acts, for example, on the Clamping jaw of a vice.
Wesentlich für die einwandfreie Funktion der Spannvorrichtung sind die Durchmesser der Walzen 28,32 zueinander und mit Bezug auf die Neigung der Lagerflächen 30,34 sowie der Stützfläche 42. Würde man beispielsweise die beiden Walzen 28,32 eines Walzenpaares mit gleichem Durchmesser ausbilden, würde immer eine der beiden Walzen während des Spannvorganges unkontrolliert nach außen springen können.The diameter of the rollers 28, 32 with respect to one another is essential for the correct functioning of the clamping device and with reference to the inclination of the bearing surfaces 30,34 and the support surface 42. For example, if the two rollers 28, 32 of a roller pair with the same diameter would always be one of the two rollers can jump outwards in an uncontrolled manner during the clamping process.
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Die Verhältnisse sind in Figur 4 deutlicher veranschaulicht. Diese Figur 4 veranschaulicht die Lage des Walzenpaares 28,32 im Verlaufe des Hochdruck-Spannvorganges. Jede der Walzen 28,32 ist - im Querschnitt gesehen an drei Punkten abgestützt. Für die Walze 28 ist das der Berührungspunkt A an der Widerlagerfläche 30, der Punkt B an der anderen Walze 32 des Walzenpaares undThe relationships are illustrated more clearly in FIG. This Figure 4 illustrates the position of the pair of rollers 28,32 in the course of the high pressure clamping process. Each of the rollers 28, 32 is - viewed in cross section supported on three points. For the roller 28, this is the point of contact A on the abutment surface 30, the Point B on the other roller 32 of the roller pair and
der Punkt C an der Keilfläche 44 des Doppelkeiles 20. Die Walze 32 hat einen Berührungspunkt a an der Drucklagerfläche 34, den gemeinsamen Berührungspunkt B der Walze 28 und einen weiteren Berührungspunkt c an der Stützfläche 42, die ja parallel zur Widerlagerfläche 30 verläuft. Werden nun die Verhältnisse so gewählt, daß der Walzenmittelpunkt M der Walze 28 radial innenseitig der Verbindungslinie zwischen dem Berührungspunkt A und dem Berührungspunkt B liegt und wird dafür gesorgt, daß auch bei der anderen Walze 32 der Mittelpunkt innenseitig und im Abstand der Verbindungslinie zwischen den Berührungspunkten B und a liegt, so kann keine der beiden Walzen 28,32 unkontrolliert nach außen springen, wenn der .Spannvorgang erfolgt. , Wenn weiterhin der Punkt c der Walze 32 unterhalb dieser Verbindungsgeraden zwischen den beiden anderen Be-the point C on the wedge surface 44 of the double wedge 20. The roller 32 has a point of contact a on the thrust bearing surface 34, the common point of contact B of the roller 28 and another point of contact c on the Support surface 42, which runs parallel to the abutment surface 30. If the proportions are chosen so that the roller center M of the roller 28 is radially on the inside of the connecting line between the point of contact A and the point of contact B is and it is ensured that the other roller 32 of the The center point is on the inside and at the distance of the connecting line between the contact points B and a, so neither of the two rollers 28,32 can jump outwards in an uncontrolled manner when the tensioning process takes place. , If the point c of the roller 32 continues below this connecting straight line between the two other loading
rührungspunkten B, a der Walze 32 liegt, kann diese auch ■ nicht nach innen ausweichen. Beide Walzen 28,32 sind vielmehr durch die beschriebenen Verhältnisse bei ihrer Bewegung exakt geführt. Gleichwohl tritt an sämtlichen Berührungspunkten - in Wirklichkeit sind es Berührungslinien - eine reine Rollbewegung auf, wobei allenfalls am Fußpunkt C der Walze 28 ein gewisser Gleitanteil hinzutritt. points of contact B, a of the roller 32, this can also ■ not move inward. Both rollers 28,32 are rather, guided precisely by the described conditions in their movement. Nevertheless occurs at all Points of contact - in reality there are lines of contact - a pure rolling movement, with at most At the base point C of the roller 28, a certain amount of sliding occurs.
In der unteren Hälfte in Figur 4 befinden sich die beiden Walzen 28,32 in entsprechender Lage und die Verhältnisse können etwas anders erläutert werden, wenn man die Verbindungsebene 46 der beiden Walzenachsen M,m als Bezugsebene nimmt. Die Berührungslinie B beider Walzen liegt dann in dieser Bezugsebene 46. Um eine einwandfreie Abstützung der beiden Walzen in Auswärtsrichtung zu erhalten, müssen der Berührungspunkt A der Walze 28 an der Widerlagerfläche 30 und der Berührungspunkt a der Walze 32 an der Drucklagerfläche 34 radial außerhalb der die beiden Walzenmittelpunkte enthaltenden Bezugslinie 46 liegen, während der Berührungspunkt c der Walze 32 an der Stützfläche 42 radial innerhalb dieser Linie 46, zu liegen hat, was natürlich auch für den Fuß-In the lower half in FIG. 4, the two rollers 28, 32 are in the corresponding position and the proportions can be explained somewhat differently if the connecting plane 46 of the two roller axes M, m takes as a reference plane. The line of contact B of the two rollers then lies in this reference plane 46. In order to ensure a perfect To get support of the two rollers in the outward direction, the contact point A of the roller must be 28 on the abutment surface 30 and the point of contact a of the roller 32 on the thrust bearing surface 34 radially outside of the reference line 46 containing the two roller centers, while the contact point c of the Roller 32 on the support surface 42 has to lie radially within this line 46, which of course also applies to the foot
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punkt C der Walze 28 gilt.point C of the roller 28 applies.
Sieht man die vorstehend definierten Verhältnisse vor, so scheidet beispielsweise ein Walzenpaar aus, dessen Walzen exakt den gleichen Durchmesser aufweisen. Interessanterweise genügt es aber schon, die eine Walze - im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 die Walze 32 mit nur einem geringfügig kleineren Durchmesser herzustellen, um die einwandfreie Funktion zu sichern. In einem Ausführungsbeipiel hat die Wals 28 einen Durchmesser von 15mm, während der Durchmesser der kleineren Walze 32 nur wenige 1Otel mm kleiner ist und z.B. 14,5mm beträgt.If the conditions defined above are provided, a pair of rollers is eliminated, for example, whose Rolls have exactly the same diameter. Interestingly enough, just one roller is enough - in the exemplary embodiment according to FIG. 4, produce the roller 32 with only a slightly smaller diameter, to ensure proper function. In one embodiment, the whale 28 has a diameter of 15mm, while the diameter of the smaller roller 32 is only a few 10ths of a mm smaller and e.g. 14.5mm amounts to.
Es ist nicht notwendigerweise so, daß die kleinere Walze grundsätzlich dem Sekundärdruckglied zugeordnet ist, sondern in einem abgewandelten Beispiel, das nicht weiter dargestellt ist, könnte die kleinere Walze an der Widerlagerfläche 30 anliegen, während die größere Walze an der Drucklagerfläche 34 zur Anlage kommt. Hierbei könnte man dann auf den stationären Steg mit der Stützfläche ganz verzichten, wenn diese größere Walze sich ebenfalls an der Keilfläche 44 abstützt. Allerdings müssen auch dann die Verhältnisse so gewählt werden, daß die Walzen-It is not necessarily the case that the smaller roller is basically assigned to the secondary pressure member, but rather In a modified example, which is not shown further, the smaller roller could be on the abutment surface 30 rest, while the larger roller comes to rest on the pressure bearing surface 34. Here could you then completely do without the stationary web with the support surface if this larger roller is also is supported on the wedge surface 44. However, even then the conditions must be chosen so that the roller
mittelpunkte M und m jeweils innenseitig, das heißt dem Keil 20 zugewandt, bezüglich den Verbindungslinien AB bzw. aB liegen.centers M and m each on the inside, that is, facing the wedge 20, with respect to the connecting lines AB or aB lie.
Weiterhin ist dem Ausführungsbeispiel die Widerlagerfläche 30 etwa rechtwinklig zur Keilfläche 44 dargestellt und diese Widerlagerfläche verläuft damit unter einem spitzen Winkel zur Radialebene, während die gegenüberliegende Drucklagerfläche 34 etwa in einer Radialebene verläuft. Es ist jedoch ohne weite-; res möglich, den Winkel der Widerlagerfläche 3 0 bezüglich der Radialebene zu verkleinern und entsprechend die Drucklagerfläche 34 gegensinnig schräg zu stellen, etwa so, daß der Konvergenzwinkel der Lagerflächen 3 0,34 erhalten bleibt, wie es auch im Rahmen der Erfindung liegt, die Widerlagerfläche 30 radial ■anzuordnen und dafür die Drucklagerfläche 34 entsprechend schräg zu stellen, was im übrigen den Vorteil bringt, daß auch die Stützfläche 42 des eingesetzten Steges radial liegt, womit die Herstellung weiter vereinfacht werden kann.Furthermore, in the exemplary embodiment, the abutment surface 30 is shown approximately at right angles to the wedge surface 44 and this abutment surface thus runs at an acute angle to the radial plane, while the opposite thrust bearing surface 34 runs approximately in a radial plane. It is, however, without far-; res possible to reduce the angle of the abutment surface 3 0 with respect to the radial plane and accordingly the thrust bearing surface 34 to be inclined in opposite directions, approximately so that the angle of convergence of the bearing surfaces 3 0.34 is retained, as is also within the scope of the invention, the abutment surface 30 radially ■ to be arranged and the thrust bearing surface 34 accordingly to be inclined, which also has the advantage that the support surface 42 of the inserted Web is located radially, so that the production can be further simplified.
Claims (7)
spitzwinklig zur Radialebene verläuft.Thrust bearing surface (34) of the secondary link (36)
runs at an acute angle to the radial plane.
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DE (1) | DE8002852U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3925226A1 (en) * | 1988-08-18 | 1990-02-22 | Saurer Allma Gmbh | MECHANICAL POWER AMPLIFIER |
DE20220042U1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-05-06 | Kuka Schweissanlagen Gmbh | Spindle extension for assembly supports in motor vehicle construction has spring-loaded centering mounting for spindle shaft and with spindle-symmetrical circumferential side cone on spindle shaft |
EP1797997A1 (en) * | 2005-12-19 | 2007-06-20 | ALLMATIC-Jakob Spannsysteme GmbH | Vice with force amplifier |
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- DE DE8002852U patent/DE8002852U1/en not_active Expired
Cited By (4)
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