DE8307880U1 - GRINDING TOOL - Google Patents
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Description
Die Neuerung bezieht sich auf ein Schleifwerkzeug mit einem Schleifkörper oder mehreren SchleifSegmenten mit Schleifkorn/ beispielsweise Diamant, Bindemittel und schleifaktiven Füllstoffen und mindestens einer separaten, verschleißenden, nicht spanabhebenden Füllstofflage, die am oder im Schleifwerkzeug angeordnet ist.The innovation relates to a grinding tool with a grinding wheel or several grinding segments Abrasive grain / e.g. diamond, binding agent and abrasive fillers and at least one separate, abrasive, non-cutting filler layer, which is arranged on or in the grinding tool.
Die Verwendung von Füllstoffen in Schleifkörpern ist bekannt. Dabei umfaßt der Begriff Füllstoffe in der Schleifmitte lindus trie praktisch folgende drei Begriffe:The use of fillers in abrasive tools is known. The term includes fillers in the middle of the grinding industry practically the following three terms:
Füllstoffe im klassischen bzw. üblichen Sinn zur Verfüllung von Kunststoffen. Diese haben folgende Wirkungen:Fillers in the classic or usual sense for filling of plastics. These have the following effects:
a) Harzersparnis und damit eine Verbilligung des Harzsystems und damit des Schleifkörpersa) Resin savings and thus a lower cost of the resin system and thus the grinding tool
b) Verfestigungswirkungen (Armierungswirkung) und damit eine Erhöhung der Festigkeit des Bindungssteges zwischen den Schleifkörnern. Dies bewirkt eine Erhöhung des "Sprengwertes" (Bruchumfangsgeschwindigkelt), der Schleifhärte, der Seitensteifigkeit etc. des Schleifkörpers b) Reinforcement effects (reinforcement effect) and thus an increase in the strength of the binding web between the abrasive grains. This causes an increase in the "explosive value" (fracture circumference speed), the Grinding hardness, lateral stiffness, etc. of the grinding tool
c) Herabsetzen der Festigkeit des Bindungssteges und damit Erzielung einer weicheren Bindung und eines milderen Schliffes. Abgestumpfte Schleifkörner brechen leichter aus, die Selbstschärfeigenschaften der Schleifkörper werden verbessert, jedoch nimmt auch der Schei— benverschleiß zu.c) reducing the strength of the binding web and thus achieving a softer and a milder bond Cut. Break blunt abrasive grains easier from the self-sharpening properties of the grinding wheel are improved, but the disk wear also increases.
Bei manchen Füllstoffen treten die Wirkungen a) und b) bzw- a) und c) gemeinsam auf.With some fillers the effects a) and occur b) or a) and c) together.
Beispiele für solche Füllstoffe sind; Holzmehl, Kokosnußschalenmehl, Gesteinsmehl, Kreide, Ton, Feldspate, Kaolin, Quarz, Glaskurzfasern, Asbestfasern, Glaskugeln (Ballotini) , oberflächenbehandeltes Feinkorn (Siliciumkarbid,Examples of such fillers are; Wood flour, coconut shell flour, rock flour, chalk , clay, feldspar , kaolin, quartz, short glass fibers, asbestos fibers, glass balls (Ballotini), surface-treated fine grain (silicon carbide,
-4-Korund etc.), Bimsstein, Korkpulver etc.-4-corundum etc.), pumice stone, cork powder etc.
Gemeinsam ist diesen Füllstoffen, daß sie "schleifinaktiv" sind, d.h. daß sich beim Schleifprozeß keine diesen Vorgang positiv beeinflussenden chemischen oder physikalischen Reaktionen abspielen.What these fillers have in common is that they are "grinding inactive" i.e. that there are no chemical or physical factors that could positively influence this process during the grinding process Play reactions.
2. Füllstoffe, die den Verarbeitungsprozeß, insbesondere die thermische Aushärtung der Kunstharze beeinflussen, z.B. Magnesiumoxid, Calciumoxid.2. Fillers that influence the manufacturing process, in particular the thermal curing of synthetic resins, e.g. Magnesium oxide, calcium oxide.
3. "Schleifaktive Füllstoffe". Diese bewirken beim Schleifprozeß chemische und physikalische Vorgänge, welche das Schleif verhalten positiv beeinflussen. Insbesondere sollen diese Füllstoffe Standzeiterhöhungen des Schleifwerkzeuges und die Herabsetzung der Erwärmung von Werkstück und Schleifkörper und damit die Vermeidung thermischer Zerstörungen bewirken. Bei manchen schwierig zu zerspanenden Werkstoffen^ z.B. unlegierte, niedriggekohlte Stähle oder Titan, sind diese Füllstoffe die Voraussetzung für eine wirtschaftliche Bearbeitung.3. "Abrasive fillers". These effect during the grinding process chemical and physical processes that positively influence the grinding behavior. In particular, should These fillers increase the service life of the grinding tool and reduce the heating of the workpiece and Cause grinding media and thus the avoidance of thermal damage. For some difficult to machine Materials such as unalloyed, low-carbon steels or titanium, these fillers are the prerequisite for a economic processing.
Selbstverständlich können die schleifaktiven Füllstoffe auch Wirkungen der unter 1) und 2) erwähnten Füllstoffe (Erhöhung oder Herabsetzung der Festigkeit, Beeinflussung des Aushärteprozesses etc.) aufweisen.Of course, the abrasive fillers can also have the effects of the fillers mentioned under 1) and 2) (Increase or decrease in strength, influence the curing process, etc.).
Die schleifaktiven Füllstoffe sind die wichtigsten Füllstoffe in Schleifscheibenmassen. Ihre Wirkungen lassen sich im allgemeinen in folgende drei Hauptgruppen unterteilen :The abrasive fillers are the most important Fillers in grinding wheel compounds. Their effects can generally be divided into the following three main groups :
1. Herabsetzung der Reibung zwischen Schleifkorn, Werkstück | und Spänen, d.h. die Füllstoffe bzw. ihre Folgeprodukte müssen als Hochtemperatur- \md Hochdruckschmiermittel wirken. Sie können dabei einen Schmelzfilm (z.B. Kryolith) oder einen Feststoffschmierfilm (Graphit, Molybdänsulfid) bilden.1. Reduction of the friction between abrasive grain, workpiece | and chips, i.e. the fillers and their derivatives must be used as a high temperature \ md high pressure lubricant works. You can use a melt film (e.g. cryolite) or a solid lubricant film (graphite, molybdenum sulfide) form.
I »ft *·I »ft * ·
-5--5-
2. Schutzwirkungen durch Bilden von primären bzw. sekundären Oberflächenfilmen auf Korn, Werkstück und Spänen. Dadurch werden Kornzerstörung durch Diffusionsvorgänge (z.B. Spinellbildung beim Schleifen von ■Eisenwerkstoffen mit Korund), Aufbauschneiden am Korn und Wiederaufschweißeffekte (Späne und Werkstoff) vermieden.2. Protective effects through the formation of primary or secondary surface films on grain, workpiece and chips. This causes grain destruction through diffusion processes (e.g. spinel formation when grinding iron ■ materials with corundum), built-up edges on the grain and rewelding effects (Chips and material) avoided.
3. Kühleffekte im Mikrobereich durch hohe Schmelz-, Verdampfungs- und Umwandlungswärmen und temperaturmäßig günstig gelegene thermische Umwandlungspunkte.3. Cooling effects in the micro range due to high melting, evaporation and conversion heat and temperature conveniently located thermal transition points.
Als besonders schleifaktiv haben sich beispielsweise Halogenide (z.B. Bleichlorid, Flußspat, Kryolith etc.), Chalkogenide (z.B. Pyrit, Antimonsulfide, Zinksulfid, Molybdänsulfid, Selenide, Telluride etc.), niedrigschmelzende Metalle (z.B. Blei, Zinn, niedrigschmelzende Mischmetalle), Hochdruckschmiermittel (z.B. Graphit) erwiesen.Halides (e.g. lead chloride, fluorspar, cryolite, etc.) and chalcogenides have proven to be particularly active in grinding (e.g. pyrite, antimony sulfide, zinc sulfide, molybdenum sulfide, Selenide, Telluride etc.), low-melting metals (e.g. lead, tin, mixed metals with a low melting point), high-pressure lubricants (e.g. graphite) have been proven.
Abschließend soll noch festgehalten werden, daß bei diesen schleifaktiven Füllstoffen nicht unbedingt ein Verfüllen gegeben sein muß. Diese Füllstoffe müssen nicht unbedingt in die Scheibe.-jnischung eingebaut sein.Finally, it should be noted that these abrasive fillers do not necessarily need to be backfilled must be given. These fillers do not necessarily have to be built into the disk blend.
Diese schleifaktiven Füllstoffe direkt in das Bindungssystem der Schleifscheibe einzubauen, ist aus verschiedenen Gründen nicht immer möglich.There are several ways to incorporate these grinding-active fillers directly into the bond system of the grinding wheel Reasons not always possible.
Bei Schleifvorgangen mit hohen Schleifverhältnissen (vor allem Diamant- und CBN-Scheiben PcBN = kubisches Bornitridjj)■ bringt der direkte Einbau von schD.eif aktiven Füllstoffen, beispielsweise von Schmiermitteln, in das Bindungssystem keinen Erfolg, da den günstigen Eigenschaften des Schmiermittels eine Auflockerung des Bindungssystems gegenübersteht. Weiters können durch beschränktes Bindungsvolumen und geringen Scheibenverschleiß nur sehr kleine Mengen an aktivem Füllstoff pro cm zerspantem Werkstoff freigesetzt werden.When grinding processes with high grinding ratios (before especially diamond and CBN disks PcBN = cubic boron nitridejj) ■ The direct incorporation of schD.eif active fillers, for example lubricants, into the binding system does not result Success, as the favorable properties of the lubricant are offset by a loosening of the bond system. Furthermore can only use very small amounts of active filler due to the limited bond volume and low disc wear released per cm of machined material.
Man hat nun Schleifscheiben und Schleifverfahren entwik-Grinding wheels and grinding processes have now been developed
kelt, beispielsweise sei hier auf die Schweizer Patentschrift 541.391 und auf die DE-AS 29 OO 409 verwiesen, bei denen der schleifaktive Füllstoff während des Schleifvorganges extern der Schleifstelle oder dem Schleifwerkzeug zugeführt wird.kelt, for example, refer to the Swiss patent specification 541,391 and referred to DE-AS 29 OO 409, in which the grinding-active filler is supplied externally to the grinding point or the grinding tool during the grinding process.
Man arbeitet hier sozusagen mit zwei Werkzeugteilen einmal dem Schleifwerkzeug mit dem Schleifkorn, beispielsweise Diamant, oder kubischem Bornitrid in einem Bindemittel, und andererseits dem festen Schmierstoff, der beispielsweise in der Form eines Stabes ausgeführt ist und während des Schleifvorganges auf das Schleifwerkzeug gepreßt wird.You are working here with two tool parts, once the grinding tool with the abrasive grain, for example Diamond, or cubic boron nitride in a binder, and on the other hand the solid lubricant, for example is designed in the form of a rod and is pressed onto the grinding tool during the grinding process.
Der Nachteil dieser Verfahren liegt vor allem darin, daß eigene Hilfsvorrichtungen an den Maschinen notwendig sind, mittels denen die Zufuhr des schleifaktiven Füllstoffes erfolgen kann. Weiters ist es möglich, daß unbeabsichtigt ein derartiger Schleifkörper irrtümlich ohne schleifaktiven Füllstoff zum Einsatz kommt, was in manchen Fällen zu einer Zerstörung des Schleifkörpers führen kann. Diese Möglichkeit ist insbesondere bei Schleifkörpern mit sehr teurem Schleifkorn, wie gesagt Diamant, zu beachten.The main disadvantage of this method is that the machines require their own auxiliary devices are, by means of which the supply of the abrasive filler can be done. Furthermore, it is possible that inadvertently such a grinding body mistakenly without active grinding Filler is used, which in some cases can lead to the destruction of the grinding wheel. These Possibility is to be considered especially with grinding tools with very expensive abrasive grain, as mentioned diamond.
Man hat auch Schleifkörper mit Füllstoffringen entwikkelt. Abrasives with filler rings have also been developed.
Aufgabe der Neuerung ist es, ein Schleifwerkzeug dieser Art zu verbessern.The task of the innovation is to improve a grinding tool of this type.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die schleifaktiven Füllstoffe der Füllstofflage Halogenide, z.B. Kryolith, und/oder Sulfide, z.B. Pyrit, und Zinksulfid sind.This is achieved according to the invention in that the abrasive fillers of the filler layer contain halides, e.g. Are cryolite, and / or sulfides, e.g., pyrite, and zinc sulfide.
Diese Füllstofflage kann aus Kostengründen und/oder zur Erhöhung der Festigkeit Füllstoffe im herkömmlichen Sinne enthalten (siehe Seite 1 unter 1.), gegebenenfalls käme auch beispielsweise fein gemahlenes Siliciumkarbid in Betracht.This filler layer can be fillers in the conventional sense for reasons of cost and / or to increase the strength contained (see page 1 under 1.), possibly finely ground silicon carbide could also be considered.
AIs Beispiel für einen bei einem neuerungsgemäßen Schleifwerkzeug verwendbaren schleifaktiven Füllstoff sei ein Mangankomplex (Mangansalz) genannt.As an example of an abrasive filler that can be used in a grinding tool according to the invention called a manganese complex (manganese salt).
Die mit einem neuerungsgeraäßen Schleifwerkzeug durchgeführten Schleifversuche zeigten einen drastischen Anstieg der Schleifverhältnisse und eine deutliche Senkung der Schleiftemperatur.Those carried out with a new grinding tool Grinding tests showed a drastic increase in the grinding ratios and a significant reduction in the Grinding temperature.
Schleifkörper mit zusätzlichen festen schleifaktiven Füllstofflagen, beispielsweise Schmierbelägen/ sind vor allem da interessant, wo zur Zerspanung von einer Voi-umseinheit: Werkstoff relativ viel Energie aufgewendet werden muß und ohne Schleifflüssigkeit gearbeitet wird.Abrasive bodies with additional solid, abrasive filler layers, for example lubricating coatings, are primarily Interesting where to machine a Voi-um unit: Material has to be expended a lot of energy and work is carried out without grinding fluid.
Werkzeugschleifen (DIA): Werkzeugschleifen (CBM):
HP-Schleifen:
Hand-Schruppen:
Trennen (stat.): Granit-Trennen (Dia, stat.) Bohren (Dia):Tool grinding (DIA): Tool grinding (CBM): HP grinding:
Hand roughing: Cutting (stat.): Granite cutting (Dia, stat.) Drilling (Dia):
Es kristallisieren sich somit folgende Schwerpunkte für den Einsatz von neuerungsgemäßön Schleifkörpern heraus: Dia- und CBN-Scheiben, HP-Scheiben.The following focal points emerge for the use of abrasive tools in accordance with the present invention: Dia- and CBN disks, HP disks.
Weitere Einsatzgebiete: DIA, CBN:Further areas of application: DIA, CBN:
Trockenschleifen von HSS, Hartmetall, Verbundmaterial. Fast bei allen stirnseitig schleifenden Scheiben anwendbar.Dry grinding of HSS, hard metal, composite material. Can be used for almost all face-grinding wheels.
Nachfolgend wird die Neuerung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele beschrieben.The innovation is described below using various exemplary embodiments described.
1,83
1.8
. 105 . 10 5
. 10 5
cm
11J
cm
11
-8--8th-
Die Fig 1 bis 4 zeigen schematisch gehaltene Schaubilder verschiedener Ausführungsbeispiele eines neuerungsgemäßen Schleifwerkzeuges, die Fig. 5 zeigt schematisch einen Aufriß eines weiteren Ausführungsbeispieles einer nexierungsgemäßen Schleifscheibe, die Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf die Arbeitsfläche eines Ausführungsbeispieles einer neuerungsgemäßen Schleifscheibe, und die Fig. 7 und 8 zeigen je einen Schnitt durch zwei weitere Ausführungsbeispiele eines neuerungsgemäßen Schleifwerkzeuges. FIGS. 1 to 4 show diagrammatically held diagrams of various exemplary embodiments of an innovation according to the invention Grinding tool, Fig. 5 shows schematically an elevation of a further embodiment of a nexierungsgemäß Grinding wheel, Fig. 6 shows a plan view of the work surface of an embodiment a grinding wheel according to the innovation, and FIGS. 7 and 8 each show a section through two further exemplary embodiments of a grinding tool according to the innovation.
Die Fig. 1 zeigt ein als Topfscheibe ausgebildetes neuerungsgemäßes Schleifwerkzeug mit einem Trägerkörper 1, beispielsweise aus Metallguß, einem Schleifring 2 und einem schleifaktiven Füllstoffring 3, der innerhalb des Schleifringes 2 auf dem Trägerkörper 1 angeordnet, beispielsweise mit diesem verklebt ist. Die Fig. 2 zeigt einen Stiftschleifkörper, wiederum mit einem Trägerkörper 1f der als Welle ausgeführt ist, zwei Schleifzylindern 21 und einem schleifaktiven Füllstoffzylinder 31.1 shows a grinding tool according to the invention designed as a cup wheel with a carrier body 1, for example made of cast metal, a slip ring 2 and an abrasive filler ring 3, which is arranged within the slip ring 2 on the carrier body 1, for example glued to it. 2 shows a pencil grinding body, again with a support body 1 f which is designed as a shaft, two grinding cylinders 21 and an abrasive filler cylinder 31.
Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 ist das Schleifwerkzeug als Schleifscheibe 22 ausgebildet und in diese Schleifscheibe 22 ist der schleifaktive Füllstoff in der jIn the embodiment according to FIG. 3, the grinding tool is designed as a grinding wheel 22 and in this grinding wheel 22 is the grinding-active filler in the j
Form radial ausgerichteter plattenförmiger FüllstofflagenForm of radially aligned plate-shaped filler layers
32 angeordnet. Die plattenförmigen Füllstofflagen können32 arranged. The plate-shaped filler layers can
in einem Winkel zur Drehachse der Schleifscheibe 22 ausgerichtet sein.be aligned at an angle to the axis of rotation of the grinding wheel 22.
Bei der Schleifscheibe nach der Fig. 5 ist der scheibenförmige metallische Trägerkörper 1 mit Schleifsegmenten bestückt. Zwischen den SchleifSegmenten 23, die beispielsweise Diamantschleifkorn in einer Kupferbildung aufweisen, sind Füllstoffsegmente 33 vorgesehen. Die FüllstoffsegmenteIn the case of the grinding wheel according to FIG. 5, it is disk-shaped metallic carrier body 1 equipped with grinding segments. Between the grinding segments 23, for example Have diamond abrasive grain in a copper formation, filler segments 33 are provided. The filler segments
33 und die Schleifsegmente 23 ergänzen sich im Ausführungsbeispiel zu einem geschlossenen Ring. 33 and the grinding segments 23 complement each other in the exemplary embodiment to form a closed ring.
Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 6 zeigt eine Tellerschleifscheibe, bei der die streifenförmigen schleifaktivenThe embodiment according to FIG. 6 shows a disc grinding wheel, in which the strip-shaped abrasive active
Füllstofflagen 34 strahlenförmig angeordnet sind und jeweils den Schleifkörper 24 unterbrechen. Schleifkörper 24 und Füllstoff lagen 34 sind wiederum auf einem in der Fig. der Zeichnung nicht gezeigten Trägerkörper angeordnet.Filler layers 34 are arranged radially and each interrupt the grinding wheel 24. Abrasive body 24 and filler layers 34 are in turn on one in the figure of the drawing not shown carrier body arranged.
J Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 4 sind die schleif-J In the exemplary embodiment according to FIG. 4, the grinding
aktiven Füllstofflagen 35 sternförmig zusammengefaßt. In der Schleifscheibe 2Ξ sind Vertiefungen 4 vorgesehen, in die der Füllstoffstern 35 eingesetzt werden kann.active filler layers 35 combined in a star shape. In the Grinding wheel 2Ξ recesses 4 are provided into which the filler star 35 can be inserted.
Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 7 zeigt eine Schleifscheibe, bei der an dem Schleifkörper 26 beidseitig schleifaktive Füllstoffringe 36 angebracht sind.The embodiment according to FIG. 7 shows a grinding wheel in which on both sides of the grinding body 26 abrasive filler rings 36 are attached.
Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 8 ist ähnlich dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1. Bei einer Topfschleifscheibe sind um einen Trägerkörper 1 ein Schleifring 27 und ein Füllstoff ring 37 angeordnet. Der Füllstoffring kann den selbstverschleißenden Stützrand bei herkömmlichen Topfscheiben ersetzen, beispielsweise kann er aus schleifaktivem Füllstoff, der in einem Flüssigharz gebunden ish, bestehen. In die a Kunststoffmatrix können Füllstoffe im herkömmlichen Sinne, also nicht schleifaktive Füllstoffe und eventuell ein geringerer Prozentsatz an vorzugsweise feinem Schleifkorn eingebaut sein.The embodiment according to FIG. 8 is similar to the embodiment of FIG. 1. In the case of a cup grinding wheel a slip ring 27 and a filler ring 37 are arranged around a carrier body 1. The filler ring can be the self-wearing Replace the support rim on conventional cup wheels, for example it can be made of grinding-active filler, bound in a liquid resin. In the a plastic matrix can fillers in the conventional sense, in other words, non-abrasive fillers and possibly a smaller percentage of preferably fine abrasive grains incorporated be.
Anschleißend folgen die Ergebnisse zweier Vergleichstests zwischen einem herköraalichen Schleifwerkzeug und einem neuerungsgemäßen SchleifwerkzeugThis is followed by the results of two comparative tests between a conventional grinding tool and one modern grinding tool
Schleifkörper Abmessungen WerkstückGrinding wheel dimensions workpiece
100-3-3 Werkstoff VEW 700100-3-3 material VEW 700
Umfangsgeschwindigkeit: 15.5 m/secPeripheral speed: 15.5 m / sec
Zustellung und Vorschub von HandInfeed and advance by hand
,1 · · J j ti· , 1 · J j ti ·
-10--10-
Abschnitt Verschleiß jächlerlfverfrältnis Schleifzeit Temperatur mm um cm /an? min C^ ■mav Wear section jächlerlfverfrätnis grinding time temperature mm um cm / an? min C ^ ■ mav
906 0.094 445 0.055 937 0.063906 0.094 445 0.055 937 0.063
82.4 58.6 10282.4 58.6 102
45.4
20.9
36.445.4
20.9
36.4
220220
Schleifkörper Abmessungen 100-3-3Grinding wheel dimensions 100-3-3
Umfangsgeschwindigkeit: 1k5>.5 m/sec Zustellung und Vorschub von HandCircumferential speed: 1 k 5> .5 m / sec infeed and feed by hand
Werkstück
Werkstoff VEW 700workpiece
Material VEW 700
Abschnitt Verschleiß Schleifverhältnis Schleifzeit Temperatur ran itm cm^/axr min CP maxSection Wear Grinding ratio Grinding time Temperature ran itm cm ^ / axr min CP max
16Ο16Ο
24OC 24O C
170C 170 C
Die Scheibe hatte ein wesentlich ruhigeres Schleifgeräusch als die Scheibe nach dem Stand der Technik und auch der Funkenflug war weniger stark.The disc had a much quieter grinding noise than the prior art disc and also the flying sparks was less strong.
• ·ι Ii < ι ■ it ι ι ι .• · ι Ii < ι ■ it ι ι ι.
• ι ι . · I ι . . ** I I ι Ii ιι·*• ι ι. · I ι. . ** I I ι Ii ιι · *
Claims (11)
sind (Fig. 4).9. Grinding tool according to claim 8, characterized in that the filler layers (35) are combined in a star shape
are (Fig. 4).
Füllstofflagen homogener schleifaktiver Füllstoff ist
bzw. sind.10. Grinding tool according to one of claims 1 to 9, characterized in that the filler layer (3, ...) or
Filler layers is homogeneous abrasive filler
or are.
Applications Claiming Priority (1)
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DE102009009139A1 (en) | 2009-02-17 | 2010-08-19 | Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg | Middle armrest for motor vehicle, has bearing block fixed relative to vehicle center console and support body displaceably guided along longitudinal direction on bearing block |
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-
1983
- 1983-03-17 DE DE19838307880 patent/DE8307880U1/en not_active Expired
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