EP0499580A2 - Ausziehwerkzeug - Google Patents

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EP0499580A2
EP0499580A2 EP92810071A EP92810071A EP0499580A2 EP 0499580 A2 EP0499580 A2 EP 0499580A2 EP 92810071 A EP92810071 A EP 92810071A EP 92810071 A EP92810071 A EP 92810071A EP 0499580 A2 EP0499580 A2 EP 0499580A2
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EP
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extraction tool
thread
external thread
tool according
tool
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Antonius Winkeljann
Franz Popp
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Hilti AG
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Hilti AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
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    • B25B27/02Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same
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    • Y10T29/53857Central screw, work-engagers around screw
    • Y10T29/53878Tubular or tube segment forms work-engager
    • Y10T29/53883Screw threaded work-engager

Definitions

  • the invention relates to a pull-out tool for sleeve-shaped objects located in a component, with a shaft which has a conical external thread tapering towards the free end and carries an attacking means at the other end.
  • a screw unscrewing tool which has a thread with a very large pitch at one end and is provided with an attack means at the other end, which consists of four ground surfaces, each offset by 90 ° to one another.
  • This commercially available boring tool is particularly suitable for removing broken parts with external threads from tapped holes. Since this known screw unscrewing tool consists of solid material, the application possibilities are restricted.
  • the invention has for its object to provide a pull-out tool with which an expansion sleeve can be removed despite an anchor bolt passing through it.
  • the object is achieved in that the extracting tool has a zential, longitudinally extending through hole.
  • the extraction tool used surrounds an anchor bolt that may be present, the conical one External thread allows access to the gap between the anchor bolt and the expansion sleeve.
  • the extracting tool is preferably characterized in that the through-bore in the area of the external thread has an internal thread which is matched to the thread of the anchor bolt which may be present and whose axial extent essentially corresponds to the axial extent of the external thread.
  • the thread pitch of the external thread suitably corresponds to the thread pitch of the internal thread.
  • the anchor bolt When the external thread is screwed into the expansion sleeve, the anchor bolt can experience an axial movement via the internal thread of the extracting tool if the pitch is not the same. On the one hand, this could lead to the bolt abutting the bottom of the bore, thus preventing the extraction tool from being screwed in further, and on the other hand, an expansion process of the expansion elements could be initiated. For this reason, both threads advantageously have the same pitch.
  • the wall thickness remaining between the internal thread and the external thread decreases constantly towards the free end. This is achieved in that the thread start of the internal thread and the thread start of the external thread lie on the same radius, which extends from the circumference of the external thread to the center of the extraction tool.
  • the internal thread and the external thread advantageously converge towards the free end. This creates an annular cutting edge in the end area.
  • the external thread preferably has an inclination of 2 ° to 7 ° with respect to the longitudinal axis of the extraction tool towards the free end. Due to the low inclination, the extraction tool can continue into the gap between the Anchor bolts and the expansion sleeve are screwed in, so that the external thread can cut a thread serving for axial support into the inner wall of the expansion sleeve.
  • a pull-out tool is preferably used, the external thread of which has an inclination of 2 °. The flatter the slope, the more threads can be cut in the inner wall. In this way, higher axial pull-out values are achieved.
  • the external thread of the extraction tool preferably has an incline of 5 ° to 7 °.
  • the external thread is expediently a cutting thread in order to ensure a connection by means of a thread cutting process. This cutting process is further promoted if the extraction tool advantageously consists of hardenable steel.
  • FIG. 1 shows an anchor, which is composed of an anchor bolt 14, an expansion sleeve 12, a spacer sleeve 18, a washer 16 and a nut 15.
  • An axial force applied via the nut 15 causes the expansion elements 12a of the expansion sleeve 12 to expand radially in the area deepest in the borehole.
  • the second component 17 to be fastened sits between the washer 16 and the surface of the component 13.
  • a drawing tool 10 with a through bore 10d can be seen in FIG.
  • the outer diameter of the shaft 10a is smaller than the diameter of a borehole 19.
  • the extraction tool 10 has a conical external thread 10b which tapers towards the free end.
  • a force application means 10c is provided at the opposite end.
  • the through bore 10d of the pull-out tool 10 is larger than the thread diameter of the anchor bolt 14.
  • the expansion sleeve 12 shown in this example has an internal widening 12b in the area opposite the expansion elements 12a. This extension 12b serves to receive the screwed-in external thread 10b of the extraction tool 10.
  • the force application means 10c in the form of two pin-shaped elements is arranged at right angles to the longitudinal axis of the extraction tool 10. These pin-shaped elements are inserted in prefabricated bores 10h, protrude up to the inner wall of the through bore 10d and are welded to the outer surface of the extraction tool 10.
  • Another possibility of designing the force application means 10c is to arrange a pin-shaped one Element that is inserted through both holes 10h and then welded on.
  • FIG. 3 shows an anchor which essentially corresponds to the anchor in FIG. 1.
  • the difference between the two anchors lies in the greater length of the thread 4c and in the shape of the expansion sleeve 2, which has no extension.
  • the extraction tool 1 shown in FIG. 4 has an internal thread 1e on the inner circumference of a through hole 1d, the pitch of which is matched to the thread pitch of an anchor bolt 4.
  • An external thread 1b has the same pitch as the internal thread 1e. The beginning of the thread lies on the same radius, which extends from the circumference of the external thread 1b to the center of the extraction tool 1. A constant expansion of the wall thickness in the direction of the shaft 1a can thus be achieved.
  • the conically shaped external thread 1b converges with the internal thread 1e, so that an annular cutting edge which acts towards the free end forms on the end face 1f.
  • the through hole 1d adjoining the internal thread 1e is of expanded design. Due to this enlarged through hole 1d, the extracting tool 1 can also be used when the anchor bolt 4 is slightly bent.
  • the nut 5, 15 is loosened and removed together with the washer 6, 16 from the anchor bolt 4, 14.
  • the component 7, 17 to be fastened is then lifted off the component 3, 13, so that the spacer sleeve 8, 18 can be pulled out without difficulty with a tool in the form of pliers. So that the expansion sleeve 2, 12 can now be relieved, an axial movement of the Anchor bolt 4, 14 take place in the borehole 9, 19.
  • the nut 5, 15 is screwed back onto the anchor bolt 4, 14, so that the blows emitted to the end face of the anchor bolt 4, 14 are absorbed by the nut 5, 15 and over the thread flanks are transferred to the anchor bolts 4, 14.
  • the nut 5, 15 is then unscrewed again and the extraction tool 1, 10 is inserted into the borehole 9, 19 so that the conical external thread 1b, 10b comes into contact with the inner wall 2b, 12b of the expansion sleeve 2, 12 in order to achieve a positive connection by cutting a thread.
  • the extraction tool 1, 10 pulls axially on the expansion sleeve 2, 12 so that the expansion elements 2a, 12a are pressed together.
  • the further pulling out of the borehole 9, 19 takes place without problems.
  • the pulling out of the expansion sleeve 2, 12 can be facilitated by means of a striking tool (not shown) arranged in the area of the force application means 1c, 10c.

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Abstract

Das Ausziehwerkzeug (1) für Spreizhülsen (2) von Ankern besteht aus einem Schaft (1a), der ein sich zum einen, freien Ende hin verjüngendes, konisches Aussengewinde (1b) aufweist und am anderen Ende ein Kraftangriffsmittel (1c) trägt. Der Schaft (1a) weist eine zentrale, sich in Längsrichtung erstreckende Durchgangsbohrung (1d) zur Aufnahme von Ankerbolzen (4) auf. Nach dem Entlasten der Spreizhülse (2) durch axiales Hineinschlagen des Ankerbolzens (4) kann das Ausziehwerkzeug (1) mit dem Aussengwinde (1b) in den Spalt zwischen dem Ankerbolzen (4) und der Spreizhülse (2) hineingedreht werden. Durch das Eindrehen des Ausziehwerkzeuges (1) schneidet sich das Aussengewinde (1b) in die Innenwandung (2b) der Spreizhülse (2) und bildet somit eine formschlüssige Verbindung. Durch das Aufbringen einer axialen Kraft auf das Kraftangriffsmittel (1c) kann die Spreizhülse (2) aus dem Bohrloch (9) des Aufnahmematerials (3) herausgezogen werden. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Ausziehwerkzeug für in einem Bauteil befindliche hülsenförmige Gegenstände, mit einem Schaft, der ein sich zum einen, freien Ende hin verjüngendes, konisches Aussengewinde aufweist und am anderen Ende ein Angriffsmittel trägt.
  • Bekannt ist ein Schraubenausdrehwerkzeug, das an einem Ende ein Gewinde mit einer sehr grossen Steigung aufweist und am anderen Ende mit einem Angriffsmittel versehen ist, das aus vier jeweils um 90° zueinander versetzten, angeschliffenen Flächen besteht.
  • Dieses handelsübliche Ausdrehwerkzeug eignet sich besonders zum Entfernen abgebrochener Teile mit Aussengewinde aus Gewindebohrungen. Da dieses bekannte Schraubenausdrehwerkzeug aus Vollmaterial besteht, ist die Anwendungsmöglichkeit eingeschränkt.
  • Der Nachteil dieses Werkzeuges liegt darin, dass keine hülsenförmigen Gegenstände ausgezogen werden können, durch deren Durchgangsbohrung sich ein Schaft oder dergleichen erstreckt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausziehwerkzeug zu schaffen, mit dem eine Spreizhülse trotz eines diese durchsetzenden Ankerbolzens entfernt werden kann.
  • Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Ausziehwerkzeug eine zentiale, sich in Längsrichtung erstreckende Durchgangsbohrung aufweist.
  • Somit umgibt das eingesetzte Ausziehwerkzeug einen gegebenenfalls vorhandenen Ankerbolzen, wobei das konische Aussengewinde einen Zugriff in den Spalt zwischen dem Ankerbolzen und der Spreizhülse ermöglicht.
  • Vorzugsweise zeichnet sich das Ausziehwerkzeug dadurch aus, dass die Durchgangsbohrung im Bereich des Aussengewindes ein auf das Gewinde des gegebenenfalls vorhandenen Ankerbolzens abgestimmtes Innengewinde aufweist, dessen Axialerstreckung im wesentlichen der Axialerstreckung des Aussengewindes entspricht.
  • Zweckmässigerweise entspricht die Gewindesteigung des Aussengewindes der Gewindesteigung des Innengewindes.
  • Beim Eindrehen des Aussengewindes in die Spreizhülse kann der Ankerbolzen über das Innengewinde des Ausziehwerkzeuges bei nicht gleicher Steigung eine axialen Bewegung erfahren. Dies könnte zum einen dazu führen, dass der Bolzen am Grund der Bohrung ansteht und somit ein weiteres Eindrehen des Ausziehwerkzeuges verhindert und zum anderen könnte ein Spreizvorgang der Spreizelemente eingeleitet werden. Aus diesem Grund haben beide Gewinde vorteilhafterweise die gleiche Steigung.
  • Vorteilhafterweise nimmt die zwischen dem Innengewinde und dem Aussengewinde verbleibende Wandstärke zum freien Ende hin konstant ab. Dies wird dadurch erreicht, dass der Gewindeanfang des Innengewindes und der Gewindeanfang des Aussengewindes auf dem gleichen Radius liegen, der sich vom Umfang des Aussengewindes zum Zentrum des Ausziehwerkzeuges erstreckt.
  • Vorteilhafterweise laufen das Innengewinde und das Aussengewinde zum freien Ende hin zusammen. Somit entsteht im Endbereich eine kreisringförmige Schneide.
  • Vorzugsweise weist das Aussengewinde in bezug auf die Längsachse des Ausziehwerkzeuges zum freien Ende hin eine Neigung von 2° bis 7° auf. Aufgrund der geringen Neigung kann das Ausziehwerkzeug weiter in den Spalt zwischen dem Ankerbolzen und der Spreizhülse eingedreht werden, so dass das Aussengewinde ein der axialen Abstützung dienendes Gewinde in die Innenwandung der Spreizhülse schneiden kann.
  • Befindet sich zwischen dem Ankerbolzen und der Spreizhülse sehr wenig Platz, so wird vorzugsweise ein Ausziehwerkzeug verwendet, dessen Aussengewinde eine Neigung von 2° aufweist. Je flacher die Neigung ist, umso mehr Gewindegänge können in die Innenwandung geschnitten werden. Auf diese Weise werden höhere axiale Auszugswerte erzielt.
  • Bei relativ grossem Spalt zwischen dem Ankerbolzen und der Spreizhülse weist das Aussengewinde des Ausziehwerkzeuges vorzugsweise eine Steigung von 5° bis 7° auf.
  • Zweckmässigerweise ist das Aussengewinde ein Schneidgewinde, um eine Verbindung durch einen Gewindeschneidvorgang sicherzustellen. Dieser Schneidvorgang wird weiter gefördert, wenn vorteilhafterweise das Ausziehwerkzeug aus einem einsatzhartbaren Stahl besteht.
  • Speziell bei einem grossen Spalt zwischen dem Ankerbolzen und der Spreizhülse ist der Einsatz eines Ausziehwerkzeuges mit einer Durchgangsbohrung ohne Innengewinde vorteilhaft.
  • Beim Eindrehen des konischen Aussengewindes in die Spreizhülse wird neben dem Gewindeschneidvorgang eine zusätzliche keilförmige Verklemmung des Aussengewindes in der Spreizhülse erreicht.
  • Nachstehend wir die Erfindung anhand zweier Beispiele näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Anker im befestigten Zustand;
    • Fig. 2 ein in die Spreizhülse gemäss Fig. 1 eingedrehtes Ausziehwerkzeug;
    • Fig. 3 einen weiteren Anker im befestigten Zustand;
    • Fig. 4 ein weiteres in die Spreizhülse gemäss Fig. 3 eingedrehtes Ausziehwerkzeug.
  • Die Figur 1 zeigt einen Anker, der sich aus einem Ankerbolzen 14, einer Spreizhülse 12, einer Distanzhülse 18, einer Beilagscheibe 16 und einer Mutter 15 zusammensetzt. Eine über die Mutter 15 aufgebrachte axiale Kraft bewirkt ein radiales Aufweiten der Spreizelemente 12a der Spreizhülse 12 im bohrlochtiefsten Bereich. Zwischen der Beilagscheibe 16 und der Oberfläche des Bauteiles 13 sitzt das zu befestigende zweite Bauteil 17.
  • In der Figur 2 ist ein Ausziehwerkzeug 10 mit einer Durchgangsbohrung 10d erkennbar. Der Aussendurchmesser des Schaftes 10a ist kleiner als der Durchmesser eines Bohrloches 19. Am einen Ende weist das Ausziehwerkzeug 10 ein konisches Aussengewinde 10b auf, das sich zum freien Ende hin verjüngt. Am gegenüberliegenden Ende ist ein Kraftangriffsmittel 10c vorgesehen.
  • Die Durchgangsbohrung 10d des Ausziehwerkzeuges 10 ist grösser als der Gewindedurchmesser des Ankerbolzens 14. Die in diesem Beispiel dargestellte Spreizhülse 12 weist im den Spreizelementen 12a gegenüberliegenden Bereich eine innere Erweiterung 12b auf. Diese Erweiterung 12b dient der Aufnahme des eingedrehten Aussengewindes 10b des Ausziehwerkzeuges 10.
  • Das Kraftangriffsmittel 10c in Form von zwei stiftförmigen Elementen ist rechtwinklig zur Längsachse des Ausziehwerkzeuges 10 angeordnet. Diese stiftförmigen Elemente stecken dabei in vorgefertigten Bohrungen 10h, ragen bis zur Innenwandung der Durchgangsbohrung 10d und sind an der äusseren Oberfläche des Ausziehwerkzeuges 10 angeschweisst.
  • Eine weitere Möglichkeit, das Kraftangriffsmïttel 10c auszubilden, besteht in der Anordnung eines stiftförmigen Elementes, das durch beide Bohrungen 10h hindurchgesteckt und anschliessend angeschweisst wird.
  • In der Figur 3 ist ein Anker dargestellt, der im wesentlichen dem Anker in der Figur 1 entspricht. Der Unterschied beider Anker liegt in der grösseren Länge des Gewindes 4c und in der Form der Spreizhülse 2, die keine Erweiterung aufweist.
  • Das in der Figur 4 dargestellte Ausziehwerkzeug 1 weist am inneren Umfang einer Durchgangsbohrung 1d ein Innengewinde 1e auf, dessen Steigung auf die Gewindesteigung eines Ankerbolzens 4 abgestimmt ist. Ein Aussengewinde 1b hat die gleiche Steigung wie das Innengewinde 1e. Deren Gewindeanfang liegt auf dem gleichen Radius, der sich vom Umfang des Aussengewindes 1b zum Zentrum des Ausziehwerkzeuges 1 erstreckt. Somit kann eine konstante Erweiterung der Wandstärke in Richtung Schaft 1a erzielt werden. Das konisch ausgebildete Aussengewinde 1b läuft mit dem Innengewinde 1e zusammen, so dass sich an der Stirnseite 1f eine zum freien Ende hin wirkende kreisringförmige Schneide bildet.
  • Die sich an das Innengewinde 1e anschliessende Durchgangsbohrung 1d ist erweitert ausgebildet. Aufgrund dieser erweiterten Durchgangsbohrung 1d lässt sich das Ausziehwerkzeug 1 auch dann anwenden, wenn der Ankerbolzen 4 geringfügig verbogen ist.
  • Das Vorgehen beim Entfernen einer Spreizhülse 2, 12 aus einem Bohrloch 9, 19 in einem Bauteil 3, 13 geschieht auf folgende Weise:
  • Zuerst wird die Mutter 5, 15 gelöst und zusammen mit der Beilagscheibe 6, 16 von dem Ankerbolzen 4, 14 abgenommen. Anschliessend wird das zu befestigende Bauteil 7, 17 vom Bauteil 3, 13 abgehoben, so dass die Distanzhülse 8, 18 mit einem Werkzeug in Form einer Zange ohne Schwierigkeiten herausgezogen werden kann. Damit nun die Spreizhülse 2, 12 entlastet werden kann, muss eine Axialbewegung des Ankerbolzens 4, 14 in das Bohrloch 9, 19 erfolgen. Um eine Beschädigung des Gewindes am Ankerbolzen 4, 14 zu vermeiden, wird die Mutter 5, 15 wieder auf den Ankerbolzen 4, 14 aufgeschraubt, so dass die auf die Stirnseite des Ankerbolzens 4, 14 abgegebenen Schläge von der Mutter 5, 15 aufgefangen und über die Gewindeflanken auf den Ankerbolzen 4, 14 übertragen werden. Anschliessend wird die Mutter 5, 15 wieder abgeschraubt und das Ausziehwerkzeug 1, 10 in das Bohrloch 9, 19 eingesetzt, so dass das konische Aussengewinde 1b, 10b mit der Innenwandung 2b, 12b der Spreizhülse 2, 12 in Berührung kommt, um eine formschlüssige Verbindung durch das Einschneiden eines Gewindes zu erhalten.
  • Da die Spreizhülse 2, 12 in der Regel nach dem Entlasten noch etwas radial aufgeweitet ist, wird der Eindrehvorgang dadurch gewährleistet, dass die nicht dargestellten Stege, die sich zwischen den Spreizsegmenten 2a, 12a beim Aufweitvorgang gebildet haben, ein Verdrehen verhindern.
  • Nachdem die formschlüssige Verbindung des Ausziehwerkzeuges 1, 10 mit der Spreizhülse 2, 12 hergestellt ist, wird über das Ausziehwerkzeug 1, 10 an der Spreizhülse 2, 12 axial gezogen, so dass die Spreizelemente 2a, 12a zusammengedrückt werden. Das weitere Herausziehen aus dem Bohrloch 9, 19 erfolgt ohne Probleme. Das Herausziehen der Spreizhülse 2, 12 kann über ein im Bereich der Kraftangriffsmittel 1c, 10c angeordnetes, nicht dargestelltes Schlag-Werkzeug erleichtert werden. Bei einem geringen Spalt zwischen dem Ankerbolzen 4, 14 und der Spreizhülse 2, 12 wird vorteilhaft ein Ausziehwerkzeug 1, 10 verwendet, das ein Innengewinde 1e aufweist.
  • Bei der Verwendung eines Ausziehwerkzeuges 1, 10, bei dem das Aussengewinde 1b, 10b mit der Durchgangsbohrung 1d, 10d zusammenläuft, ist der restliche verbleibende Materialquerschnitt im Bereich des Zahngrundes sehr klein. Durch ein Innengewinde 1e in der Durchgangsbohrung 1d mit dem gleichen Gewindeanfang kann diese Querschnittsverengung dadurch vermieden werden, dass sich die Zahnspitzen des Innengewindes 1e in das Gewinde 4c des Ankerbolzens 4 erstrecken.

Claims (8)

  1. Ausziehwerkzeug (1, 10) für in einem Bauteil (3, 13) befindliche hülsenförmige Gegenstände (2, 12) mit einem Schaft (1a, 10a), der ein sich zum einen freien Ende (1f, 10f) hin verjüngendes, konisches Aussengewinde (1b, 10b) aufweist und am anderen Ende (1g, 10g) ein Angriffsmittel (1c, 10c) trägt, dadurch gekennzeichnet, daas das Ausziehwerkzeug (1, 10) eine zentrale, sich in Längsrichtung erstreckende Durchgangsbohrung (1d, 10d) aufweist.
  2. Ausziehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrung (1d) im Bereich des Aussengewindes (1b) ein Innengewinde (1e) aufweist, dessen Axialerstreckung im wesentlichen der Axialerstreckung des Aussengewindes (1b) entspricht.
  3. Ausziehwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeateigung des Aussengewindes (1b) der Gewindesteigung des Innengewindes (1e) entspricht.
  4. Ausziehwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem Innengewinde (1e) und dem Aussengewinde (1b) verbleibende Wandstärke zum freien Ende (1f) hin konstant abnimmt.
  5. Ausziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (1e) und das Aussengewinde (1b) zum freien Ende (1f) hin zusammenlaufen.
  6. Ausziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussengewinde (1b, 10b) in Bezug auf die Längsachse des Ausziehwerkzeugs (1, 10) zum freien Ende (1f, 10f) hin eine Neigung (n) von 2° - 7° aufweist.
  7. Ausziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussengewinde (1b) ein Schneidgewinde ist.
  8. Ausziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausziehwerkzeug (1, 10) aus einem einaatzhärtbaren Stahl besteht.
EP92810071A 1991-02-11 1992-01-31 Ausziehwerkzeug Expired - Lifetime EP0499580B1 (de)

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EP0499580A2 true EP0499580A2 (de) 1992-08-19
EP0499580A3 EP0499580A3 (en) 1993-01-27
EP0499580B1 EP0499580B1 (de) 1995-06-21

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US (1) US5201104A (de)
EP (1) EP0499580B1 (de)
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