EP0640724B1 - Baumaschine, insbesondere Baggerfahrzeug - Google Patents

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EP0640724B1 EP94112370A EP94112370A EP0640724B1 EP 0640724 B1 EP0640724 B1 EP 0640724B1 EP 94112370 A EP94112370 A EP 94112370A EP 94112370 A EP94112370 A EP 94112370A EP 0640724 B1 EP0640724 B1 EP 0640724B1
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piston
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construction machine
machine according
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Ing. Luis Haringer
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Macmoter SpA
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Macmoter SpA
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/301—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom with more than two arms (boom included), e.g. two-part boom with additional dipper-arm
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes

Definitions

  • the invention relates to a construction machine, in particular Excavator vehicle, with a frame and a boom, the one inner arm piece articulated on the frame side and a working tool load-bearing outer arm piece and articulated piston-cylinder units for individual pivoting of the arm pieces and of the working tool opposite the frame or the frame side has adjacent arm piece, at least one piston-cylinder unit entirely or predominantly within a hollow profile having arm piece is arranged.
  • a construction machine with a single hydraulic boom pivotable arm pieces is known, both as Wheeled vehicle with a digging spoon as a working tool (DE 41 24 461 C) as a tracked vehicle with a loading shovel as a working tool (DE 24 11 051 C).
  • each arm piece points both at its inner end and at its outer end a hinge axis that it with the frame adjacent Arm piece or extension bracket and with the neighboring one on the tool side Connect arm piece or tool.
  • each arm piece points two articulation axes for attaching the piston-cylinder units on, one in the the piston-cylinder unit to his attacks own pivoting, and one from which the piston-cylinder unit for swiveling the neighboring tool Arm piece or tool runs out.
  • the piston-cylinder units each in the vertical central plane of the Boom arranged or laterally offset next to the relevant one Arm piece must be arranged, possibly in a double version symmetrical to the vertical center plane of the boom.
  • the piston-cylinder units are poorly protected, so that there is a risk that, with regard to the rough construction site operation in connection with carelessness the operation to undesirable shear forces on the Piston-cylinder units come into contact with obstacles. Corresponding damage to the piston-cylinder units hard to avoid even if these piston-cylinder units are particularly stable, but what already represents an undesirable additional effort.
  • the boom is only made up of two separately pivotable arm pieces.
  • the bending of the inner arm piece results in a ratio comparatively short range to arm length overall.
  • the invention is based, so the task of the construction machine improve that with the effort corresponding maximum range Damage or bending of the piston-cylinder units especially in the most vulnerable area excluded are.
  • an excavator vehicle 1 is provided with four Is equipped with wheels 2 and has a chassis frame 3, on which a driver's cab 5 is mounted by means of a slewing ring 4 is.
  • a housing 6 At the rear of the driver's cab 5 is a housing 6 provided that the travel drive as well as the hydraulic devices and control devices for the excavator vehicle 1 records.
  • a shield 11 is attached by means of a piston-cylinder unit 12 can be raised and lowered.
  • the excavator vehicle 1 is given a fixed stand, provided for To be able to carry out dredging.
  • a boom 14 is connected to the mounting bracket 8 consists of an inner arm piece 15, a middle arm piece 16 and an outer arm piece 17.
  • the latter is the working tool 18, in the illustrated embodiment a digging spoon, attached.
  • the extension bracket 8, the arm pieces 15 to 17 and the working tool 18 are through horizontal hinge axes 19, 20, 21 and 22 connected together.
  • an inner piston-cylinder unit 23 For individual pivoting of the individual arm pieces an inner piston-cylinder unit 23, a middle piston-cylinder unit 24 and an outer piston-cylinder unit 25 are provided. Another serves to pivot the digging spoon 18 Piston-cylinder unit 26.
  • Each piston-cylinder unit 23 to 26 has one closed End more vehicle 27 articulated cylinders and one from this extendable piston rod 28 on its free End is more articulated on the tool side.
  • Each arm piece thus has two articulation axes 31 and 32 and 33, respectively and 34 or 35 and 36 on which the piston rod 28 of the associated Piston-cylinder unit attacks 23 to 25 or the Cylinder 27 of the subsequent piston-cylinder unit 24 to 26 connected.
  • the middle piston-cylinder unit 24 runs within the middle with closed box profile Arm piece 16, with only that on the inner arm piece 15 in the articulation axis 32 articulated cylinder end from the middle Arm piece 16 protrudes.
  • the articulation axis 33 of the middle piston-cylinder unit 24 is closer to the hinge axis 21 between the middle arm piece 16 and the outer arm piece 17 than at the hinge axis 20 between the inner arm piece 15 and the middle arm piece 16.
  • the middle arm piece points 16 which receives the middle piston-cylinder unit 24, at its end on the frame side a pair of side bearing plates 37 on, which is approximately transverse to the longitudinal axis of the middle Arm piece 16 and beyond and extend at their ends carry the hinge axis 20 and the articulation axis 34.
  • the middle Arm piece 16 occupies a substantially vertical position and penetrates the road surface 13 (the surface of the earth). Therefore exists in the area of the middle arm piece 16 in an increased Measure the risk of the boom 14 colliding with obstacles. Although the piston-cylinder unit 24 and in particular its extended piston rod 28 extends within this range, it is protected from damage by appropriate external Effects largely protected as they come from the middle arm piece 16 is recorded and enclosed.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Baumaschine, insbesondere Baggerfahrzeug, mit einem Rahmen und einem Ausleger, der ein rahmenseitig angelenktes inneres Armstück und ein das Arbeitswerkzeug tragendes äußeres Armstück sowie angelenkte Kolben-Zylindereinheiten zum einzelnen Verschwenken der Armstücke und des Arbeitswerkzeugs gegenüber dem Rahmen bzw. dem rahmenseitig benachbarten Armstück aufweist, wobei mindestens eine Kolben-Zylindereinheit ganz oder überwiegend innerhalb eines ein Hohlprofil aufweisenden Armstücks angeordnet ist.
Eine Baumaschine mit einem Ausleger aus einzeln hydraulisch verschwenkbaren Armstücken ist bekannt, und zwar sowohl als Radfahrzeug mit einem Grablöffel als Arbeitswerkzeug (DE 41 24 461 C) wie als Kettenfahrzeug mit einer Ladeschaufel als Arbeitswerkzeug (DE 24 11 051 C).
In beiden Fällen ist das innere Armstück am Fahrzeugrahmen bzw. an einem mit dem Fahrzeugrahmen verbundenen Anbauhalter angelenkt, während an das äußere Armstück das Arbeitswerkzeug angelenkt ist, das seinerseits ebenfalls mittels einer eigenen Kolben-Zylindereinheit verschwenkbar ist. Somit weist jedes Armstück sowohl an seinem inneren Ende wie an seinem äußeren Ende eine Gelenkachse auf, die es mit dem rahmenseitig benachbarten Armstück oder Anbauhalter und mit dem werkzeugseitig benachbarten Armstück oder Werkzeug verbinden. Außerdem weist jedes Armstück zum Anbringen der Kolben-Zylindereinheiten zwei Anlenkachsen auf, eine in der die Kolben-Zylindereinheit zu seinem eigenen Verschwenken angreift, und eine, von der die Kolben-Zylindereinheit zum Verschwenken des werkzeugseitig benachbarten Armstücks bzw. Werkzeugs ausgeht. Dabei können die Kolben-Zylindereinheiten jeweils in der vertikalen Mittelebene des Auslegers angeordnet oder auch seitlich versetzt neben dem betreffenden Armstück angeordnet sein, ggf. in Doppelausführung symmetrisch zur vertikalen Mittelebene des Auslegers.
Da das Verschwenken benachbarter Armstücke mittels der zwischen ihnen wirkenden Kolben-Zylindereinheit zur Sicherstellung eines Kraftübertragungsarms eine dreieckförmige Anordnung der Gelenkachse zwischen den beiden Armstücken und der beiden Anlenkachsen der Kolben-Zylindereinheit erfordert, sind die Kolben-Zylindereinheiten bisher so angeordnet, daß sie sich zumindest größtenteils außerhalb der Armstücke erstrecken, also im Falle der Anordnung in der vertikalen Auslegermittelebene unterhalb oder oberhalb der Armstücke, soweit diese eine mehr oder minder waagerechte Stellung einnehmen bzw. vor oder hinter den Armstücken, soweit diese eine mehr oder minder senkrechte Stellung einnehmen. Das führt zu weitgehend freiliegenden Kolben-Zylindereinheiten auch dann, wenn diese nicht seitlich neben den Armstücken sondern in deren vertikaler Mittelebene verlaufen.
Dementsprechend sind die Kolben-Zylindereinheiten schlecht geschützt, so daß die Gefahr besteht, daß es im Hinblick auf den rauhen Baustellenbetrieb in Verbindung mit Unachtsamkeiten bei der Bedienung zu unerwünschten Querkrafteinwirkungen auf die Kolben-Zylindereinheiten beim Auftreffen auf Hindernisse kommt. Dementsprechend sind Beschädigungen der Kolben-Zylindereinheiten kaum zu vermeiden, selbst wenn diese Kolben-Zylindereinheiten besonders stabil ausgeführt sind, was aber auch bereits einen unerwünschten Zusatzaufwand darstellt.
Aus der EP-A 0 226 657 ist ein Bagger mit den eingangs genannten Merkmalen bekannt, der ein abgewinkeltes inneres Armstück aufweist, an welches das äußere Armstück angelenkt ist, das einen Grablöffel trägt. Die beiden Armstücke bestehen aus Rundrohren, wobei der innere und der äußere Abschnitt des inneren Armstücks durch ein Kniestück fest miteinander verbunden sind. Der äußere Abschnitt des inneren Armstücks nimmt die Kolben-Zylindereinheit zum Verschwenken des äußeren Armstücks auf, während die Kolben-Zylindereinheit zum Verschwenken des inneren Armstücks entweder innerhalb oder außerhalb dessen inneren Abschnitts verläuft. Die Kolben-Zylindereinheit zum Verschwenken des Arbeitswerkzeugs verläuft innerhalb des äußeren Armstücks. Bei dieser Ausbildung, für die eine ästhetische Gestaltung reklamiert wird, sind die Kolben-Zylindereinheiten innerhalb der Armstücke vor Beschädigungen geschützt.
Nachteilig ist jedoch, daß sich der Ausleger nur aus zwei separat verschwenkbaren Armstücken zusammensetzt. Infolge der Abwinklung des inneren Armstücks ergibt sich eine im Verhältnis zur Armlänge insgesamt vergleichsweise geringe Reichweite. Diese ließe sich zwar vergrößern, in dem die beiden Abschnitte des inneren Armstücks als gelenkig miteinander verbundene Armstücke ausgeführt und dem dann mittleren Armstück eine eigene Kolben-Zylindereinheit zugeordnet würde, diese ließe sich aber dann nicht mehr innerhalb des Armstücks anordnen, in dem sich bereits die Betätigungseinrichtung für das äußere Armstück befindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Baumaschine so zu verbessern, daß bei dem Aufwand entsprechender maximaler Reichweite Beschädigungen bzw. Verbiegungen der Kolben-Zylindereinheiten insbesondere im am meisten gefährdeten Bereich weitgehend ausgeschlossen sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ausleger ein zwischen dem inneren Armstück und dem äußeren Armstück angelenktes mittleres Armstück mit Hohlprofil aufweist, das die Kolben-Zylindereinheit zu seinem Verschwenken aufnimmt.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch den Übergang zu einem Ausleger mit drei Armstücken wird in der Streckstellung zwischen dem inneren und dem mittleren Armstück eine große Reichweite erreicht. Gleichzeitig läßt sich die Kolben-Zylindereinheit zum Verschwenken des mittleren Armstücks in diesem unterbringen, um die Beschädigungsgefahr im kritischen Bereich des mittleren Armstücks weitgehend zu eliminieren. Dabei ist es nach den der Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnissen unproblematisch, die Gelenkachsen zwischen den Armstücken und die Anlenkachsen der Kolben-Zylindereinheiten so anzuordnen, daß eine einwandfreie Kraftübertragung über den gesamten Schwenkbereich der betreffenden Armstücke erzielt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
in Seitenansicht ein Baggerfahrzeug mit einem einen Grablöffel tragenden dreiarmigen Ausleger, der sowohl in der abgesenkten Grabstellung wie in aufragender Arbeitsstellung dargestellt ist, und
Figur 2
ebenfalls in Seitenansicht eine vergrößerte Darstellung nur des am Anbauhalter angelenkten Auslegers mit veränderter Winkelstellung der drei Armstücke und der zugehörigen Kolben-Zylindereinheiten.
Gemäß Figur 1 ist ein Baggerfahrzeug 1 vorgesehen, das mit vier Rädern 2 ausgerüstet ist und einen Fahrwerksrahmen 3 aufweist, auf den mittels eines Drehkranzes 4 eine Fahrerkabine 5 gelagert ist. An der Rückseite der Fahrerkabine 5 ist ein Gehäuse 6 vorgesehen, das den Fahrantrieb sowie die hydraulischen Einrichtungen und Steuereinrichtungen für das Baggerfahrzeug 1 aufnimmt. An der Vorderseite der Fahrerkabine befindet sich ein Anschlußstück 7, an dem ein Anbauhalter 8 angebracht ist.
An der Vorderseite des Fahrwerksrahmens 3 ist über Lenkern 9 und 10 ein Schild 11 angebracht, der mittels eines Kolben-Zylinderaggregats 12 heb- und senkbar ist. In der auf den Fahrbahnboden 13 niedergedrückten Stellung des Schildes 11 gemäß Figur 1 erhält das Baggerfahrzeug 1 einen festen Stand, um vorgesehene Baggerarbeiten durchführen zu können.
An den Anbauhalter 8 ist ein Ausleger 14 angeschlossen, der sich aus einem inneren Armstück 15, einem mittleren Armstück 16 und einem äußeren Armstück 17 zusammensetzt. An letzteres ist das Arbeitswerkzeug 18, beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein Grablöffel, angeschlossen. Der Anbauhalter 8, die Armstücke 15 bis 17 und das Arbeitswerkzeug 18 sind durch horizontale Gelenkachsen 19, 20, 21 und 22 miteinander verbunden.
Zum individuellen Verschwenken der einzelnen Armstücke sind eine innere Kolben-Zylindereinheit 23, eine mittlere Kolben-Zylindereinheit 24 und eine äußere Kolben-Zylindereinheit 25 vorgesehen. Zum Verschwenken des Grablöffels 18 dient eine weitere Kolben-Zylindereinheit 26.
Jede Kolben-Zylindereinheit 23 bis 26 weist einen am geschlossenen Ende mehr fahrzeugseitig angelenkten Zylinder 27 und eine aus diesem ausfahrbare Kolbenstange 28 auf, die an ihrem freien Ende mehr werkzeugseitig angelenkt ist. Dabei ist der Zylinder 27 der inneren Kolben-Zylindereinheit 23 an einem vom Anbauhalter 8 vorragenden Lageransatz 29 angelenkt, während die Kolbenstange 28 der Kolben-Zylindereinheit 26 mittig an einem Kniehebellenker 30 angelenkt ist, dessen Enden einerseits am äußeren Armstück 17 und andererseits am Grablöffel 18 angelenkt sind. Somit weist jedes Armstück zwei Anlenkachsen 31 und 32 bzw. 33 und 34 bzw. 35 und 36 auf, an denen die Kolbenstange 28 der zugeordneten Kolben-Zylindereinheit 23 bis 25 angreift bzw. der Zylinder 27 der nachfolgenden Kolben-Zylindereinheit 24 bis 26 angeschlossen ist.
Wie dargestellt verläuft die mittlere Kolben-Zylindereinheit 24 innerhalb des mit geschlossenem Kastenprofil ausgeführten mittleren Armstücks 16, wobei lediglich das am inneren Armstück 15 in der Anlenkachse 32 angelenkte Zylinderende aus dem mittleren Armstück 16 vorragt. Die Anlenkachse 33 der mittleren Kolben-Zylindereinheit 24 befindet sich näher bei der Gelenkachse 21 zwischen dem mittleren Armstück 16 und dem äußeren Armstück 17 als bei der Gelenkachse 20 zwischen dem inneren Armstück 15 und dem mittleren Armstück 16.
Wie insbesondere aus Figur 2 zu ersehen weist das mittlere Armstück 16, das die mittlere Kolben-Zylindereinheit 24 aufnimmt, an seinem rahmenseitigen Ende ein Paar seitlicher Lagerbleche 37 auf, die sich annähernd quer zur Längsachse des mittleren Armstücks 16 und über dieses hinaus erstrecken und an ihren Enden die Gelenkachse 20 und die Anlenkachse 34 tragen.
Aus Figur 1 ist zu ersehen, daß bei der Grabarbeit das mittlere Armstück 16 eine im wesentlichen senkrechte Lage einnimmt und dabei den Fahrbahnboden 13 (die Erdoberfläche) durchdringt. Daher besteht im Bereich des mittleren Armstücks 16 in erhöhtem Maße die Gefahr einer Kollision des Auslegers 14 mit Hindernissen. Obwohl sich die Kolben-Zylindereinheit 24 und insbesondere ihre ausgefahrene Kolbenstange 28 innerhalb dieses Bereichs erstreckt, ist sie vor Beschädigungen durch entsprechende äußere Einwirkungen weitgehend geschützt, da sie vom mittleren Armstück 16 aufgenommen und umschlossen ist.

Claims (8)

  1. Baumaschine, insbesondere Baggerfahrzeug, mit einem Rahmen (3) und einem Ausleger (14), der ein rahmenseitig angelenktes inneres Armstück (15) und ein das Arbeitswerkzeug (18) tragendes äußeres Armstück (17) sowie angelenkte Kolben-Zylindereinheiten (23 bis 25) zum einzelnen Verschwenken der Armstücke (15 bis 17) und des Arbeitswerkzeugs (18) gegenüber dem Rahmen (3) bzw. dem rahmenseitig benachbarten Armstück (15 bis 17) aufweist, wobei mindestens eine Kolben-Zylindereinheit (24) ganz oder überwiegend innerhalb eines ein Hohlprofil aufweisenden Armstücks (16) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (14) ein zwischen dem inneren Armstück (15) und dem äußeren Armstück (17) angelenktes mittleres Armstück (16) mit Hohlprofil aufweist, das die Kolben-Zylindereinheit (24) zu seinem Verschwenken aufnimmt.
  2. Baumaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Armstück (16) aufgenommene Kolben-Zylindereinheit (24) im Bereich der äußeren bzw. werkzeugseitigen Hälfte des Armstücks (16) an dieses angelenkt ist.
  3. Baumaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes eine Kolben-Zylindereinheit (24) aufnehmende Armstück (16) ein kastenförmiges Hohlprofil aufweist.
  4. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Armstück (16) aufgenommene Kolben-Zylindereinheit (24) mit ihrer Achse zwischen der rahmenseitigen Gelenkachse (20) des Armstücks (16) und der Anlenkachse (34) der Kolben-Zylindereinheit (25) zum Verschwenken des werkzeugseitig benachbarten Armstücks (17) verläuft.
  5. Baumaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei im wesentlichen waagerechter Ausrichtung des die Kolben-Zylindereinheit (24) aufnehmenden Armstücks (16) die rahmenseitige Gelenkachse (20) unterhalb und die Anlenkachse (34) der Kolben-Zylindereinheit (25) zum Verschwenken des werkzeugseitig benachbarten Armstücks (17) oberhalb der Achse der vom Armstück (16) aufgenommenen Kolben-Zylindereinheit (24) angeordnet sind.
  6. Baumaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Kolben-Zylindereinheit (24) aufnehmende Armstück (16) rahmenseitig zwei querverlaufende seitliche Lagerbleche (37) aufweist, zwischen denen sich die Gelenkachse (20) zum rahmenseitig benachbarten Armstück (15) und die Anlenkachse (34) der Kolben-Zylindereinheit (25) zum Verschwenken des werkzeugseitig benachbarten Armstücks (17) erstrecken.
  7. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (14) bei eingefahrenen Kolben-Zylindereinheiten (23 bis 25) eine im wesentlichen gestreckte und bei ausgefahrenen Kolben-Zylindereinheiten (23 bis 25) eine abgeknickte Stellung einnimmt.
  8. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Armstück (15) bei eingefahrener innerer Kolben-Zylindereinheit (23) im wesentlichen waagerecht vorragt und bei ausgefahrener innerer Kolben-Zylindereinheit (23) im wesentlichen senkrecht aufragt.
EP94112370A 1993-08-24 1994-08-08 Baumaschine, insbesondere Baggerfahrzeug Expired - Lifetime EP0640724B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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Publication Number Publication Date
EP0640724A2 EP0640724A2 (de) 1995-03-01
EP0640724A3 EP0640724A3 (de) 1995-07-19
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NO943011L (no) 1995-02-27
DE59408858D1 (de) 1999-12-02
EP0640724A3 (de) 1995-07-19
NO943011D0 (no) 1994-08-15
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