EP2484501B1 - Wechselfräsaggregat mit zwei Fräseinrichtungen - Google Patents

Wechselfräsaggregat mit zwei Fräseinrichtungen Download PDF

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EP2484501B1
EP2484501B1 EP12153808.6A EP12153808A EP2484501B1 EP 2484501 B1 EP2484501 B1 EP 2484501B1 EP 12153808 A EP12153808 A EP 12153808A EP 2484501 B1 EP2484501 B1 EP 2484501B1
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EP
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milling
workpiece
jump
offset
narrow side
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Tobias Lehmann
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Homag GmbH
Original Assignee
Homag Holzbearbeitungssysteme GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27G—ACCESSORY MACHINES OR APPARATUS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; TOOLS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; SAFETY DEVICES FOR WOOD WORKING MACHINES OR TOOLS
    • B27G19/00—Safety guards or devices specially adapted for wood saws; Auxiliary devices facilitating proper operation of wood saws
    • B27G19/10—Measures preventing splintering of sawn portions of wood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27C—PLANING, DRILLING, MILLING, TURNING OR UNIVERSAL MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL
    • B27C5/00—Machines designed for producing special profiles or shaped work, e.g. by rotary cutters; Equipment therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27F—DOVETAILED WORK; TENONS; SLOTTING MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES
    • B27F1/00—Dovetailed work; Tenons; Making tongues or grooves; Groove- and- tongue jointed work; Finger- joints
    • B27F1/02—Making tongues or grooves, of indefinite length

Definitions

  • the invention relates to a Konfräsmaschine, according to the preamble of claim 1. Such a machine is known from AT 10778-U. Furthermore, the invention relates to a corresponding processing method.
  • Today's exchangeable milling units are positioned on the reference dimension via a central drive (pinion, rack, ball screw).
  • the leading milling device first mills the narrow side.
  • the rotation of the milling cutter is directed so that a cover edge attached to the leading narrow side (ie not on the side to be machined) is not lifted off the workpiece (in FIG. 1 counterclockwise).
  • the leading milling device then processes the corresponding narrow side longitudinally. Before the milling device can then touch the cover edge on the trailing narrow side of the workpiece in the end region of this narrow side, the milling device is pulled away from the workpiece. This avoids that the cover edge on the trailing side of the workpiece is lifted by the counterclockwise milling machine.
  • the trailing milling unit is positioned simultaneously with the lifting of the leading milling device to the reference dimension, so that the end portion of the narrow side is processed only by the trailing milling device.
  • the trailing milling device is opposite to the leading milling device (in FIG. 1 clockwise).
  • the AT 10 778 U1 to a processing unit of a continuous machine with two counter-rotating milling and / or grinding units and a positioning device, by means of the milling and / or grinding units can be brought via a pivoting movement alternately into engagement with the edge of a passing workpiece.
  • An object of the invention is to provide a replaceable milling unit with a more compact and stiffer mechanical structure, which enables precise surface processing. This object is achieved by the features of the subject-matter of independent claim 1 and by the method of claim 7. Further features embodying the invention are included in the respective dependent claims.
  • this design allows for a mechanically rigid structure and reliably prevents jolts caused by incipient measures. Furthermore, the structure of the Kirfräsaggregats is simplified.
  • both counter-rotating milling tools are driven by one and the same engine. This further simplifies the design of the milling tool assembly and requires fewer dimensions to be moved, which can increase machining accuracy.
  • the offset between the two milling tools perpendicular to the machining direction is preferably 0.1 to 5 mm, more preferably 1 to 3 mm.
  • the two milling tools are on the storage device of the servomotor off and used. This is controlled by a controller and further simplifies the design of the mill tool assembly.
  • the method for processing the narrow side of a plate-shaped workpiece made of wood, wood materials or plastic is performed with a Konfräsaggregat having a leading and trailing mill, which each have an offset perpendicular to the machining direction and which are in opposite directions, the Kirfräs observed further comprises a servomotor.
  • the method comprises the steps of positioning the milling tools for the first processing of the narrow side, the milling of the narrow side with the leading cutter, and the removal and reinserting of the milling tools, so that the leading cutter moves without contact on the end of the narrow side and the trailing Tiller can edit the tail again, with the positioning and removal and insertion is performed with the servomotor.
  • An inventive Fräsfräsaggregat 1 has a first and a second milling device 2a, 2b, a bearing device 3, on which the two milling devices 2a, 2b are mounted, a servomotor (not shown) for adjusting the bearing device 3, a pass device 5, on which the Moves workpiece in a direction of travel and a control device (not shown), which controls the servomotor.
  • a milling device 2a, 2b preferably comprises a milling tool and a motor to drive the milling tool.
  • only one motor may be provided and the milling tool of the other milling device 2a, 2b may be connected to the motor or the first milling device 2a, 2b via a transmission (eg gearwheels) so that both milling tools are driven by only one motor ,
  • the two milling tools move in opposite directions, as in FIG. 2 is shown by arrows on the milling devices.
  • the two milling tools are provided with an offset x mutually perpendicular to the direction of passage D, so that the leading milling device 2a, 2b, the narrow side processed, the trailing milling device 2a, 2b but lifted by the offset x from the narrow side.
  • the offset x can preferably be adjusted manually or automatically. If only one motor is used to drive the two milling tools, the offset x can be adjusted by rotating the second milling tool around the first milling tool, which can increase the offset x perpendicular to the passage direction D (in FIG FIG. 2 indicated by the arrow y). Alternatively, however, it is also possible that a servo motor of one of the two milling tools can move linearly.
  • Manual adjustment options include insertion holes for one or both milling devices 2a, 2b provided at predetermined intervals, or a slot in which the milling devices 2a, 2b are displaced and bpsw. can be tightened with a screw.
  • the removal and insertion stroke can be performed by a separate movement device, such as a pneumatic cylinder or a separate servo motor, which moves the two milling tools away from the workpiece and back again.
  • the movement device is then preferably arranged on the bearing device 3.
  • the servo motor performs this training and insertion stroke, which also positions the milling tools on the Referenzhuman. This further saves weight and simplifies the construction of the Desifräsaggregats. 1
  • the servo motor which positions the bearing device 3 together with the milling devices 2a, 2b to the reference dimension, is preferably a linear motor, but can also be replaced by a rotary disk, which the bearing device 3 together with the milling device 2a, 2ben to a Momentanpol M on the Reference dimension rotates (see the dashed arrow M 'in FIG. 2 ).
  • the turntable can be mounted directly on a motor. It is also conceivable that the extension and Einsetzhub can be performed with this hub, or with In the FIGS. 3a to 3d a method is described, with which the workpiece is processed. The unit is moved to a desired reference dimension via the positioning axis. The leading milling tool then works the workpiece in the opposite direction ( Fig.
  • the two milling devices 2a, 2b are disengaged together over the positioning axis, so that the leading milling device 2a does not lift off the trailing edge 4 'from the workpiece ( Fig. 3b ).
  • the milling devices 2a, 2b are engaged again ( Fig. 3c ).
  • the milling tools are engaged in such a way that the insertion stroke is greater by the amount of the offset x, so that the trailing milling tool was brought to the reference dimension of the first milling tool and continues the not yet machined end region flush with the previous machining (FIG. Fig. 3d ). This ensures that the cover edges 4 'are not subjected to any force that would move them away from the workpiece. Furthermore, marks on the narrow side are avoided or at least reduced.

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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Wechselfräsmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Maschine ist aus der AT 10778-U bekannt. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Bearbeitungsverfahren.
    • Stand der Technik
  • Die heutigen Wechselfräsaggregate werden über einen zentralen Antrieb (Ritzel-, Zahnstange-, Kugelgewindetrieb) auf das Referenzmaß positioniert. Wie in Figur 1 zu sehen ist, fräst die vorlaufende Fräseinrichtung zuerst die Schmalseite. Dabei ist die Drehung der Fräse so gerichtet, dass eine auf der vorlaufenden Schmalseite angebrachte Abdeckkante (also nicht auf der zu bearbeitenden Seite) nicht vom Werkstück abgehoben wird (in Figur 1 im Gegenuhrzeigersinn). Die vorlaufende Fräseinrichtung bearbeitet dann die entsprechende Schmalseite längs. Bevor im Endbereich dieser Schmalseite dann die Fräseinrichtung die Abdeckkante an der nachlaufenden Schmalseite des Werkstücks berühren kann, wird die Fräseinrichtung vom Werkstück weggezogen. Dadurch wird vermieden, dass die Abdeckkante an der nachlaufenden Seite des Werkstücks eine durch die im Gegenuhrzeigersinn laufende Fräse abgehoben wird. Das nachlaufende Fräsaggregat wird gleichzeitig mit dem Ausheben der vorlaufenden Fräseinrichtung auf das Referenzmaß positioniert, so dass Endbereich der Schmalseite nur von der nachlaufenden Fräseinrichtung bearbeitet wird. Die nachlaufende Fräseinrichtung ist gegenläufig zur vorlaufenden Fräseinrichtung (in Figur 1 im Uhrzeigersinn).
  • Das aus- und einsetzen der beiden Fräsaggregate inklusive der Motoren für das Betreiben der Fräsaggregate an Vorder- und Hinterkante erfolgt über Pneumatikzylinder auf Endanschlag. Da beide Motoren getrennt voneinander ein- und ausgesetzt werden müssen, ist je Motor eine separate Verstellebene nötig, was einen mechanisch aufwendigen Aufbau zufolge hat. Das Einsetzen auf den Endanschlag der Motoren mit Pneumatikzylinder wirkt sich negativ auf das Bearbeitungsergebnis aus. Es können relativ grosse Vertiefungen auf der Bearbeitungsoberfläche entstehen.
  • Ferner bezieht sich die AT 10 778 U1 auf ein Bearbeitungsaggregat einer Durchlaufmaschine mit zwei gegenläufigen Fräs- und/oder Schleifeinheiten und einer Positioniervorrichtung, mittels der die Fräs- und/oder Schleifeinheiten über eine Schwenkbewegung wechselweise in Eingriff mit der Kante eines vorbeilaufenden Werkstücks bringbar sind.
    • Darstellung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wechselfräsaggregat mit einer kompakteren und steiferen mechanischen Konstruktion bereitzustellen, das eine präzise Oberflächenbearbeitung ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Gegenstands des unabhängigen Anspruchs 1 und durch das Verfahren des Anspruchs 7 erreicht. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen enthalten.
  • Dieser Aufbau ermöglicht durch den Verzicht auf die Pneumatikzylinder einen mechanisch steifen Aufbau und verhindert zuverlässig Stöße durch einsetzende Maßen. Ferner wird auch der Aufbau des Wechselfräsaggregats vereinfacht.
  • Bevorzugt werden beide gegenläufige Fräswerkzeuge von einem und demselben Motor angetrieben. Dadurch wird die Konstruktion des Fräswerkzeugaggregats weiter vereinfacht und es muss weniger Maße bewegt werden, wodurch sich die Bearbeitungsgenauigkeit erhöhen kann.
  • Der Versatz zwischen den beiden Fräswerkzeugen senkrecht zur Bearbeitungsrichtung beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 mm, besonders bevorzugt 1 bis 3 mm.
  • Bevorzugt werden die beiden Fräswerkzeuge auf der Lagereinrichtung von dem Stellmotor aus- und eingesetzt. Dies wird durch eine Steuereinrichtung gesteuert und vereinfacht weiter die Konstruktion des Fräswerkzeugaggregats.
  • Das Verfahren zum Bearbeiten der Schmalseite eines plattenförmigen Werkstücks aus Holz, Holzwerkstoffen oder Kunststoff wird mit einem Wechselfräsaggregat durchgeführt, das eine vorlaufende und nachlaufende Fräse aufweist, welche zueinander einen Versatz senkrecht zur Bearbeitungsrichtung aufweisen und die gegenläufig sind, wobei die Wechselfräseinrichtung ferner einen Stellmotor umfasst. Das Verfahren umfasst die Schritte des Positionierens der Fräswerkzeuge für die erste Bearbeitung der Schmalseite, das Fräsen der Schmalseite mit der vorlaufenden Fräse, und das Aus- und wieder Einsetzens der Fräswerkzeuge, so dass die vorlaufende Fräse kontaktfrei über das Endstück der Schmalseite fährt und die nachlaufende Fräse das Endstück wieder bearbeiten kann, wobei das Positionieren und Aus- und Einsetzen mit dem Stellmotor durchgeführt wird.
  • Die Vorteile entsprechen denen des Wechselfräsaggregats nach Anspruch 1.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • Figur 1 zeigt ein Wechselfräsaggregat gemäß dem Stand der Technik;
    • Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Wechselfräsaggregat;
    • Figuren 3A bis 3D zeigen den Ablauf der erfindungsgemäßen Schmalseitenbearbeitung.
    Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Ein erfindungsgemäßes Wechselfräsaggregat 1 weist eine erste und eine zweite Fräseinrichtung 2a, 2b, eine Lagereinrichtung 3, auf der die beiden Fräseinrichtungen 2a, 2b montiert sind, einen Stellmotor (nicht gezeigt) zum Verstellen der Lagereinrichtung 3, eine Durchlaufeinrichtung 5, auf der sich das Werkstück in einer Durchlaufrichtung bewegt und eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt) auf, die den Stellmotor steuert. Eine Fräseinrichtung 2a, 2b umfasst bevorzugt ein Fräswerkzeug und einen Motor, um das Fräswerkzeug anzutreiben. Alternativ kann jedoch auch nur ein Motor vorgesehen sein und das Fräswerkzeug der anderen Fräseinrichtung 2a, 2b über ein Getriebe (bspw. Zahnräder) mit dem Motor oder der der ersten Fräseinrichtung 2a, 2b verbunden sein, so dass beide Fräswerkzeuge von nur einem Motor angetrieben werden. Die beiden Fräswerkzeuge bewegen sich gegenläufig, wie es in Figur 2 durch Pfeile auf den Fräseinrichtungen dargestellt ist.
  • Die beiden Fräswerkzeuge sind mit einem Versatz x zueinander senkrecht zur Durchlaufrichtung D versehen, so dass die vorlaufende Fräseinrichtung 2a, 2b die Schmalseite bearbeitet, die nachlaufende Fräseinrichtung 2a, 2b aber um den Versatz x von der Schmalseite abgehoben ist. Der Versatz x kann bevorzugt manuell oder automatisch verstellt werden. Wenn nur ein Motor für den Antrieb der beiden Fräswerkzeuge verwendet wird, kann der Versatz x verstellt werden, indem sich das zweite Fräswerkzeug um das erste Fräswerkzeug herum dreht, wodurch sich der Versatz x senkrecht zur Durchlaufrichtung D vergrößern kann (in Figur 2 angedeutet durch den Pfeil y). Alternativ ist jedoch ebenfalls möglich, dass ein Stellmotor eines der beiden Fräswerkzeuge linear bewegen kann. Möglich sind auch zwei Stellmotoren für jeweils eine Fräseinrichtung 2a, 2b, jedoch erhöht sich dadurch wieder das Gewicht der Lagereinrichtung 3 und des Wechselfräsaggregats 1 insgesamt. Manuelle Verstellmöglichkeiten umfassen Einsetzlöcher für eine oder beide Fräseinrichtungen 2a, 2b, die in vorbestimmten Abständen vorgesehen sind, oder ein Langloch, in dem die Fräseinrichtungen 2a, 2b verstellt und bpsw. mit einer Schraube festgezogen werden können.
  • Im Betrieb des Wechselfräsaggregats 1 wird der Versatz x nicht mehr geändert, sondern er bleibt konstant, so dass nach dem Positionieren der Fräseinrichtungen 2a, 2b auf das Referenzmaß durch den Stellmotor sich der Aus- und der Einsatzhub um den Betrag x ändern muss, damit das nachlaufende Fräswerkzeug auf das Bearbeitungsmaß gefahren wird. Grundsätzlich kann der Aus- und Einsatzhub durch eine eigene Bewegungseinrichtung, wie einen Pneumatikzylinder oder einen eigenen Stellmotor, durchgeführt werden, die die beiden Fräswerkzeuge vom Werkstück weg- und wieder hinbewegt. Dabei ist die Bewegungseinrichtung dann bevorzugt auf der Lagereinrichtung 3 angeordnet. Bevorzugt ist jedoch, dass der Stellmotor diesen Aus- und Einsatzhub durchführt, der die Fräswerkzeuge auch auf das Referenzmaß positioniert. Dies spart weiter Gewicht und vereinfacht die Konstruktion des Wechselfräsaggregats 1.
  • Der Stellmotor, der die Lagereinrichtung 3 zusammen mit den Fräseinrichtungen 2a, 2b auf das Referenzmaß positioniert, ist bevorzugt ein Linearmotor, kann aber auch durch eine Drehscheibe ersetzt werden, die die Lagereinrichtung 3 zusammen mit den Fräseinrichtung 2a, 2ben um einen Momentanpol M auf das Referenzmaß eindreht (siehe den gestrichelten Pfeil M' in Figur 2). Die Drehscheibe kann direkt an einem Motor angebracht sein. Ebenso ist es vorstellbar, dass der Aus- und Einsetzhub mit dieser Drehscheibe durchgeführt werden kann, oder mit
    In den Figuren 3a bis 3d ist ein Verfahren beschrieben, mit dem das Werkstück bearbeitet wird. Das Aggregat wird über die Positionierachse auf ein gewünschtes Referenzmaß gefahren. Das vorlaufende Fräswerkzeug bearbeitet dann das Werkstück im Gegenlauf (Fig. 3a). Kurz vor der Hinterkante, also bevor der Endbereich der Schmalseite bearbeitet wird, werden die beiden Fräseinrichtungen 2a, 2b zusammen über die Positionierachse ausgerückt, damit die vorlaufende Fräseinrichtung 2a nicht die nachlaufende Kante 4' vom Werkstück abhebt (Fig. 3b). Sobald der nicht vom ersten Fräswerkzeug zu bearbeitende Endbereich des Werkstücks am ersten Fräswerkzeug vorbei gelaufen ist, werden die Fräseinrichtungen 2a, 2b wieder eingerückt (Fig. 3c). Dabei werden die Fräswerkzeuge so eingerückt, dass der Einsatzhub um den Betrag des Versatzes x größer ist, so dass das nachlaufende Fräswerkzeug auf das Referenzmaß des ersten Fräswerkzeugs gebracht wurde und den noch nicht bearbeiteten Endbereich bündig mit der bisherigen Bearbeitung weiterführt (Fig. 3d). Dadurch wird sichergestellt, dass die Abdeckkanten 4' keiner Kraft ausgesetzt werden, die sie vom Werkstück weg bewegen würden. Ferner werden Marken auf der Schmalseite vermieden oder zumindest reduziert.

Claims (9)

  1. Wechselfräsaggregat (1) zur Bearbeitung von Schmalseiten eines bevorzugt plattenförmigen Werkstücks (4) aus Holz, Holzwerkstoffen oder Kunststoff, umfassend:
    eine Durchlaufeinrichtung (5), auf der ein zu bearbeitendes Werkstück (4) gefördert und auf der das Werkstück (4) bearbeitet werden kann;
    zumindest eine erste vorlaufende Fräseinrichtung (2a) und eine zweite nachlaufende Fräseinrichtung (2b), die sich zur ersten Fräseinrichtung (2a) gegenläufig dreht, wobei die Fräseinrichtungen (2a, 2b) ausgestaltet sind, jeweils die Schmalseite des Werkstücks (4) auf der Durchlaufeinrichtung (5) zu bearbeiten, zueinander senkrecht zur Durchlaufrichtung (D) einen Versatz (x) aufzuweisen, und zumindest während der Bearbeitung zueinander nicht relativ bewegbar zu sein;
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner
    eine bewegbare Lagereinrichtung (3) zum Lagern der zumindest zwei Fräseinrichtungen, die von dem Werkstück in Richtung des Versatzes (x) wegbewegbar ist; und
    einen Stellmotor, der die Lagereinrichtung (3) zu einem geförderten Werkstück (4) und davon wegbewegen kann, aufweist.
  2. Wechselfräsaggregat (1) nach Anspruch 1, bei dem die beiden gegenläufigen Fräseinrichtungen (2a, 2b) von dem gleichen Motor angetrieben werden.
  3. Wechselfräsaggregat (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Versatz (x) 0,1 mm bis 5 mm, besonders bevorzugt 1 bis 3 mm beträgt.
  4. Wechselfräsaggregat (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Steuereinrichtung, die den Stellmotor der Lagereinrichtung so steuert, dass er die Lagereinrichtung (3) zusammen mit den Fräseinrichtungen (2a, 2b) aus- und einsetzt.
  5. Wechselfräsaggregat (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Stellmotor ein Linearmotor ist.
  6. Wechselfräsaggregat (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Versatz (x) manuell oder automatisch verstellbar ist, wenn das Wechselfräsaggregat nicht im Betrieb ist.
  7. Verfahren zum Bearbeiten einer Schmalseite eines bevorzugt plattenförmigen Werkstücks (4) aus Holz, Holzwerkstoffen oder Kunststoff, die benachbart zu Schmalseiten mit einer angebrachten Abdeckkante ist, wobei die Bearbeitung mit einem Wechselfräsaggregat (1) erfolgt, das eine vorlaufende und eine nachlaufende Fräseinrichtung (2a, 2b), welche zueinander einen Versatz (x) zur Bearbeitungsrichtung aufweisen, sich relativ zueinander im Betrieb nicht bewegen und gegenläufig sind, und einen Stellmotor umfasst, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
    - Positionieren der Fräseinrichtungen (2a, 2b) für die erste Bearbeitung der Schmalseite; und
    - Fräsen der Schmalseite mit der vorlaufenden Fräseinrichtung;
    gekennzeichnet durch das
    - Aussetzen der Fräseinrichtungen, so dass die vorlaufende Fräseinrichtung (2a) kontaktfrei über das Endstück der Schmalseite fährt, und nachfolgendes zusätzlich um den Versatz (x) vergrößertes Einsetzen, so dass die nachlaufende Fräseinrichtung (2b) das Endstück bearbeitet.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Positionieren und das Aus- und Einsetzen mit dem Stellmotor durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, ferner umfassend den Schritt des Einstellens des Versatzes (x) vor dem Positionieren.
EP12153808.6A 2011-02-04 2012-02-03 Wechselfräsaggregat mit zwei Fräseinrichtungen Active EP2484501B1 (de)

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