JPH07155978A - レーザ加工機のノズル - Google Patents
レーザ加工機のノズルInfo
- Publication number
- JPH07155978A JPH07155978A JP5330017A JP33001793A JPH07155978A JP H07155978 A JPH07155978 A JP H07155978A JP 5330017 A JP5330017 A JP 5330017A JP 33001793 A JP33001793 A JP 33001793A JP H07155978 A JPH07155978 A JP H07155978A
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- JP
- Japan
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- nozzle
- gas injection
- gas
- laser beam
- laser
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成で、レーザ加工機のランニング
コストを低くすることができ、良好な加工を可能にす
る。 【構成】 ガスを噴射しながらレーザ光１０を被加工物
に照射して所定の加工を行うレーザ加工機のノズルであ
って、ノズル本体１８のガス噴射口１８ａに同軸的に筒
状のホルダ２２が着脱自在に取り付けられている。ホル
ダ２２に、ノズル本体１８のガス噴射口１８ａよりも小
さいガス噴射孔３０が形成されレーザ光１０を透過可能
な透明板２８を取り付けた。
コストを低くすることができ、良好な加工を可能にす
る。 【構成】 ガスを噴射しながらレーザ光１０を被加工物
に照射して所定の加工を行うレーザ加工機のノズルであ
って、ノズル本体１８のガス噴射口１８ａに同軸的に筒
状のホルダ２２が着脱自在に取り付けられている。ホル
ダ２２に、ノズル本体１８のガス噴射口１８ａよりも小
さいガス噴射孔３０が形成されレーザ光１０を透過可能
な透明板２８を取り付けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザ加工に際し
て、被加工物に向かって、加工補助用のガスを噴射しな
がらレーザ光を照射するレーザ加工機のノズルに関す
る。
て、被加工物に向かって、加工補助用のガスを噴射しな
がらレーザ光を照射するレーザ加工機のノズルに関す
る。
【０００２】
【従来技術】従来、金属を切断するレ−ザ加工に際して
は、特公昭６１−６０７５７号公報等に開示されている
ように、加工効率を上げるために、酸素や空気等のアシ
ストガスをノズル先端から噴射しながら被加工物にレー
ザ光を照射して切断加工を行っていた。このノズルの構
造は、ノズル先端のレーザ光照射用の透孔から直接アシ
ストガスが噴射されるものや、ノズル先端の透孔の他
に、その周囲に、同心的にリング状の又は複数の小孔の
アシストガス噴射孔を備えたものであった。
は、特公昭６１−６０７５７号公報等に開示されている
ように、加工効率を上げるために、酸素や空気等のアシ
ストガスをノズル先端から噴射しながら被加工物にレー
ザ光を照射して切断加工を行っていた。このノズルの構
造は、ノズル先端のレーザ光照射用の透孔から直接アシ
ストガスが噴射されるものや、ノズル先端の透孔の他
に、その周囲に、同心的にリング状の又は複数の小孔の
アシストガス噴射孔を備えたものであった。
【０００３】また、従来、金属を溶接するレ−ザ加工に
際しては、特開昭６３−７６７８５号公報等に開示され
ているように、加工面の酸化防止及びプラズマの発生を
抑制するために、アルゴンやヘリウム、窒素等の不活性
ガスをシールドガスとして上記切断の場合と同様に、ノ
ズル先端から噴射していた。
際しては、特開昭６３−７６７８５号公報等に開示され
ているように、加工面の酸化防止及びプラズマの発生を
抑制するために、アルゴンやヘリウム、窒素等の不活性
ガスをシールドガスとして上記切断の場合と同様に、ノ
ズル先端から噴射していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の前者
の場合、アシストガスを噴射させるノズル先端の透孔
は、レーザ孔のスポット径との関係上ある程度以上小さ
くすることができない。従って、加工の種類によって
は、高圧のアシストガスの噴射が必要となる場合、ガス
が大量に消費され無駄が多くランニングコストが高くな
り、さらに、ガス流も乱れて良好な加工形状が得られな
いという問題があった。
の場合、アシストガスを噴射させるノズル先端の透孔
は、レーザ孔のスポット径との関係上ある程度以上小さ
くすることができない。従って、加工の種類によって
は、高圧のアシストガスの噴射が必要となる場合、ガス
が大量に消費され無駄が多くランニングコストが高くな
り、さらに、ガス流も乱れて良好な加工形状が得られな
いという問題があった。
【０００５】また、上記従来の技術の後者の場合、加工
箇所を外気から遮蔽するためには大量のシールドガスを
必要とし、やはりランニングコストが高くなるという問
題があった。また、シールド効果を上げるために、ノズ
ルの外側に補助ノズルを同心的に形成すると、上記と同
様の欠点に加えて構造が複雑となるという問題があっ
た。
箇所を外気から遮蔽するためには大量のシールドガスを
必要とし、やはりランニングコストが高くなるという問
題があった。また、シールド効果を上げるために、ノズ
ルの外側に補助ノズルを同心的に形成すると、上記と同
様の欠点に加えて構造が複雑となるという問題があっ
た。
【０００６】この発明は上記従来の技術の問題点に鑑み
て成されたもので、簡単な構成で、レーザ加工機のラン
ニングコストを低くすることができ、良好な加工を行う
ことができるレ−ザ加工機のノズルを提供することを目
的とする。
て成されたもので、簡単な構成で、レーザ加工機のラン
ニングコストを低くすることができ、良好な加工を行う
ことができるレ−ザ加工機のノズルを提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、ガスを噴射
しながらレーザ光を被加工物に照射して所定の加工を行
うレーザ加工機のノズルであって、ノズル本体のガス噴
射口に、レーザ孔を透過可能であって上記ガス噴射口よ
り小さいガス噴射孔が形成された透明板を装着したレー
ザ加工機のノズルである。また、上記透明板は、ホルダ
を介してノズル本体に対して、着脱自在且つレーザ光の
光軸方向に位置調整可能に設けられたものである。
しながらレーザ光を被加工物に照射して所定の加工を行
うレーザ加工機のノズルであって、ノズル本体のガス噴
射口に、レーザ孔を透過可能であって上記ガス噴射口よ
り小さいガス噴射孔が形成された透明板を装着したレー
ザ加工機のノズルである。また、上記透明板は、ホルダ
を介してノズル本体に対して、着脱自在且つレーザ光の
光軸方向に位置調整可能に設けられたものである。
【０００８】
【作用】この発明のレーザ加工機のノズルは、ノズル本
体に装着された透明板及びこの透明板に形成されたガス
噴射孔を通してレーザ光が被加工物に照射されるととも
に、透明板のガス噴射孔からアシストガスやシールドガ
スを噴射するものである。従って、このガス噴射孔の直
径は、レーザ孔のスポット径に制限されず、効率の良い
直径に設定することができるものである。
体に装着された透明板及びこの透明板に形成されたガス
噴射孔を通してレーザ光が被加工物に照射されるととも
に、透明板のガス噴射孔からアシストガスやシールドガ
スを噴射するものである。従って、このガス噴射孔の直
径は、レーザ孔のスポット径に制限されず、効率の良い
直径に設定することができるものである。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面に基づ
いて説明する。図１はこの発明の第一実施例を示すもの
で、この実施例のレ−ザ加工機は、金属を切断加工する
際に用いるもので、図１に示すように、図示しないＹＡ
Ｇレーザ等のレーザ発振器から出射したレーザ光１０が
導かれる筒状のレンズホルダ１２を有し、このレンズホ
ルダ１２にレーザ光１０を被加工物表面に集光する集光
レンズ１４が固定されている。さらに、集光レンズ１４
の出射側には、保護ガラス１５が、ガラス押え１６によ
り、レンズホルダ１２の先端開口部に固定されている。
レンズホルダ１２の先端部には、先細の円錐状の中空の
ノズル本体１８が固定され、ノズル本体１８の先端には
ガス噴射口１８ａが開口している。そして、このガス噴
射口１８ａには、補助ノズル２０が取り付けられてい
る。
いて説明する。図１はこの発明の第一実施例を示すもの
で、この実施例のレ−ザ加工機は、金属を切断加工する
際に用いるもので、図１に示すように、図示しないＹＡ
Ｇレーザ等のレーザ発振器から出射したレーザ光１０が
導かれる筒状のレンズホルダ１２を有し、このレンズホ
ルダ１２にレーザ光１０を被加工物表面に集光する集光
レンズ１４が固定されている。さらに、集光レンズ１４
の出射側には、保護ガラス１５が、ガラス押え１６によ
り、レンズホルダ１２の先端開口部に固定されている。
レンズホルダ１２の先端部には、先細の円錐状の中空の
ノズル本体１８が固定され、ノズル本体１８の先端には
ガス噴射口１８ａが開口している。そして、このガス噴
射口１８ａには、補助ノズル２０が取り付けられてい
る。
【００１０】補助ノズル２０は、筒状のホルダ２２と透
明板２８とから成り、ホルダ２２には、ノズル本体１８
の雄ねじ部２４と螺合する雌ねじ部２６が形成され、ノ
ズル本体１８に対して着脱自在に、且つレーザ光１０の
光軸方向に位置調整可能に設けられている。また、ホル
ダ２２のレーザ光出射側には、中央部にガス噴射口１８
ａより直径が小さいガス噴射孔３０が形成された透明板
２８が、押え部材３２により固定されている。透明板２
８は、ガラスやジンクセレン等のレーザ光１０の透過性
の良い材料でなり、透明板２８の表面には反射防止膜が
施されている。これにより、ガス噴射孔３０の大きさ
は、集光されたレーザ光１０のその位置でのスポット径
より小さくても良いものである。また、ノズル本体１８
の側面には、ガス噴射孔３０から被加工物に向けて噴射
される酸素や空気、窒素等のアシストガスの供給口３４
が設けられている。
明板２８とから成り、ホルダ２２には、ノズル本体１８
の雄ねじ部２４と螺合する雌ねじ部２６が形成され、ノ
ズル本体１８に対して着脱自在に、且つレーザ光１０の
光軸方向に位置調整可能に設けられている。また、ホル
ダ２２のレーザ光出射側には、中央部にガス噴射口１８
ａより直径が小さいガス噴射孔３０が形成された透明板
２８が、押え部材３２により固定されている。透明板２
８は、ガラスやジンクセレン等のレーザ光１０の透過性
の良い材料でなり、透明板２８の表面には反射防止膜が
施されている。これにより、ガス噴射孔３０の大きさ
は、集光されたレーザ光１０のその位置でのスポット径
より小さくても良いものである。また、ノズル本体１８
の側面には、ガス噴射孔３０から被加工物に向けて噴射
される酸素や空気、窒素等のアシストガスの供給口３４
が設けられている。
【００１１】この実施例のレーザ加工機のノズルの作用
は、高圧のガス噴射が必要な加工に際して、先ず、補助
ノズル２０をノズル本体１８に取り付け、被加工物との
間隔を調整する。この間隔は、ホルダ２２を回動させ
て、螺合位置を調整することにより行うもので、ガス噴
射孔３０から噴射されたアシストガスが効率良く加工箇
所に当たるように調整する。そして、レーザ加工の開始
と同時に、アシストガスが供給口３４からノズル本体１
８内に供給され、ガス噴射孔３０から被加工物に向かっ
て噴射される。また、レーザ光１０は、集光レンズ１４
により集光され、透明板２８を通過して、被加工物上で
焦点を結び切断加工を行う。この時、レーザ光１０の中
心部は、ガス噴射孔３０を通過し、その周囲の部分は透
明板２８を通過することになるが、これによるレーザス
ポットの直径や、エネルギー分布等の影響はほとんどな
く、透明板２８の板厚や材質等を適宜選択すれば良いも
のである。
は、高圧のガス噴射が必要な加工に際して、先ず、補助
ノズル２０をノズル本体１８に取り付け、被加工物との
間隔を調整する。この間隔は、ホルダ２２を回動させ
て、螺合位置を調整することにより行うもので、ガス噴
射孔３０から噴射されたアシストガスが効率良く加工箇
所に当たるように調整する。そして、レーザ加工の開始
と同時に、アシストガスが供給口３４からノズル本体１
８内に供給され、ガス噴射孔３０から被加工物に向かっ
て噴射される。また、レーザ光１０は、集光レンズ１４
により集光され、透明板２８を通過して、被加工物上で
焦点を結び切断加工を行う。この時、レーザ光１０の中
心部は、ガス噴射孔３０を通過し、その周囲の部分は透
明板２８を通過することになるが、これによるレーザス
ポットの直径や、エネルギー分布等の影響はほとんどな
く、透明板２８の板厚や材質等を適宜選択すれば良いも
のである。
【００１２】この実施例のレーザ加工機のノズルによれ
ば、ガス噴射孔３０の直径が、そこを通過するレーザ光
１０のスポット径に左右されず、ガス噴射孔３０を所望
の小さい直径に形成することができ、加工に応じてアシ
ストガスを適正な流量で且つ高圧状態で効率良く噴射さ
せることが可能なものである。また、ガス噴射孔３０の
形状をレーザ加工の種類に合わせて長円や菱形等適宜設
定しておき、加工毎に適宜、最適なガス噴射孔３０を有
した透明板２８を保持した補助ノズル２０を選択するよ
うにすることもでき、加工効率も向上させることができ
るものである。
ば、ガス噴射孔３０の直径が、そこを通過するレーザ光
１０のスポット径に左右されず、ガス噴射孔３０を所望
の小さい直径に形成することができ、加工に応じてアシ
ストガスを適正な流量で且つ高圧状態で効率良く噴射さ
せることが可能なものである。また、ガス噴射孔３０の
形状をレーザ加工の種類に合わせて長円や菱形等適宜設
定しておき、加工毎に適宜、最適なガス噴射孔３０を有
した透明板２８を保持した補助ノズル２０を選択するよ
うにすることもでき、加工効率も向上させることができ
るものである。
【００１３】次にこの発明の第二実施例について図２、
図３を基にして説明する。ここで、上記実施例と同様の
部材は同一符号を付して説明を省略する。この実施例の
レーザ加工機は溶接に用いるもので、この場合の透明板
２８には、集光されたレーザ光１０の周囲を囲むように
複数のガス噴射孔３０が同心の円周上に配列されてい
る。また、この実施例の透明板２８の表面にも反射防止
膜が施されているものである。ガス噴射孔３０は、アル
ゴンやヘリウム、窒素等の不活性ガスによるシールドガ
スの噴射を、無駄なく効率良く行うことが可能な大きさ
及び数に設定され、シールドガスを適正な流量に調整す
るものである。ここで、図３の２点鎖線で示すように、
透明板２８の中央部にもアシスト用のガス噴射孔３０を
形成しても良い。
図３を基にして説明する。ここで、上記実施例と同様の
部材は同一符号を付して説明を省略する。この実施例の
レーザ加工機は溶接に用いるもので、この場合の透明板
２８には、集光されたレーザ光１０の周囲を囲むように
複数のガス噴射孔３０が同心の円周上に配列されてい
る。また、この実施例の透明板２８の表面にも反射防止
膜が施されているものである。ガス噴射孔３０は、アル
ゴンやヘリウム、窒素等の不活性ガスによるシールドガ
スの噴射を、無駄なく効率良く行うことが可能な大きさ
及び数に設定され、シールドガスを適正な流量に調整す
るものである。ここで、図３の２点鎖線で示すように、
透明板２８の中央部にもアシスト用のガス噴射孔３０を
形成しても良い。
【００１４】この実施例のノズルによれば、シールドガ
スを適正な流量及び噴射圧で被加工物表面に噴射させる
ことができ、加工箇所を確実に外気から遮蔽し、アルゴ
ン等のシールドガスの使用量も削減しつつ、良好な加工
を行うことができるものである。
スを適正な流量及び噴射圧で被加工物表面に噴射させる
ことができ、加工箇所を確実に外気から遮蔽し、アルゴ
ン等のシールドガスの使用量も削減しつつ、良好な加工
を行うことができるものである。
【００１５】尚、この発明のノズルは、比較的高圧のガ
スの噴射を必要としない場合にはホルダ２２を取り外し
た状態で使用すれば良く、必要に応じて着脱することが
できる。また、透明板はレーザ光を透過可能なものであ
れば良く、レーザ光の種類も、加工にあわせて、ＹＡＧ
レーザや、ＣＯ2レーザ等適宜のレーザ発振器を使用す
ることが可能なものである。さらに、ガス噴射孔の形状
も、円形以外に長円や楕円、菱形、その他の異形形状の
透孔に形成しても良いものである。
スの噴射を必要としない場合にはホルダ２２を取り外し
た状態で使用すれば良く、必要に応じて着脱することが
できる。また、透明板はレーザ光を透過可能なものであ
れば良く、レーザ光の種類も、加工にあわせて、ＹＡＧ
レーザや、ＣＯ2レーザ等適宜のレーザ発振器を使用す
ることが可能なものである。さらに、ガス噴射孔の形状
も、円形以外に長円や楕円、菱形、その他の異形形状の
透孔に形成しても良いものである。
【００１６】
【発明の効果】この発明によれば、ノズル本体のガス噴
射口に、より小さいガス噴射孔が形成され、レーザ光を
透過可能な透明板を装着したので、加工補助用のガスを
ノズル本体のガス噴射口より直径の小さいガス噴射孔か
ら高圧のガスを噴射することができ、高価なアシストガ
ス等を浪費することなく、効率的に加工を行うことがで
きる。従って、レーザ加工のランニングコストを下げる
ことができ、さらに、ガス噴射孔形状の自由度が増し、
加工の種類にあわせて最適なガス噴射孔形状を適宜選択
することができるものである。
射口に、より小さいガス噴射孔が形成され、レーザ光を
透過可能な透明板を装着したので、加工補助用のガスを
ノズル本体のガス噴射口より直径の小さいガス噴射孔か
ら高圧のガスを噴射することができ、高価なアシストガ
ス等を浪費することなく、効率的に加工を行うことがで
きる。従って、レーザ加工のランニングコストを下げる
ことができ、さらに、ガス噴射孔形状の自由度が増し、
加工の種類にあわせて最適なガス噴射孔形状を適宜選択
することができるものである。
【図１】この発明のレーザ加工機のノズルの第一実施例
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図２】この発明のレーザ加工機のノズルの第二実施例
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図３】この実施例のノズルの底面図である。
１８ ノズル本体 １８ａ ガス噴射口 ２２ ホルダ ２８ 透明板 ３０ ガス噴射孔
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１月３１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 レーザ加工機のノズル
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の前者
の場合、アシストガスを噴射させるノズル先端の透孔
は、レーザ光のスポット径との関係上ある程度以上小さ
くすることができない。従って、加工の種類によって
は、高圧のアシストガスの噴射が必要となる場合、ガス
が大量に消費され無駄が多くランニングコストが高くな
り、さらに、ガス流も乱れて良好な加工形状が得られな
いという問題があった。
の場合、アシストガスを噴射させるノズル先端の透孔
は、レーザ光のスポット径との関係上ある程度以上小さ
くすることができない。従って、加工の種類によって
は、高圧のアシストガスの噴射が必要となる場合、ガス
が大量に消費され無駄が多くランニングコストが高くな
り、さらに、ガス流も乱れて良好な加工形状が得られな
いという問題があった。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、ガスを噴射
しながらレーザ光を被加工物に照射して所定の加工を行
うレーザ加工機のノズルであって、ノズル本体のガス噴
射口に、レーザ光を透過可能であって上記ガス噴射口よ
り小さいガス噴射孔が形成された透明板を装着したレー
ザ加工機のノズルである。また、上記透明板は、ホルダ
を介してノズル本体に対して、着脱自在且つレーザ光の
光軸方向に位置調整可能に設けられたものである。
しながらレーザ光を被加工物に照射して所定の加工を行
うレーザ加工機のノズルであって、ノズル本体のガス噴
射口に、レーザ光を透過可能であって上記ガス噴射口よ
り小さいガス噴射孔が形成された透明板を装着したレー
ザ加工機のノズルである。また、上記透明板は、ホルダ
を介してノズル本体に対して、着脱自在且つレーザ光の
光軸方向に位置調整可能に設けられたものである。
Claims (5)
- 【請求項１】 ガスを噴射しながらレーザ光を被加工物
に照射して所定の加工を行うレーザ加工機のノズルにお
いて、ノズル本体のガス噴射口に、レーザ孔を透過可能
であって上記ガス噴射口より小さいガス噴射孔が形成さ
れた透明板を装着したことを特徴とするレーザ加工機の
ノズル。 - 【請求項２】 上記ガス噴射孔は、上記ノズル本体のガ
ス噴射口に対し、その中心位置に形成されているこを特
徴とする請求項１記載のレーザ加工機のノズル。 - 【請求項３】 上記ガス噴射孔は、上記ノズル本体のガ
ス噴射口に対し、同心の円周上に複数個配列されている
こを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機のノズル。 - 【請求項４】 上記ノズル本体のガス噴射口に同軸的に
筒状のホルダが着脱自在に取り付けられ、このホルダ
に、ノズル本体のガス噴射口よりも小さいガス噴射孔が
形成されレーザ孔を透過可能な透明板を取り付けたこと
を特徴とする請求項１、２又は３レーザ加工機のノズ
ル。 - 【請求項５】 上記ホルダは上記ノズル本体に対して、
レーザ孔の光軸方向に位置調整可能に設けられたことを
特徴とする請求項３又は４記載のレーザ加工機のノズ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5330017A JPH07155978A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | レーザ加工機のノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5330017A JPH07155978A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | レーザ加工機のノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07155978A true JPH07155978A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=18227847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5330017A Pending JPH07155978A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | レーザ加工機のノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07155978A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5895589A (en) * | 1996-05-30 | 1999-04-20 | Opto Power Corporation | Apparatus, including a diode laser array, for removing automobile windshields |
| JP2001334381A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-04 | Aisin Seiki Co Ltd | レーザー加工機の出力ヘッド |
| US6558493B1 (en) | 1994-12-07 | 2003-05-06 | Carglass Luxembourg Sarl-Zug Branch | Releasing of bonded screens |
| JP2004514560A (ja) * | 2000-11-21 | 2004-05-20 | ハイパーサーム インコーポレイテッド | 設定可能なノズルバッフル装置および方法 |
| US6770838B1 (en) | 1994-12-07 | 2004-08-03 | Carglass Luxenbourg Sarl-Zug Branch | Releasing of glazing panels |
| US6833525B1 (en) | 1996-08-13 | 2004-12-21 | Carglass Luxembourg Sarl-Zug Branch | Releasing of glazing panels |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP5330017A patent/JPH07155978A/ja active Pending
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