DE1452230B2 - Lubrication when extruding metals and alloys - Google Patents
Lubrication when extruding metals and alloysInfo
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Description
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Während man bisher der Meinung war, man müsse chlorid, Natriumsulfat, Natriumborat, Natriumphosden
Schmiermittelvorrat in großer Menge möglichst phate, Natron-Wassergläser, Lithiumcarbonat, genahe
am kalibrierenden Teil der Matrize anordnen, wohnliches Fensterglas, Spezialgläser oder Mischungen
wird erfindungsgemäß grundsätzlich so vorgegangen, von einzelnen oder allen diesen Stoffen,
daß vor Beginn des Strangpressens der gesamte 5 Das gewählte Schmiermittel wird in der zweckmäßi-Schmiermittelvorrat
seitlich in einen begrenzten, zwi- gen Menge auf die Außenfläche des Preßblocks aufsehen
dem Aufnehmer, dem Preßblock und dem Ma- gebracht. Nach dem Einbringen des Preßblocks in den
trizeneingang vorgesehenen Raum eingeschlossen wird. Aufnehmer wird das dann flüssig werdende Schmier-Dieser
Raum ist so zu gestalten, daß das während des mittel an der Berührungslinie zwischen Matrize und
Pressens unter der Wirkung des Preßdrucks ausge- 10 Preßblock zurückgehalten.While it was previously of the opinion that one had to arrange chloride, sodium sulfate, sodium borate, sodium phosdene lubricant supply in large quantities, if possible phate, soda water glasses, lithium carbonate, close to the calibrating part of the die, homely window glass, special glasses or mixtures, according to the invention, basically proceed as follows individual or all of these substances,
that before the start of extrusion the entire 5 The selected lubricant is placed in the appropriate lubricant supply laterally in a limited, intermediate amount on the outer surface of the press block, onto the sensor, the press block and the measure. After the pressing block has been introduced into the space provided for the trizeneingang. The lubricant, which then becomes liquid, becomes the receiver. This space is to be designed in such a way that the press block is held back during the middle at the contact line between the die and the press under the effect of the press pressure.
triebene Schmiermittel zwangsläufig einen dünnen Zusätzlich kann man zwischen die Preßscheibe undforced lubricant inevitably a thin addition you can between the press disk and
Film zwischen dem Preßstrang und der Matrize bildet. die hintere Stirnseite des Preßblocks Schmiermittel inForms film between the extrusion and the die. the rear face of the press block lubricant in
Gegenstand der Erfindung ist eine Schmierung beim Form einer Scheibe od. dgl. einlegen. Während des Strangpressen von Metallen und Legierungen bei hoher Pressenes schmilzt dieses und vereinigt sich mit dem Temperatur durch eine Matrize mit einem torisch- 15 zwischen Preßblock und Aufnehmerinnenwand eingekonkaven Matrizeneingang, wobei vor Beginn des schlossenen Schmiermittel.The invention relates to lubrication in the form of a disk or the like. During the Extruding metals and alloys at high pressures, this melts and merges with the Temperature through a die with a toric 15 concave between the press block and the inner wall of the transducer Die entrance, being before the start of the closed lubricant.
Strangpressens der Preßblock durch entsprechende Die weitere Beschreibung nimmt auf die schemati-Extrusion of the press block by appropriate The further description takes on the schematic
Formgebung zwischen dem Aufnehmer, dem Preßblock sehen Zeichnungen Bezug.Shaping between the transducer, the press block, see drawings for reference.
und dem Matrizeneingang ein vorzugsweise glasartiges Fig. 1 ist eine bekannte Strangpreßanordnungand the die entrance a preferably glass-like Fig. 1 is a known extrusion assembly
Schmiermittel einschließt, das bei der Arbeitstempera- 20 während des Pressens.Includes lubricant that is at working temperature during pressing.
tür eine flüssige oder viskose Menge bildet, aus der Fig. 2 zeigt eine Anordnung gemäß der Erfindungdoor forms a liquid or viscous amount, from Fig. 2 shows an arrangement according to the invention
beim Pressen ein dünner Film mit dem Metallstrang vor Beginn des Pressens.when pressing a thin film with the metal strand before pressing begins.
ausgepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwi- Fig. 3 und 4 zeigen Einzelheiten vor jind währendis squeezed out, characterized in that between Fig. 3 and 4 show details before jind during
sehen der Innenwand des Aufnehmers und dem Preß- des Pressens mit einer Anordnung gemäß Fig. 2.
blockmantel ein durch die Preßscheibe abgeschlossener 25 Zur Erläuterung der Erfindung wird die bekannte
schmiermittelgefüllter Spielraum von 3 bis 8% des Arbeitsweise zum Vergleich herangezogen. Fig. 1 zeigt
Preßblockdurchmessers besteht, der das gesamte eine bekannte Anordnung zum Warmstrangpressen
Schmiermittel umfaßt, wobei die Übergangszone von mit Glasschmierung während des Pressens. Im Aufder
Stirn des Preßblocks in dessen Mantel torisch- nehmer 1 sieht man den warmen, bereits teilweise verkonvex
ausgebildet ist und die Erzeugende der Über- 30 preßten·Preßblock 2. Das Spiel zwischen Preßblock
gangszone die Erzeugende des Matrizeneingangs tan- und Aufnehmer geht bis zu 4% von deren Durchgiert.
'/ · messern. Auf den Preßblock 2 wird vermittels dersee the inner wall of the transducer and the pressing of the pressing with an arrangement according to FIG. 2.
block jacket a closed off by the press disk 25 To explain the invention, the known lubricant-filled clearance of 3 to 8% of the mode of operation is used for comparison. Fig. 1 shows billet diameter comprised of all of a known arrangement for hot extrusion of lubricant, the transition zone from having glass lubrication during pressing. On the forehead of the press block in its jacket toric holder 1 one sees the warm, already partially convex shape and the generatrix of the overpressed press block 2. The play between the press block transition zone, the generatrix of the die entrance and receptacle goes up to 4% of their greed. '/ · Knives. On the press block 2 is by means of
Ausgehend von dem experimentell erhaltenen Wert Preßscheibe 3 und des mit dem Hauptkolben verbunfür die optimale, zur zweckmäßigen Durchführung des denen Preßstempels 4 Druck ausgeübt. Die Matrize 5 Strangpressens erforderliche Menge des Schmier- 35 ist in dem von der Gegenscheibe 7 gehaltenen Matrimittels wird der Inhalt des Raumes festgesetzt, in den zenträger 6 angeordnet. Das mit der Presse verbundene das Schmiermittel eingeschlossen wird. Um während Widerlager der Gegenscheibe 7 ist nicht dargestellt, des Strangpressens ein genau konstantes Abfließen des Zwischen der Matrize 5 und der Stirnseite des Preß-Schmiermittels zu gewährleisten, werden ebenfalls die blocks 2 befindet sich die glasartige Schmiermittel-Umrisse des Preßblocks und der Matrize festgesetzt. 40 masse 8, die ursprünglich fest ist und bei der Berührung Diese sind unter anderem von dem zu verpreßenden mit dem wannen Preßblock oberflächlich schmilzt, Metall, von dem Schmiermittel, von den Abmessungen sich dann durch das Abtragen von Schmiermittel des Preßblocks und von denen des ausgepreßten Strangs deformiert und die Oberfläche des gepreßten Stranges 9 abhängig. mit einer dünnen Schmiermittelschicht 10 überzieht.On the basis of the experimentally obtained value of the press disk 3 and the value connected to the main piston the optimal, for the appropriate implementation of which press ram 4 exerted pressure. The die 5 The amount of lubricant required for extrusion molding is in the matrix medium held by the counter disk 7 If the content of the room is set, it is placed in the central support 6. The one connected with the press the lubricant becomes trapped. To during abutment of the counter disc 7 is not shown, the extrusion an exactly constant flow of the between the die 5 and the end face of the press lubricant To ensure that the blocks 2 are also located the vitreous lubricant outline of the press block and the die set. 40 mass 8, which is originally solid and when touched These are, among other things, from the one to be pressed with the press block that melts on the surface, Metal, from the lubricant, from the dimensions then by the removal of lubricant of the press block and of those of the extruded strand and the surface of the pressed strand 9 addicted. coated with a thin layer of lubricant 10.
Durch die torisch-konvexe Übergangszone von der 45 Außerdem ist eine dünne Schmiermittelschicht 11
Stirn des Preßblocks in dessen Mantel erreicht man zwischen Preßblock 2 und Aufnehmer 1 vorgesehen,
bei torisch-konkavem Matrizeneingang von vornherein welche die Reibung an der Aufnehmerinnenwand beim
eine Anpassung und einen Übergang zu einem günstig Vortreiben des Preßblocks vermindert,
geformten Ringspalt, in dem sich ein Schmierkeil aus- Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung für dieDue to the toric-convex transition zone from the 45, a thin layer of lubricant 11 front of the press block in its jacket is provided between press block 2 and transducer 1, with a toric-concave die entrance from the outset which reduces the friction on the inner wall of the transducer during an adjustment and a transition reduced to a favorable advancement of the press block,
shaped annular gap in which a lubricating wedge is formed In the arrangement shown in Fig. 2 for the
bildet. 50 Durchführung der Erfindung beträgt das Spiel zwi-forms. 50 implementation of the invention is the game between
Bei der erfindungsgemäßen Schmierung lassen sich sehen dem Aufnehmer 1 und dem Preßblock 2, bzw. die Ausflußverhältnisse des Schmiermittels beherrschen die Durchmesserdifferenz, 3 bis 8 % des Durchmessers und der Erfolg ist nicht mehr von der Preßgeschwindig- des Preßblocks. Die Übergangszone von der vorderen keit abhängig, sondern allein von der Auswahl des Stirnseite des Preßblocks 2 zum Preßblockmantel ist to-Schmiermittels und von der Gestaltung des Schmier- 55 risch-konvex ausgebildet. Der Eingangsteil der Matrize mittel Vorratsraumes. 5 hat die Foim einer Schale 14, deren Fläche an derIn the case of the lubrication according to the invention, the transducer 1 and the press block 2, or the outflow ratios of the lubricant dominate the difference in diameter, 3 to 8% of the diameter and success no longer depends on the press speed of the press block. The transition zone from the front one speed dependent, but solely on the selection of the end face of the press block 2 to the press block jacket is to-lubricant and from the design of the smear-convex 55. The entry part of the die medium pantry. 5 has the Foim of a shell 14, the surface of which on the
Die Erfindung ist auch zum Strangpressen von Berührungslinie 16 an der torischen Fläche 13 tangen-Rohren oder Hohlstäben anwendbar. Hierbei wird in tial anliegt. Vor Einführung des Preßblocks 2 in den bekannter Weise ein Preßblock mit einer Bohrung ver- Aufnehmer 1 wird auf den Umfang des Preßblocks wendet und die Bohrung und/oder der Dorn wie 60 das Schmiermittel 17 aufgebracht. Nach dem Einfühüblich mit Schmiermittel versehen. ren des Preßblocks ist das Schmiermittel 17 in denThe invention is also applicable to the extrusion of line of contact 16 on the toroidal surface 13 rod-tubes or hollow rods can be used. This is applied in tial. Before the introduction of the press block 2 in the In a known manner, a press block with a bore is placed on the circumference of the press block turns and the bore and / or the mandrel such as 60, the lubricant 17 is applied. Customary after the introduction provided with lubricant. Ren of the press block is the lubricant 17 in the
Als Schmiermittel sind Salze verwendbar, die mit durch die Preßscheibe 3 begrenzten Spielraum 12 einden anwesenden Metallen unter den gegebenen Bedin- geschlossen und überschreitet hierbei — in der durch gungen nicht in Reaktion treten, und die bei der Ar- einen Pfeil angedeuteten Preßrichtung — nicht die r beitstemperatur flüssig werden, aber nicht vergasen 65 Berührungslinie 16. Das Strangpressen erfolgt in üb- oder verdampfen, ebenso wie Gläser und Emaillen, licher Weise mittels des Preßstempels 4 und der Preßdie bei dieser Temperatur in den viskosen Zustand scheibe 3. Die Arbeitstemperatur bewirkt vor Beginn übergehen. Als Beispiele sind zu nennen: Barium- des eigentlichen Verpressens das Schmelzen des zwi-As a lubricant, salts can be used which, with the space 12 limited by the press disk 3, contain any metals present under the given conditions and exceed this - in which the conditions do not react, and the pressing direction indicated by the arrow - not the r working temperature become liquid, but not gasify 65 contact line 16. The extrusion takes place in overexploitation or evaporation, as well as glasses and enamels, licher way by means of the ram 4 and the Preßdie at this temperature in the viscous state disk 3. The working temperature causes before Skip the beginning. Examples are: barium - the actual pressing the melting of the
5 65 6
schengelagerten Schmiermittels 17. Der von der Preß- Durch die Preßscheibe wurde ein Druck von 1000 tThe lubricant stored in the shackle 17. The pressure of the press through the press disk was 1000 t
scheibe 3 auf die rückwärtige Stirnseite des Preß- ausgeübt.Disk 3 exerted on the rear face of the press.
blocks 2 ausgeübte Druck drückt den Preßblock zu- Der Preßblock bestand aus Stahl (AFNOR Z6CNDblocks 2 pressure exerted presses the press block closed- The press block was made of steel (AFNOR Z6CND
sammen, und das Schmiermittel 17 überschreitet, von 17,1; Aisi 316; Werkstoff Nr. 440) und hatte folgendetogether, and the lubricant exceeds 17, from 17.1; Aisi 316; Material no. 440) and had the following
der Preßmasse mitgenommen, die Linie XVI, wobei 5 Zusammensetzung: C <0,08; Si <1; Mn <2\ Ni 11taken along the molding compound, line XVI, where 5 composition: C <0.08; Si <1; Mn <2 \ Ni 11
es die Preßmasse während ihres Durchgangs durch die bis 14; Cr 16 bis 18; Mo 2 bis 3; Rest Eisen.it the molding compound during its passage through to 14; Cr 16 to 18; Mo 2 to 3; Remainder iron.
Schale 14 und die Matrize 5 mit einer dünnen Haut Weitere Verfahrensbedingungen waren:Shell 14 and the die 5 with a thin skin. Further process conditions were:
überzieht. Preßverhältnis 36covers. Compression ratio 36
In den Fig. 3 und 4 sind m vergrößertem Maßstab Verformungswiderstand 21,8 kg/mm*In FIGS. 3 and 4, on an enlarged scale, the deformation resistance is 21.8 kg / mm *
die Zustände vor und wahrend des Pressens in Axial- io Preßtemperatur 12200Cthe states before and during the pressing in the axial io pressing temperature 1220 0 C
schnitten dargestellt. Die Kurve A-B ist der sym- Temperatur des Aufnehmers etwa!'. ".30O0Csections shown. The curve AB is about the sym temperature of the transducer! '. ".30O 0 C
metrische Längsschnitt der Übergangszone zwischen Temperatur der ZwischenflächeMetric longitudinal section of the transition zone between temperature of the interface
dem zylindrischen Teil 2^des Preßblocks,2 und dessen Aufnehmer/Preßblock etwa 9200Cthe cylindrical part of the press block 2 ^, 2 and its pickup / pressing block about 920 0 C
vorderer Stirnflache 22. Die Kurve C-D-E-F entspricht Viskosität des Bariumchlorids beifront face 2 2 . The curve CDEF corresponds to the viscosity of barium chloride
einem Längsschnitt der Innenflache der Matrize 5. 15 92O0C 1000 Poisea longitudinal section of the inner surface of the die 5. 15 920 0 C 1000 poise
Beide Kurven berühren sich bei 16, so daß die Erzeu- Dicke der auf dem Preßblock Both curves touch at 16, so that the thickness of the die on the press block
gende der Übergangszone die Erzeugende des Matri- geschmolzenen Bariumchloridschicht 0,65 mm zenemgangs tangiert. Der Vorratsraum fur das vorAt the end of the transition zone the generating line of the matri- fused barium chloride layer 0.65 mm zenemgangs affected. The pantry for that before
dem Strangpressen eingeschlossene Schmiermittel 17 Ohne jede Schwieirgkeiten wurde ein Strang ausist
der Spielraum 12, der einerseits durch die Preß- 20 gepreßt, der mit einem 0,1 mm dicken Film überzogen
scheibe 3 und andererseits gemäß der Begrenzung war.
^4-16-C abgeschlossen ist. Beispiel 2The extrusion-enclosed lubricant 17 Without any difficulty, a strand was made of is the clearance 12, which was pressed on the one hand by the press 20, the disc 3 coated with a 0.1 mm thick film and on the other hand was according to the limit.
^ 4-16-C is complete. Example 2
Sobald der Preßblock 2 im Aufnehmer 1 unter der . . T . ., ,. , in0/ „. 1n0/ .,As soon as the press block 2 in the transducer 1 under the. . T. .,,. , in0 / ". 1n0 / .,
Einwirkung der Preßscheibe 3 gegen die Matrize 5 ^u* e o me'^enmg'·β -ίΐ ^ ?% ' l· ΐ°Action of the press disk 3 against the die 5 ^ u * e o me '^ enmg ' · β -ίΐ ^ ? % ' l · ΐ °
zusammengedrückt wird, füllt das eingeschlossene *5 ™d *°% .Nb' rrde ei" 7"^° 1I st™gSePreßt' *? is squeezed, the included * 5 ™ d * °% fills. Nb 'r rde ei "7" ^ ° 1 I st ™ gS e P reßt ' *?
Schmiermittel 17 den Raum zwischen dem Preßblock 2, dem d^^e /f drei, S t chenk P el Je 25,'6 T u f nd die Lubricant 17 the space between the press block 2, the d ^^ e / f three , S t chenk P el each 25 , ' 6 T u f nd die
dem Aufnehmer 1 und der Matrize 5 an. Im weiteren Schenkeld.cke 6,4 mm betrug. Es wurde unter folgen-the transducer 1 and the die 5. In the rest of the Schenkeld.cke was 6.4 mm. It was under the following
Verlauf wird die Berührungslinie XVI nach dem den Bedingungen gepreßt:The line of contact XVI is pressed according to the following conditions:
Matrizeneintritt D-E-F verschoben. Während des Pres- Aufnehmerdurchmesser 102 mm DEF die entry shifted. During the press pick-up diameter 102 mm
sens wandert ein Schmiermittelfilm 18, von dem aus- 3° Blockdurchmesser 98 mmsens migrates a lubricant film 18, from the 3 ° block diameter 98 mm
geübten Druck geschoben und von dem ausgepreßten Blocklänge 153 mmexerted pressure and pushed from the squeezed block length 153 mm
Strang 19 mitgenommen, längs des kalibrierenden Benutzte Kraft der Strangpresse 1300 tStrand 19 taken along along the calibrating used force of the extruder 1300 t
Teils D-F der Matrize 5 und überzieht den ausgepreß- Verformungsverhältnis 18Part DF of the die 5 and covers the extrusion deformation ratio 18
ten Strang 19 gleichmäßig mit einem zusammenhän- Stempelgeschwindigkeit 250 mm/sek.th strand 19 uniformly with a coherent punch speed 250 mm / sec.
genden Film 20. 35 Auslauf geschwindigkeit 4,5 m/sek.lowering film 20. 35 run-out speed 4.5 m / sec.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung folgen Aus- Hergestellte Länge 3 mTo further explain the invention, the length of 3 m produced follows
führungsbeispiele mit zahlenmäßigen Angaben. Dauer des Strangpressens 0,6 sek.examples of management with numerical information. Duration of extrusion 0.6 sec.
Blocktemperatur 183O°CBlock temperature 183O ° C
beisPiel l Aufnehmertemperatur 450°C at P iel l sensor temperature 450 ° C
In einem Aufnehmer von 122 mm Innendurchmesser 4° Matrizentemperatur 3000CIn a receiver of 122 mm in inner diameter 4 ° C die temperature 300 0
wurde ein Preßblock von 300 mm Länge und 115 mm „ . . ... . „0, „, -xinnnn · u · oan°n was a press block 300 mm long and 115 mm ". . ... " 0 ,", -xinnnn · u · oan ° n
Durchmesser verpreßt. Es wurde eine Matrize verwen- ^n???16"11!"?= 50^nST T- S" 'Crimped diameter. A die was used ^ n ??? 16 " 11 !"? = 50 ^ nST T- S "'
det, die im Abschnitt E-Feinen Kreisdurchmesser von 50% Fernsehglas mit 1000 Poise bei 1090 C.det, which in the section EF has a circle diameter of 50 % television glass with 1000 poise at 1090 C.
20 mm hatte. Als zwischengelagertes Schmiermittel Die hintere Abdichtung des Aufnehmers erfolgte20 mm. As an intermediately stored lubricant, the rear sealing of the transducer was carried out
wurde Bariumchlorid in einer Menge von 300 g ver- 45 mittels einer aus Graphit bestehenden Preßscheibebarium chloride was applied in an amount of 300 g by means of a press disk made of graphite
wendet, die auf den Umfang des Preßblocks vor seiner von 101 mm Durchmesser.applies that to the circumference of the press block in front of its 101 mm diameter.
Einführung in den Aufnehmer aufgebracht waren. Das ausgepreßte Produkt hatte eine gute Oberfläche.Introduction to the transducer were applied. The pressed product had a good surface.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
Menge Glas und bei den bekannten Schmiermittel- Es ist Aufgabe der Erfindung, die Ausflußverhältanordnungen verbleibt fast die Gesamtmenge des ein- nisse des Schmiermittels zu beherrschen und eine von gesetzten Schmiermittels auf der Matrize. Durch das 65 der Preßgeschwindigkeit unabhängige Schmierung der fortlaufende Abschmelzen und Abziehen von Schmier- Matrize zu erreichen und außerdem eine ausreichende mittel aus dem ortsfest vor der Matrize angeordneten Wärmeisolierung des Preßblocks gegenüber der Auf-Schmiermittelvorrat wird das Volumen und die räum- nehmerinnenwand sicherzustellen.It is known that during hot extrusion of the high-temperature metals, the temperature or alloys between the press block and temperature compensation in the press block are too slow to introduce a vitreous lubricant into the die Working temperature partially or completely outer opening of the die melts during pressing, but remains viscous and is closed as a thin breakable sheet metal insert and pressed out on film with the metal strand. To this bleach insert a lubricant tablet is placed lubricating the inner wall of the transducer it is going to. The rear end of the susceptor is known by hermetically sealing the press block prior to its insertion into the 40 with a sealing insert. In front of transducer with a thin layer of a vitreous start of the actual pressing, the lubricant-lubricant will be encased. During the extrusion process, the medium tablet melted and the lubricant should be removed from the tubes, a layer of glass was also placed between the mandrel in the annular space between the receiver and the press block and the bore of the press block. climb up so that it is around the press block and so far one worked with a die with a flat or a funnel-shaped or concave input surface distributed completely homogeneously on the die surface, where is. This can only be achieved if the sensor and the cold mass of lubricant, for example in the form of a die, are heated beforehand to the appropriate temperatures on the disk between the warm press block and the cold one, because otherwise the lubricant would have been inserted into the die. Also known is an arrangement, in particular during the ascent path in the annular space, in which those facing each other before the start of the press solidify again and could not be distributed homogeneously over the end faces of the press block and the die both over the entire press block surface. Because of the conical design, however, the cone angle stability of the tools should be a Aufbeim press block smaller than with the die. Here- heating the same at most to about 600 ° to be portable by a radially widening created and during pressing of the high temperature metals upper space for a lubricant stock 55/2 of 1000 0 C would this method does not anwendes prevents the lubricant to leave bar. It is also to be considered that the lubricant flows off. Under these conditions, the lubricant viscosity, adapted to the pressing temperature, protects the die and supplies it under the influence of which must be, that is, at the pressing temperature, the pressed strand is filled with vitreous lubricant - a certain medium, which is not too high and not too low, that in the extent to which the strand must be reached through the viscosity. A lubricant that enters the die must melt. To this extrusion z. B. at 1500 0 C has the required viscosity to carry out the process, a low one is sufficient at 600 0 C will still be in the solid state.
Amount of glass and, in the case of the known lubricant, it is the object of the invention to control the outflow ratio arrangements almost the total amount of the lubricant in and one of the lubricants set on the die. Through the lubrication independent of the pressing speed, the continuous melting and removal of the lubricating die can be achieved and, in addition, sufficient means from the heat insulation of the press block, which is fixed in front of the die, against the supply of lubricant, will ensure the volume and the inner wall of the spacer.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |