DE19515043A1 - Lathe with exchangeable tool holders - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Drehmaschine nach dem Anspruch 1.The invention relates to a lathe according to claim 1.
Bei einer bekannten Drehmaschine dieser Gattung (US-A 5,392,501) ist ein Sternrevolver als primärer Werkzeugträger an einer Kreuz schlittenanordnung gelagert, die in Richtung der Achse einer Arbeitsspindel (Z-Achse) sowie in Richtung einer dazu normalen Achse (X-Achse) verfahrbar ist. Der primäre Werkzeugträger hat acht Aufspannvorrichtungen für je einen Werkzeughalter, der ein Einfach- oder Zwillings- oder Mehrfachwerkzeughalter sein kann. Einem Zwillingswerkzeughalter diametral gegenüber ist am primä ren Werkzeugträger eine Werkstückspanneinrichtung befestigt, die dazu vorgesehen ist, von der Arbeitsspindel ein dort vor derseitig bearbeitetes Werkstück zu übernehmen und es nach Wei terschalten des primären Werkzeugträgers in eine von der Ar beitsspindel abgewandte Stellung zu bringen. Der sekundäre Werk zeugträger hat zwei fast eingebaute Werkzeugspindeln, die pa rallel zur Z-Achse angeordnet sind und Werkzeuge tragen, die nacheinander mit dem in der Werkstückspanneinrichtung gehal tenen Werkstück in Eingriff bringbar sind, um dieses an oder ausgehend von seiner Rückseite zu bearbeiten. Diese beiden Werkzeugspindeln sind im sekundären Werkzeugträger ständig mit einem Antrieb gekuppelt. Wenn an diesen Werkzeugspindeln oder ihrem Antrieb etwas geändert werden soll, muß der sekundäre Werkzeugträger zerlegt werden. In a known lathe of this type (US-A 5,392,501) is a star turret as the primary tool holder on a cross slide assembly mounted in the direction of the axis of a Working spindle (Z axis) and in the direction of a normal one Axis (X axis) is movable. The primary tool carrier has Eight clamping devices for one tool holder each Can be single or twin or multiple tool holder. A twin tool holder diametrically opposite is at the primary attached a workpiece clamping device, which is intended to be there from the work spindle in front the workpiece machined on the side and take it according to Wei switch the primary tool carrier into one of the ar bring the spindle away from the position. The secondary work zeugträger has two almost built-in tool spindles that pa are arranged parallel to the Z axis and carry tools that one after the other with that in the workpiece clamping device workpiece can be brought into engagement with it on or edit from its back. These two Tool spindles are always in the secondary tool holder coupled to a drive. If on these tool spindles or If you want to change something in your drive, the secondary Tool carriers can be disassembled.
Es sind auch Zwillingswerkzeughalter mit zwei Werkzeugspindeln bekannt (DE-A 37 08 227), die über ein gemeinsames Ritzel an treibbar sind. Dieses kommt beim Befestigen des Zwillingswerk zeughalters an einer Aufspannvorrichtung eines Werkzeugträgers, beispielsweise Werkzeugrevolvers der genannten Drehmaschine, mit einem sämtlichen Aufspannvorrichtungen gemeinsam zugeordneten Zentralrad in Eingriff, von dem das Ritzel antreibbar ist.They are also twin tool holders with two tool spindles known (DE-A 37 08 227) on a common pinion are drivable. This comes when attaching the twin work tool holder on a clamping device of a tool holder, for example, tool turret of the lathe mentioned, with one associated with all fixtures Central wheel in engagement, from which the pinion can be driven.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehmaschine der genannten Gattung derart weiterzubilden, daß sie sich leichter an unterschiedliche Bearbeitungserfordernisse anpassen läßt.The invention has for its object a lathe mentioned genus in such a way that they are easier can be adapted to different processing requirements.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Un teransprüche.The object is according to the invention with the features of the claim 1 solved. Advantageous further developments are the subject of the Un claims.
Die Erfindung ermöglicht es, Werkzeughalter, die in verschie densten Ausführungsformen beispielsweise zum Bohren, Fräsen oder Sägen ausgerüstet sein können, nach Belieben am primären oder am sekundären Werkzeugträger einzusetzen und in ihrer normalen Betriebsdrehrichtung anzutreiben, obwohl bei jedem am primären Werkzeugträger eingesetzten Werkzeughalter eine Dreh richtungsumkehr zwischen dessen Ritzel und dem mit ihm kämmen den Zentralrad stattfindet, während das Ritzel des Werkzeug halters, der am sekundären Werkzeugträger eingesetzt wird, mit dessen Antriebswelle unmittelbar gekuppelt ist und sich deshalb in gleicher Richtung dreht wie diese. Für den Benutzer ist das Anbringen eines Werkzeughalters am sekundären Werkzeugträger ebenso einfach wie am primären Werkzeugträger; für ihn macht es keinen Unterschied, daß das Ritzel des Werkzeughalters im er sten Fall mit dem Kupplungsstück und im zweiten Fall mit dem Zentralrad in Eingriff kommt.The invention allows tool holders that differ in most embodiments for drilling, milling, for example or saws can be equipped, as desired on the primary or use on the secondary tool carrier and in their normal direction of rotation, although every primary tool holder used tool holder one turn Reversal of direction between the pinion and the comb with it the central gear takes place while the pinion of the tool holder that is used on the secondary tool holder with whose drive shaft is directly coupled and therefore rotates in the same direction as this. For the user that is Attach a tool holder to the secondary tool carrier just as simple as on the primary tool carrier; for him it does no difference that the pinion of the tool holder in the he first case with the coupling piece and in the second case with the Central wheel comes into engagement.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen, jeweils in Draufsicht: Exemplary embodiments of the invention are described below schematic drawings explained in more detail. They show, each in top view:
Fig. 1 bis 4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Drehmaschine, die in verschiedener Weise mit Werkzeughaltern be stückt ist, und Fig. 1 to 4, a first embodiment of a lathe, which is in various ways with tool holders, and
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Drehmaschine. Fig. 5 shows a second embodiment of a lathe.
Beiden dargestellten Ausführungsbeispielen einer Drehmaschine ist gemeinsam, daß an dem in den Zeichnungen linken Ende eines Maschinenbetts 10 ein Spindelstock 12 befestigt ist, in dem eine Arbeitsspindel 14 um eine waagerechte, im folgenden als Z-Achse bezeichnete Achse drehantreibbar gelagert ist. An dem in den Zeichnungen rechten Ende der Arbeitsspindel 14 ist eine erste Spanneinrichtung 16 befestigt, in der ein Werkstück W eingespannt ist, das vom vorderen Abschnitt einer Werkstoff stange gebildet ist, aber auch ein schon abgelängtes Werkstück, ein sogenanntes Einlege- oder Futterteil, sein kann. Für die dargestellten Beispiele der Verarbeitung von stangenförmigem Werkstoff ist am Spindelstock 12 ein Abstechwerkzeug 18 in üblicher Weise radial zustellbar geführt.Both of the illustrated embodiments of a lathe have in common that a headstock 12 is fastened to the left end of a machine bed 10 in the drawings, in which a work spindle 14 is rotatably mounted about a horizontal axis, hereinafter referred to as the Z axis. At the right end of the work spindle 14 in the drawings, a first clamping device 16 is fastened, in which a workpiece W is clamped, which is formed by the front section of a material rod, but also an already cut workpiece, a so-called insert or chuck part can. For the illustrated examples of the processing of rod-shaped material, a parting-off tool 18 is guided on the headstock 12 in a conventional manner in a radially adjustable manner.
Das Maschinenbett 10 weist ein Paar Längsführungen 20 auf, die sich parallel zur Z-Achse erstrecken und einen Basisschlitten 22 führen. An diesem ist ein Paar Querführungen 24 ausgebildet, auf denen ein Querschlitten 26 in einem rechten Winkel zur Z-Achse längs einer Achse verschiebbar geführt ist, die im fol genden als X-Achse bezeichnet wird. Am Querschlitten 26, der zusammen mit dem Basisschlitten 22 eine übliche Kreuzschlit tenanordnung bildet, ist ein primärer Werkzeugträger 28 drehbar gelagert und in mehreren, beispielsweise acht, definierten Win kelstellungen verriegelbar. Der primäre Werkzeugträger 28 ist bei dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Sternrevolver, der um die X-Achse drehbar ist; bei dem Aus führungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist der primäre Werkzeugträger 28 hingegen ein Trommelrevolver mit ebenfalls acht Schaltstellungen, dessen Drehachse jedoch zur Z-Achse parallel ist.The machine bed 10 has a pair of longitudinal guides 20 which extend parallel to the Z axis and guide a base slide 22 . On this a pair of transverse guides 24 is formed, on which a cross slide 26 is guided at right angles to the Z axis along an axis which is referred to in the fol lowing as the X axis. On the cross slide 26 , which together with the base slide 22 forms a common cross slide arrangement, a primary tool carrier 28 is rotatably mounted and can be locked in several, for example eight, defined angle positions. In the exemplary embodiment shown in FIGS . 1 to 4, the primary tool carrier 28 is a star turret which can be rotated about the X axis; in the off operation example of FIG. 5, the primary tool holder 28 is, however, a drum turret, also with eight switching positions, but whose rotational axis is parallel to the Z axis.
In beiden gezeichneten Ausführungsbeispielen weist der primäre Werkzeugträger 28 acht primäre Aufspannvorrichtungen 30 auf. An diesen läßt sich je ein Werkzeughalter 32 so befestigen, daß er sich in einer Schaltstellung des primären Werkzeugträgers mit der Z-Achse in Fluchtung bringen läßt. Die Werkzeughalter 32 sind von üblicher Bauart; sie haben je einen Schaft 34, und die primären Aufspannvorrichtungen 30 weisen je eine Aufnahmeboh rung auf, in welcher der Schaft einspannbar ist. Hierfür kann in bekannter Weise an der Außenseite des Schafts 34 eine zahn stangenartige Verzahnung ausgebildet sein, in die ein an jeder primären Aufspannvorrichtung 30 vorgesehener, komplementär ver zahnter Spannbolzen 36 eingreift. Bei Werkzeughaltern 32, die für drehantreibbare Werkzeuge vorgesehen sind, ist der Schaft 34 hohl, und durch ihn erstreckt sich eine im Werkzeughalter 32 gelagerte Werkzeugspindel 38 hindurch, an deren Ende ein ver zahntes Ritzel 40 befestigt ist. Die Verzahnung des Ritzels 40 ist vorzugsweise eine gerade Stirnverzahnung.In both of the illustrated exemplary embodiments, the primary tool carrier 28 has eight primary clamping devices 30 . A tool holder 32 can be attached to each of these so that it can be aligned with the Z axis in a switch position of the primary tool holder. The tool holder 32 are of a conventional type; they each have a shaft 34 , and the primary clamping devices 30 each have a receiving bore in which the shaft can be clamped. For this purpose, a toothed rack-like toothing can be formed on the outside of the shaft 34 , in which a complementary toothed clamping bolt 36 provided on each primary clamping device 30 engages. In tool holders 32 , which are provided for rotationally drivable tools, the shaft 34 is hollow, and through it extends a tool spindle 38 mounted in the tool holder 32 , at the end of which a toothed pinion 40 is fastened. The toothing of the pinion 40 is preferably a straight spur toothing.
Zum Antreiben der Werkzeugspindeln 38 sämtlicher an je einer primären Aufspannvorrichtung 30 befestigten Werkzeughalter 32 ist im primären Werkzeugträger 28 ein Zentralrad 42 gelagert, das mit einer nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung 44 üblicher Bauart verbunden ist. Das Zentralrad 42 kämmt mit den Ritzeln 40 sämtlicher am primären Werkzeugträger 28 befestigten Werkzeughalter 32. Anstelle eines der dargestellten Werkzeug halter 32 kann an jeder primären Aufspannvorrichtung 30 ein nicht dargestellter Werkzeughalter von ebenfalls üblicher Bau art befestigt sein, der zum Spannen eines nichtdrehbaren Werk zeugs, beispielsweise eines Drehmeißels, ausgerüstet ist und dementsprechend eine Eigendrehung des zu bearbeitenden Werk stücks W erfordert.In order to drive the tool spindles 38 of all the tool holders 32 fastened to a primary clamping device 30 , a central wheel 42 is mounted in the primary tool carrier 28 and is connected to a drive device 44 of a conventional type, not shown. The central wheel 42 meshes with the pinions 40 of all the tool holders 32 fastened to the primary tool carrier 28 . Instead of one of the tool holder 32 shown, a tool holder (not shown) of a likewise conventional construction can be fastened to each primary clamping device 30 , which is equipped for clamping a non-rotatable tool, for example a turning tool, and accordingly requires an internal rotation of the workpiece W to be machined .
Die antreibbaren Werkzeugspindeln 38 der dargestellten Werk zeughalter 32 können nach Belieben mit Werkzeugen bestückt wer den, die am stillstehenden Werkstück W arbeiten können, bei spielsweise mit einem Bohrer 46, einer Kreissäge 48 oder einem Fräser 50. Jeder der dargestellten Werkzeughalter 32 kann bei Bedarf auch mit einem Winkeltrieb 52 ausgestattet werden, um beispielsweise gemäß Fig. 3 eine Querbohrung in einem Werkstück W an der stillstehenden Arbeitsspindel 14 zu erzeugen. Schließ lich kann jeder der Werkzeughalter 32 zusätzlich zu der mit dem Ritzel 40 versehenen Werkzeugspindel 38 eine parallel dazu an geordnete zweite Werkzeugspindel 54 aufweisen, wie dies in Fig. 4 und 5 dargestellt ist.The drivable tool spindles 38 of the tool holder 32 shown can be equipped at will with tools who can work on the stationary workpiece W, for example with a drill 46 , a circular saw 48 or a milling cutter 50 . Each of the tool holders 32 shown can, if required, also be equipped with an angular drive 52 , for example in order to produce a transverse bore in a workpiece W on the stationary work spindle 14 according to FIG. 3. Finally, each of the tool holders 32 can have, in addition to the tool spindle 38 provided with the pinion 40 , a second tool spindle 54 arranged parallel thereto, as shown in FIGS. 4 and 5.
Bei jedem der abgebildeten Ausführungsbeispiele ist an einer der primären Aufspannvorrichtungen 30 anstelle eines Werk zeughalters 32 eine Werkstückspanneinrichtung 56 befestigt, die zum Spannen eines an der Arbeitsspindel 14 vorderseitig bear beiteten und dann abgestochenen Werkstücks W′ vorgesehen ist. In Fig. 1 bis 5 ist der primäre Werkzeugträger 28 jeweils in einer Schaltstellung abgebildet, in der die Werkstückspann einrichtung 56 von der Arbeitsspindel 14 entfernt und einem sekundären Werkzeugträger 58 zugewandt ist. Bei dem Ausfüh rungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 4 ist der sekundäre Werkzeug träger 58 der Arbeitsspindel 14 diametral gegenüber angeordnet und längs der Z-Achse verschiebbar; bei dem in Fig. 5 darge stellten Ausführungsbeispiel ist der sekundäre Werkzeugträger 58 neben der Arbeitsspindel 14 angeordnet und längs einer zur Z-Achse parallelen Achse Z′ verschiebbar.In each of the illustrated exemplary embodiments, a workpiece clamping device 56 is fastened to one of the primary clamping devices 30 instead of a tool holder 32 , which is provided for clamping a front-machined and then cut-off workpiece W 'on the working spindle 14 . In FIGS. 1 to 5 of the primary tool carrier 28 is in each case displayed in a switching position in which the workpiece clamping device 56 of the work spindle 14 is removed and a secondary tool carrier facing 58th Wherein the exporting of Figure 1, for example approximately 4 to the work spindle, the secondary tool carriers 58 are arranged 14 diametrically opposite and along the Z-axis movable. in which featured in Fig. 5 Darge embodiment, the secondary tool carrier 58 is located next to the work spindle 14 and along an axis parallel to the Z-axis Z 'slidable.
In jedem Fall weist der sekundäre Werkzeugträger 58 eine se kundäre Aufspannvorrichtung 60 auf, die so ausgebildet ist, daß jeder Werkzeughalter 32, wie immer er im Einzelnen gestaltet sein mag, sich an der sekundären Aufspannvorrichtung 60 anstatt an einer der primären Aufspannvorrichtungen 30 befestigen läßt. Zu diesem Zweck hat die sekundäre Aufspannvorrichtung 60 ebenso wie jede der primären Aufspannvorrichtungen 30 u. a. einen ver zahnten Spannbolzen 36 zum Festspannen eines Werkzeughalter schafts 34.In any case, the secondary tool carrier 58 has a secondary clamping device 60 which is designed such that each tool holder 32 , however it may be designed in detail, can be attached to the secondary clamping device 60 instead of to one of the primary clamping devices 30 . For this purpose, the secondary clamping device 60 , like each of the primary clamping devices 30, has, inter alia, a toothed clamping bolt 36 for clamping a tool holder shaft 34 .
Im sekundären Werkzeugträger 58 ist eine Antriebswelle 62 ge lagert, deren geometrische Achse bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 4 mit der Z-Achse übereinstimmt, bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch parallel zur Z-Achse ist. In jedem Fall hat die Antriebswelle 62 ein der sekundären Aufspannvorrichtung 60 zugewandtes Ende, an dem ein Kupplungsstück 64 befestigt oder einstückig ausgebildet ist. Das Kupplungsstück 64 hat eine Innenverzahnung, die zur Außenverzahnung des Ritzels 40 jedes Werkzeughalters 32 komple mentär ist, so daß das Ritzel 40 eines Werkzeughalters 32, der an der sekundären Aufspannvorrichtung 60 befestigt wird, axial in das Kupplungsstück 64 eindringt. Beim Befestigen eines Werk zeughalters 32 an der sekundären Aufspannvorrichtung 60 ent steht also ohne weiteres eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen der Antriebswelle 62 und der mit dem Ritzel 40 ver sehenen Werkzeugspindel 38 des betreffenden Werkzeughalters 32.In the secondary tool carrier 58 , a drive shaft 62 is supported GE, the geometric axis of which corresponds to the Z axis in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 4, but is parallel to the Z axis in the exemplary embodiment shown in FIG. 5. In any case, the drive shaft 62 has an end facing the secondary jig 60 to which a coupling piece 64 is fastened or formed in one piece. The coupling piece 64 has an internal toothing which is complementary to the external toothing of the pinion 40 of each tool holder 32 , so that the pinion 40 of a tool holder 32 which is fastened to the secondary clamping device 60 penetrates axially into the coupling piece 64 . When attaching a tool holder 32 to the secondary jig 60 ent is thus a torque transmitting connection between the drive shaft 62 and the ver with the pinion 40 seen tool spindle 38 of the tool holder 32 .
Die sekundäre Aufspannvorrichtung 60 ist zu den primären Auf spannvorrichtungen 30 symmetrisch, 50 daß ein Werkzeughalter 32 in Bezug auf die Stellung die er an einer primären Aufspannvor richtung 30 einnimmt, um 180° um seine mit dem Ritzel 40 ver sehene Werkstückspindel 38 gedreht werden muß, um an der se kundären Aufspannvorrichtung 60 befestigt zu werden.The secondary clamping device 60 is symmetrical to the primary clamping devices 30 , 50 that a tool holder 32 must be rotated by 180 ° about its workpiece spindle 38 provided with the pinion 40 in relation to the position which it occupies on a primary clamping device 30 , to be attached to the secondary jig 60 .
Claims (5)
- - mindestens einem primären Werkzeugträger (28), der mehrere primäre Aufspannvorrichtungen (30) zum lösbaren Befestigen je eines Werkzeughalters (32) aufweist,
- - einer am primären Werkzeugträger (28) angeordneten Antriebs einrichtung (44) mit einem Zentralrad (42),
- - mindestens einem Werkzeughalter (32), der sich an einer der primären Aufspannvorrichtungen (30) befestigen läßt und ein dabei mit dem Zentralrad (42) in Eingriff bringbares Ritzel (40) zum Antreiben mindestens einer in diesem Werkzeughalter (32) gelagerten Werkzeugspindel (38) aufweist, und
- - mindestens einem sekundären Werkzeugträger (58), an dem eine Antriebswelle (62) für eine mit ihr gleichachsige Werkzeug spindel (38) gelagert ist,
- - at least one primary tool carrier ( 28 ), which has a plurality of primary clamping devices ( 30 ) for releasably attaching one tool holder ( 32 ) each,
- - One on the primary tool carrier ( 28 ) arranged drive device ( 44 ) with a central wheel ( 42 ),
- - At least one tool holder ( 32 ) which can be attached to one of the primary clamping devices ( 30 ) and a pinion ( 40 ) which can be brought into engagement with the central wheel ( 42 ) for driving at least one tool spindle ( 38 ) mounted in this tool holder ( 32 ) ), and
- - At least one secondary tool carrier ( 58 ) on which a drive shaft ( 62 ) for a tool spindle ( 38 ) coaxial with it is mounted,
- - der sekundäre Werkzeugträger (58) eine mit den primären Auf spannvorrichtungen (30) soweit übereinstimmende sekundäre Auf spannvorrichtung (60) aufweist, daß sich der Werkzeughalter (32) auch an der sekundären Aufspannvorrichtung (58) lösbar befestigen läßt,
- - die im sekundären Werkzeugträger (58) gelagerte Antriebswelle (62) mit einem Kupplungsstück (64) verbunden ist, das mit dem Ritzel (40) des Werkzeughalters (32 kuppelbar ist, und
- - diese Antriebswelle (62) eine Drehrichtung hat, die mit der normalen Betriebsdrehrichtung übereinstimmt, in der das Ritzel (40) angetrieben wird, wenn es mit dem Zentralrad (42) in Ein griff steht.
- - The secondary tool carrier ( 58 ) has a secondary clamping device ( 60 ) which corresponds to the primary clamping devices ( 30 ) to the extent that the tool holder ( 32 ) can also be detachably attached to the secondary clamping device ( 58 ),
- - The drive shaft ( 62 ) mounted in the secondary tool carrier ( 58 ) is connected to a coupling piece ( 64 ) which can be coupled to the pinion ( 40 ) of the tool holder ( 32 ), and
- - This drive shaft ( 62 ) has a direction of rotation which corresponds to the normal operating direction in which the pinion ( 40 ) is driven when it is in engagement with the central wheel ( 42 ).
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Innenverzahnung des Kupplungsstücks (64) eine Stirnver zahnung ist
- - das Ritzel (40) eine komplementäre Stirnverzahnung aufweist und
- - das Zentralrad (42) ein Kronenrad mit planer Verzahnung ist.
characterized in that
- - The internal toothing of the coupling piece ( 64 ) is a spur toothing
- - The pinion ( 40 ) has a complementary spur gear and
- - The central gear ( 42 ) is a crown gear with flat teeth.
- - mindestens ein Werkzeughalter (32 vorgesehen ist, der zwei oder mehr von einem und demselben Ritzel (40) antreibbare Werk zeugspindeln (38, 54) aufweist,
- - dieser Werkzeughalter (32) mindestens an einer der primären Aufspannvorrichtungen (30) in einer primären Stellung befestig bar ist, und
- - der Werkzeughalter (32) an der sekundären Aufspannvorrichtung (60) in einer sekundären Stellung befestigbar ist, die zur pri mären Stellung symmetrisch ist.
- - At least one tool holder ( 32 is provided which has two or more tool spindles ( 38, 54 ) which can be driven by one and the same pinion ( 40 ),
- - This tool holder ( 32 ) can be fastened to at least one of the primary clamping devices ( 30 ) in a primary position, and
- - The tool holder ( 32 ) on the secondary clamping device ( 60 ) can be fastened in a secondary position, which is symmetrical to the primary position.
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Publication number | Publication date |
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DE19515043C2 (en) | 1997-02-27 |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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