DE19534259A1 - Internal measurement dial gauge - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Bestimmung und/oder Einstellung der Größe von Bohrungen, Löchern, Ausnehmungen, Öffnungen, Spalten und Schlitzen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a tool for determining and / or Setting the size of holes, holes, recesses, Openings, gaps and slits according to the generic term of the Claim 1.
Ein Innenmaß ist durch am Werkstück innenliegende Meß- oder Arbeitsflächen gekennzeichnet, die von außen her nicht zugäng lich sind. Das Innenmaß ist mit seinen innenliegenden Meß- oder Arbeitsflächen nicht für alle Meßgeräte zugänglich. Es ist im Regelfall schwieriger zu messen als ein Außenmaß und verursacht daher auch im allgemeinen einen höheren Prüfaufwand mit damit verbundenen höheren Prüfkosten.An internal dimension is by measuring or Work surfaces marked that are not accessible from the outside are. The internal dimension is with its internal measuring or Work surfaces not accessible for all measuring devices. It is in Usually more difficult to measure than an external dimension and causes therefore in general a higher test effort with it associated higher testing costs.
In Theorie und Praxis sind nun bereits eine Vielzahl von soge nannten Innenmeßgeräten entwickelt und eingesetzt worden, mit denen das Istmaß zwischen einzelnen Punkten am Werkstück gemes sen wird. Es sind allgemein Innenmeßgeräte mit eingebauter Maß verkörperung bekannt, wie beispielsweise Meßschieber und Innen meßschrauben mit Meßschenkeln.In theory and practice, a large number of so-called called internal measuring instruments have been developed and used with which the actual dimension between individual points on the workpiece measured will. They are generally internal measuring devices with built-in dimensions embodiment known, such as calipers and inside micrometers with measuring legs.
Ferner sind Innenmeßgeräte ohne eingebaute Maßverkörperung be kannt. Diese können Meßuhren mit Feinanzeiger sein, die mit Hilfe von Lehrringen oder Parallelendmaßen eingemessen werden. Bei solchen Innenmeßgeräten wird ein spreizbarer Tastkopf ver wendet, in dessen Innenkonus eine kegelige oder keilförmige Nadel ruht, deren Lage von der Meßuhr erfaßt und angezeigt wird.Furthermore, internal measuring devices without built-in material measure be knows. These can be dial gauges with a precision indicator, the With the help of ring gauges or parallel gauge blocks. In such indoor gauges an expandable probe is ver turns in the inner cone of a conical or wedge-shaped The needle rests, the position of which is recorded and displayed by the dial gauge becomes.
Ein solches Innenmeßgerät ist beispielsweise durch die EP 0 327 670 B1 offenbart. Eine Nadel im hohlzylindrischen Schaft der Meßeinrichtung ist axial beweglich und mit einer kegeligen Spitze ausgerüstet, die kugelförmige Meßelemente beaufschlagt. Gemäß einer weiteren Ausführung in dieser Druckschrift kann die kegelige Spitze auch direkt auf Meßschenkel einwirken. Über die Ausbildung des Kegels sind in dieser Druckschrift keine weite ren Angaben gemacht worden.Such an internal measuring device is, for example, by EP 0 327 670 B1. A needle in the hollow cylindrical shaft the measuring device is axially movable and with a conical Equipped tip that acts on spherical measuring elements. According to a further version in this document, the also act directly on the measuring leg. About the Formation of the cone is not far in this publication details have been given.
Aus "Fertigungsmeßtechnik", Handbuch für Industrie und Wissen schaft, von H.J. Warnecke und W. Dutschke, Springer-Verlag 1984, ab Seite 138 sind Kegel und Kegelwerte bekannt und tabellarisch für die Anwendung im Werkzeugmaschinenbau aufgelistet. Danach sind die Begriffe für Kegel in DIN 254 enthalten. Der Kegelwin kel α ist der Winkel zwischen den Kegelmantellinien im Achs schnitt. Der Einstellwinkel α/2 ist der halbe Kegelwinkel und dient beim Prüfen und Bearbeiten zum Einstellen des Werkzeuges oder Meßgerätes. Die Kegelverhältnisse und Kegelwinkel für häufig vorkommende Anwendungen sind in einer Tabelle auf Seite 140 der genannten Druckschrift aufgeführt und entsprechen DIN 254. Danach sind die gängigen Kegelwinkel α = 120°, 90°, 60°, 45°, 30° und kleiner.From "production measurement technology", manual for industry and knowledge shaft, by H.J. Warnecke and W. Dutschke, Springer-Verlag 1984, From page 138, cones and cone values are known and tabulated listed for use in machine tool construction. After that the terms for cones are contained in DIN 254. The Kegelwin kel α is the angle between the cone surface lines in the axis cut. The setting angle α / 2 is half the cone angle and is used for testing and machining to set the tool or measuring device. The taper ratios and taper angles for common applications are in a table on page 140 of the mentioned publication are listed and correspond to DIN 254. Then the usual cone angles are α = 120 °, 90 °, 60 °, 45 °, 30 ° and smaller.
Ab Seite 377 des vorgenannten Fachbuches "Fertigungsmeßtechnik" sind tabellarisch Prüfverfahren des Kegelwinkels am Außenkegel und am Innenkegel dargestellt und ferner Messungen an Innenke geln beschrieben. Dabei sind auch Kegeldorne für Anwendungs bereiche von Winkeln kleiner 30° offenbart.From page 377 of the above-mentioned specialist book "Manufacturing measurement technology" are tabular test methods for the cone angle on the outer cone and shown on the inner cone and further measurements on the inner cone described. Cone mandrels are also used for applications ranges of angles less than 30 ° disclosed.
Durch die Veröffentlichung WO 80/00872 (internationale Anmelde- Nr. PCT/U579/00754) ist ein Taster für die Messung einer Viel zahl von Bohrungen bekannt. Der Taster besitzt einen Meßeinsatz mit kugelförmigen Mantelflächen für verschiedene Durchmesser, die alle einstückig ineinander übergehen. Dadurch sind mit ei nem solchen Meßeinsatz verschiedene Bohrungen mit zueinander unterschiedlichen Durchmessern meßbar. Die Durchmesser der ku gelförmigen Bereiche betragen 1/8′′, 1/4′′, 1/2′′ und 1′′. Durch diesen Meßeinsatz ist also immer schon im vornhinein festge legt, welche Durchmesser von Bohrungen meßbar sind. Werden an dere Bohrungsdurchmesser einer Prüfaufgabe zugeführt, muß der Meßeinsatz geändert bzw. ausgetauscht werden. Insgesamt erfor dert dieses Werkzeug eine relativ große Vorratshaltung von Meß einsätzen.The publication WO 80/00872 (international application PCT / U579 / 00754) is a button for measuring a lot number of holes known. The button has a measuring insert with spherical surfaces for different diameters, which all merge into one another. This means with egg such a measuring insert different bores with each other different diameters measurable. The diameter of the ku gel-shaped areas are 1/8 '', 1/4 '', 1/2 '' and 1 ''. By this measuring insert is always fixed in advance specifies which diameter of holes can be measured. Will be on whose bore diameter is fed to a test task, the Measuring insert can be changed or replaced. Total needed this tool has a relatively large stock of measuring use.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Werkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, welches sich für die Messung von Bohrungen und Spal ten sowie für die Einstellung von Spalten mit kontinuierlich veränderten Durchmessern bzw. Spaltenbreiten eignet und tech nisch einfach herstellbar und handhabbar ist.Starting from the aforementioned prior art, it is a task the invention, a tool of the type mentioned create which is suitable for the measurement of bores and gaps as well as for the setting of columns with continuous changed diameters or column widths and tech nisch easy to manufacture and handle.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Pa tentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved through the features of Pa claim 1 solved.
Erfinderische Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 beschrieben.Innovative developments and refinements are in the Subclaims 2 to 9 described.
Das Kernmerkmal der Erfindung besteht in der Schaffung eines kegelförmigen Meßeinsatzes mit dem Kegelwinkel 53°08′, was einem Einstellwinkel von 26°34′ entspricht. Die außerordentli che Bedeutung dieses Kegelwinkels liegt darin, daß dadurch die Eindringtiefe des kegelförmigen Meßeinsatzes in die Bohrung oder Spalte gleich ist der Durchmesserbohrung bzw. der Spalten breite zwischen zwei Werkstücken. Das bedeutet, daß die Meß werterfassung höchst einfach ist, was wiederum zu einer ein fachen und schnellen Meßwertanzeige führt. Mit diesem erfinde rischen, wahlweise auswechselbaren oder auch fest ein- oder angebauten Meßeinsatz sind Maße bzw. Größen zwischen Werkstück flächen direkt und ohne Umrechnungsfaktoren erfaßbar. Dies vereinfacht den gesamten Werkzeugaufbau. Die Meßwerterfassung erfolgt mittels einer Meßuhr oder anderen bekannten Wegmeßsy stemen. The key feature of the invention is the creation of a conical measuring insert with the cone angle 53 ° 08 'what corresponds to a setting angle of 26 ° 34 '. The extraordinary che meaning of this cone angle is that thereby Penetration depth of the conical measuring insert into the bore or column is equal to the diameter bore or the columns width between two workpieces. That means that the meas value acquisition is extremely simple, which in turn becomes a one rapid and rapid display of measured values. With this invent Rische, either interchangeable or also permanently on or attached measuring insert are dimensions or sizes between workpiece areas can be recorded directly and without conversion factors. This simplifies the entire tool structure. The measured value acquisition takes place by means of a dial gauge or other known measuring system stemen.
Die Nullung des Wegmeßsystems erfolgt auf der geschlossenen Oberfläche des Werkstückes durch Aufsetzen der Meßspitze des Meßeinsatzes. An Einstellstücken bzw. Einstell-Lehren wird ein bestimmter Radius oder berechneter Einstellwert berücksichtigt. Die eingesetzte Führungshülse bei der Nullung und/oder der Mes sung bildet die Achse bzw. Ebene für die Nullinie.The path measuring system is zeroed on the closed one Surface of the workpiece by placing the measuring tip of the Measuring insert. On adjusting pieces or adjusting gauges, a certain radius or calculated setting value is taken into account. The guide sleeve used for the zeroing and / or the measurement solution forms the axis or plane for the zero line.
Der Meßweg, das ist der Verschiebeweg des Meßeinsatzes in axia ler Richtung, ist nur abhängig vom Wegmeßsystem. Bei Meßwegen bzw. Eindringtiefen von mehr als 10 Millimetern bietet sich die Form eines Kegelstumpfes für den Meßeinsatz an.The measuring path is the displacement path of the measuring insert in axia direction depends only on the measuring system. With measuring paths or penetration depths of more than 10 millimeters Shape of a truncated cone for the measuring insert.
Das Meßgerät zentriert sich aufgrund der Formgebung des Meßein satzes selbst.The measuring device centers due to the shape of the measuring device sentence itself.
In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen weitere Vorteile beschrieben werden. Es zeigen:An example of the invention is shown in the drawing, based on which further advantages are described. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Werkzeuges im Einsatz; Figure 1 is a schematic representation of the tool in use.
Fig. 2 den Meßeinsatz des Werkzeuges nach Fig. 1 im Ein satz im Schnitt; Fig. 2 shows the measuring insert of the tool of Figure 1 in section on average.
Fig. 3 eine Einstell-Lehre für das Werkzeug nach Fig. 1 im Schnitt. Fig. 3 shows an adjustment gauge for the tool of Fig. 1 in section.
Das Werkzeug 1 ist gemäß Fig. 1 als Innenmeßgerät ausgeführt und besitzt eine Meßuhr 2 oder eine andere geeignete Datener fassungsvorrichtung, einen von der Meßuhr 2 abgehenden Meß bolzen 3 und den auswechselbaren Meßeinsatz 4. Der Meßeinsatz 4 ist axial entsprechend dem Doppelpfeil 5 relativ zur Meßuhr 2 über den Meßbolzen 3 bewegbar. Der Meßeinsatz 4 hat eine Mantelfläche 6 in Form eines Kegels, dessen Kegelwinkel 7 ein Maß von 53°08′ hat. Dies entspricht einem Einstellwinkel 8 des Kegels (Mantelfläche 6) von 26°34′. Seitlich der Mantelfläche 6 des Kegels befindet sich die zylindrische Führungshülse 13, welche beim Nullen des Werkzeuges 1 eingesetzt wird und von Bedeutung ist. Die Führungshülse 13 kann auch beim Meßvorgang eingesetzt werden, wenn dies dem Fachmann angebracht erscheint und ohne Störung des Meßvorganges möglich ist.The tool 1 is designed according to FIG. 1 as an internal measuring device and has a dial gauge 2 or another suitable data acquisition device, a measuring pin 3 outgoing from the dial gauge 2 and the exchangeable measuring insert 4th The measuring insert 4 can be moved axially in accordance with the double arrow 5 relative to the dial gauge 2 via the measuring pin 3 . The measuring insert 4 has a lateral surface 6 in the form of a cone, the cone angle 7 of which has a dimension of 53 ° 08 '. This corresponds to a setting angle 8 of the cone (lateral surface 6 ) of 26 ° 34 '. To the side of the lateral surface 6 of the cone is the cylindrical guide sleeve 13 , which is used when the tool 1 is zeroed and is important. The guide sleeve 13 can also be used in the measuring process if this appears appropriate to the person skilled in the art and is possible without disturbing the measuring process.
Bei der einfachen Nullung des Werkzeuges 1 steht die Spitze des Meßeinsatzes 4 auf einer ebenen Fläche auf, welche die Nullinie 21 bildet und von den Stirnflächen 20 der auf der ebenen Fläche aufstehenden Führungshülse 13 ausgeht. Diese Nullung oder Ein stellung des Werkzeugs 1 bietet sich insbesondere bei scharf kantigen Übergängen von der Werkstückoberfläche zur Bohrung 9 oder Spalte 11 an.When the tool 1 is simply zeroed, the tip of the measuring insert 4 stands on a flat surface which forms the zero line 21 and extends from the end faces 20 of the guide sleeve 13 standing on the flat surface. This zeroing or setting of the tool 1 is particularly suitable for sharp-edged transitions from the workpiece surface to the bore 9 or column 11 .
In Fig. 1 ist der Meßeinsatz 4 in eine Bohrung 9 eines Werk stückes 10 oder in einen Spalt 11 zwischen zwei benachbarten Werkstücken 10 eingefahren. Aufgrund des festen Kegelwinkels 7 von 53°08′ ist die Eindringtiefe des Meßeinsatzes 4 in die Bohrung 9 (Spalt 11) exakt dem Durchmesser 12 der Bohrung 9 bzw. der Breite 12 der voneinander beabstandeten Werkstücke 10.In Fig. 1, the measuring insert 4 is inserted into a bore 9 of a workpiece 10 or into a gap 11 between two adjacent workpieces 10 . Due to the fixed cone angle 7 of 53 ° 08 ', the depth of penetration of the measuring insert 4 into the bore 9 (gap 11 ) is exactly the diameter 12 of the bore 9 and the width 12 of the spaced-apart workpieces 10th
In Fig. 2 ist das Werkzeug vereinfacht im Schnitt bei der Messung einer Spalte 11 zwischen zwei benachbarten Werkstücken 10 dargestellt. Neben der Bohrungsmessung ist gerade die Mes sung und Einstellung von Spalten zwischen benachbarten Werk stücken 10 oder Werkstückteilen von Bedeutung. So ist diese Prüfaufgabe häufig im Kraftfahrzeugbau anzutreffen, wenn die Spalte zwischen der Karosserie und dem Kofferraumdeckel oder der Motorhaube oder den Türen einzustellen sind. Bereits kleine Abweichungen in der Spaltenbreite sind optisch erkennbar und werden als Mangel erkannt. In diesen Fällen ist das Werkzeug 1 optimal einsetzbar. Der Meßeinsatz 4 mit kegeliger Mantelfläche 6 ist einfach und schnell an mehreren voneinander entfernten Punkten in eine Spalte 11 einführbar. Aufgrund des Verhältnis ses, daß die Breite der Spalte 11 der Eindringtiefe des Meßein satzes 4 entspricht, ist das Meßergebnis sofort erfaßbar. Hinzu kommt, daß bei Abweichungen der Spalte in Richtung von zu schmalen Spalten 11 durch Eindrücken des Meßeinsatzes 4 mit ke geliger Mantelfläche 6 eine Einstellung der Spaltenbreite durch Aufspreizen erfolgen kann. Auch hier ist wieder hervorzuheben, daß der besondere Kegelwinkel von 53°08′ zu einer denkbar ein fachen Handhabung führt, weil die Eindringtiefe des Meßein satzes 4 der Spaltenbreite entspricht, was mit einfachsten Wegmeßsystemen erfaßbar ist.In FIG. 2, the tool is a simplified representation 11 between two adjacent workpieces 10 in the section in the measurement of a column. In addition to the bore measurement, the measurement and setting of gaps between adjacent workpieces 10 or workpiece parts is particularly important. This test task can often be found in motor vehicle construction if the gaps between the body and the trunk lid or the bonnet or the doors have to be set. Even small deviations in the column width are visually recognizable and are recognized as a defect. In these cases, tool 1 can be used optimally. The measuring insert 4 with a tapered lateral surface 6 can be inserted easily and quickly into a column 11 at a plurality of points which are at a distance from one another. Due to the ratio ses that the width of the column 11 corresponds to the depth of penetration of the measuring set 4 , the measurement result is immediately detectable. In addition, in the event of deviations in the column in the direction of narrow columns 11 by pressing in the measuring insert 4 with a smooth surface 6, the column width can be adjusted by spreading. Again, it should be emphasized that the special cone angle of 53 ° 08 'leads to a very easy handling because the depth of penetration of the measuring set 4 corresponds to the column width, which can be detected with the simplest position measuring systems.
Die an den Werkstückkanten eingezeichneten Radien 14 sind vor einem Meßvorgang bei der Einstellung bzw. Nullung zu berück sichtigen, da durch diese Radien die Beziehung: Eindringtiefe = Spaltenbreite (bzw. Bohrungsdurchmesser) nicht mehr exakt zutrifft. Das gleiche Problem tritt bei geschrägten Kanten statt der Radien 14 oder bei Fasen oder Senkflächen bei Bohrun gen ein. Je nach Größe dieser Radien oder Schrägflächen können die Meßabweichungen vernachlässigbar sein. Bei der Aufgabe zur präzisen Maßfeststellung werden diese Abweichungen aber zu er fassen sein.The radii 14 drawn on the workpiece edges are to be taken into account before setting a measurement or zeroing because these radii no longer exactly match the relationship: penetration depth = column width (or bore diameter). The same problem occurs with chamfered edges instead of the radii 14 or with chamfers or countersinks in drilling conditions. Depending on the size of these radii or inclined surfaces, the measurement deviations can be negligible. In the task of precise measurement, however, these deviations will have to be grasped.
Die zuvor geschilderten Abweichungen aufgrund von besonders gestalteten Werkstückkanten können durch eine Einstell-Lehre 15 gemäß Fig. 3 ermittelt werden. Die Einstell-Lehre 15 besitzt gegenüberliegend im Abstand und auf gleicher Ebene angeordnete Meßstäbe 16. Der Seitenabstand zur Herstellung einer präzisen Spaltenbreite 17 bzw. Durchmesserweite ist mittels der Meß schrauben 18 einstellbar. Zwischen die beiden Meßstäbe 16 ist ein Endmaß 19 eingeführt, mit dem die Spaltenbreite und auch die Eindringtiefe für den Meßeinsatz 4 einstellbar sind. Die Position des Endmaßes 19 berücksichtigt dabei grundsätzlich am zu vermessenden Werkstück 10 vorgesehene Radien oder Schrägen im Übergang zur Bohrung 9 oder Spalte 11. Ferner wird die Spitze des Meßeinsatzes 4 berücksichtigt, die spitz, aber auch kugelig oder platt geformt sein kann bis hin zum Kegelstumpf für die Mantelfläche 6 des Meßeinsatzes 4. Mit der Einstell- Lehre 15 wird die Eindringtiefe des Meßeinsatzes unter Berück sichtigung aller vorgeschilderten und weiteren Parameter einge stellt bzw. der Meßwerterfassung vorgegeben.The previously described deviations due to specially designed workpiece edges can be determined by means of a setting gauge 15 according to FIG. 3. The setting gauge 15 has measuring rods 16 arranged opposite one another at a distance and on the same level. The side distance for producing a precise column width 17 or diameter width is adjustable by means of the measuring screws 18 . A gauge block 19 is inserted between the two measuring rods 16 , with which the column width and also the depth of penetration for the measuring insert 4 can be adjusted. The position of the gauge block 19 basically takes into account the radii or bevels provided on the workpiece 10 to be measured in the transition to the bore 9 or column 11 . Furthermore, the tip of the measuring insert 4 is taken into account, which can be pointed, but also spherical or flat up to the truncated cone for the lateral surface 6 of the measuring insert 4 . With the setting gauge 15 , the depth of penetration of the measuring insert, taking into account all of the above and other parameters, is set or the measured value acquisition is specified.
Die Mantelfläche 6 des kegelförmigen Meßeinsatzes 4 kann ent sprechend den obigen Erläuterungen eine Spitze aufweisen, die abgerundet, kugelig, bogenförmig, abgeflacht oder spitz zulau fend ist. Diese Abflachung kann bis hin zu einem Kegelstumpf führen.The lateral surface 6 of the conical measuring insert 4 can accordingly have a tip according to the above explanations, which is rounded, spherical, arc-shaped, flattened or tapered. This flattening can lead to a truncated cone.
Eine Besonderheit liegt auch darin, daß die Mantelfläche 6 des Meßeinsatzes 4 zumindest eine seitliche Abflachung besitzt, deren Außenfläche parallel oder nahezu parallel zur Längsachse des Meßeinsatzes verläuft. Günstig ist ein Meßeinsatz 4, wenn zwei sich gegenüberliegende, seitliche Abflachungen in der Mantelfläche 6 vorgesehen sind. Dies erlaubt in bestimmten Fällen, beispielsweise bei gegenüber dem Kegel zu enger Spalt breite, ein Eintauchen des Meßeinsatzes 4 mit den abgeflachten Seiten. Dadurch kann direkt ein Maß abgegriffen oder durch Drehen des Meßeinsatzes 4 eine Vergrößerung der Spaltbreite erzielt werden.A special feature is that the outer surface 6 of the measuring insert 4 has at least one lateral flattening, the outer surface of which runs parallel or almost parallel to the longitudinal axis of the measuring insert. A measuring insert 4 is expedient if two opposing lateral flats are provided in the lateral surface 6 . In certain cases, for example when the gap is too narrow compared to the cone, this allows the measuring insert 4 to be immersed with the flattened sides. As a result, a measure can be taken directly or an increase in the gap width can be achieved by rotating the measuring insert 4 .
Mit der Erfindung wird ein universell in Industrie und Handwerk einsetzbares Werkzeug und Meßwerkzeug geschaffen, welches durch einfachen Aufbau und durch einfache Handhabung besticht, dabei aber dennoch ausreichend präzise Messungen und Größeneinstel lungen erlaubt.With the invention becomes a universal in industry and craft usable tool and measuring tool created by simple structure and easy handling, thereby but still sufficiently precise measurements and size settings lungs allowed.
Claims (9)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19534259A DE19534259A1 (en) | 1995-09-15 | 1995-09-15 | Internal measurement dial gauge |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19534259A DE19534259A1 (en) | 1995-09-15 | 1995-09-15 | Internal measurement dial gauge |
Publications (1)
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|---|---|
| DE19534259A1 true DE19534259A1 (en) | 1997-03-20 |
Family
ID=7772274
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19534259A Withdrawn DE19534259A1 (en) | 1995-09-15 | 1995-09-15 | Internal measurement dial gauge |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE19534259A1 (en) |
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