DE2822708A1 - HEAD FOR DENTAL ELBOWS - Google Patents
HEAD FOR DENTAL ELBOWSInfo
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Description
FATFNTAPiWiLTE DIFL.-ING. H. VON SCHUMANN DIPL-ING. W. D. OEDEKOVENFATFNTAPiWiLTE DIFL.-ING. H. VON SCHUMANN DIPL-ING. W. D. OEDEKOVEN
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Telefon 089-221273Phone 089-221273
24. Mai 1978 2/HaMay 24, 1978 2 / Ha
DEiTTALWERK BÜEMOOS GESEIiSGHAFT M.B.H.,DEiTTALWERK BÜEMOOS SHAREHOLDERS M.B.H.,
Bürmoos, ÖsterreichBürmoos, Austria
Kopf für zahnärztliche WinkelstückeHead for dental contra-angles
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Die Erfindung betrifft einen Winkelstückkopf für die Aufnahme auswechselbarer Werkzeugschäfte, die an ihrem Ende eine Ringnut und eine Mitnehmerfläche aufweisen, wobei die achsiale Arretierung des Werkzeugschaftes durch federbelastete Wälzkörper erfolgt, deren Schließkraft durch Achsialdruck auf den Werkzeugschaft zu überwinden ist.The invention relates to an elbow head for receiving exchangeable tool shafts, which have an annular groove at their end and have a driving surface, the axial locking of the tool shank by spring-loaded rolling elements takes place whose closing force is due to axial pressure on the tool shank is to be overcome.
Es ist bekannt, die für zahnärztliche Winkelstücke verwendeten Bohr- und Schleifwerkzeuge an deren abgeflachten und mit einer Ringnut versehenen Schaftende dadurch in Arbeitsstellung zu halten, daß durch radiale Öffnungen der Bohrerwelle Kugeln radial gegen die.Ringnut gepreßt werden und somit die Achslags des Werkzeugschaftes sichern während eine Keilnase im Inneren der Bohrerwelle die Drehbewegung des Antriebes auf den Werkzeugschaft überträgt. Der für den Kraftschluß zwischen Spannkugeln und Werkzeugschaft erforderliche Radialdruck wird dabei durch verschiebbare Hülsen bewirkt, die auf der Bohrwelle gelagert und achsial federbelastet sind und mit einem Hohlkegel die Kugeln sowohl in Stellung halten als auch am Herausfallen hindern. Um nun den Werkzeugschaft einführen und spannen als auch wieder entfernen zu können, muß eine zusätzliche Vorrichtung angebracht sein, die mit der Hohlkegelhülse zusammenwirkt, um diese gegen ihre Federlast zwecks Freigabe der Spannkugeln beim Werkzeugwechsel verschieben zu können. Die Betätigungsvorrichtung ist dabei in Arbeitsstellung vom umlaufenden Spannmechanismus abgerückt, um keine Reibwirkungen mit den rotierenden Teilen hervorzurufen und fra% bedingt daher eine separate Federrückstellung. Diese bekannte Spannvorrichtung hat den Nachteil komplizierter und damit kostspieliger Bauweise und Empfindlichkeit der zahlreichen Bauteile gegen Blockierung bei Verschmutzung und Verschleiß der zwangsläufig sehr klein dimensionierten Bauteile. Ein weiterer Nachteil dieses Spannmechanismus ist auchIt is known to be used for dental elbows Drilling and grinding tools at their flattened and provided with an annular groove shaft end thereby in the working position keep that balls radially through radial openings of the drill shaft are pressed against the ring groove and thus the axial position of the tool shank secure while a wedge nose inside the drill shaft transmits the rotary movement of the drive to the tool shaft. The one for the frictional connection between clamping balls and tool shank The required radial pressure is brought about by sliding sleeves, which are mounted on the drilling shaft and axially spring-loaded and with a hollow cone both hold the balls in place and prevent them from falling out. To now the tool shank to be able to insert and tighten as well as remove it, an additional device must be attached, the one with the hollow cone sleeve cooperates in order to be able to move them against their spring load for the purpose of releasing the clamping balls when changing tools. The actuating device is in the working position of the rotating one Clamping mechanism moved away in order not to cause any frictional effects with the rotating parts and therefore fra% requires a separate spring return. This known clamping device has the disadvantage of a complicated and thus expensive construction and Sensitivity of the numerous components to blockage in the event of contamination and wear and tear of the inevitably very small dimensions Components. Another disadvantage of this tensioning mechanism is also
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darin zu sehen, daß die Betätigungsglieder in Arbeitsstellung aus dem Kopfgehäuse vorspringen müssen und somit die Bauhöhe derartiger Winkelstückköpfe vergrößern. Man hat daher versucht, Bohrerschäfte nur am zylindrischen Teil ihres Schaftes im Winkelstückkopf zu spannen, wozu Federspannhülsen verwendet werden, die in die Bohrerwelle eingebaut oder ein Teil derselben sind und gegen deren Vorspannung der Werkzeugschaft eingeschoben und dann auch gehalten wird. Diese an sich sehr einfache Spannmethode hat den Nachteil, daß die Spannkräfte durch ctejTiöglichen Einschubkräfte beschränkt sind und daher bei höheren Drehmomenten, wie etwa bei Anwendung von Schleifscheiben, der Werkzeugschaft in seiner Halterung durchrutscht und nicht mehr mitgenommen wird.it can be seen that the actuators in the working position must protrude from the head housing and thus the overall height enlarge such contra-angle heads. Attempts have therefore been made to use drill shafts only on the cylindrical part of their shaft in the contra-angle head to tension, for which spring clamping sleeves are used that are built into the drill shaft or are part of the same and against the bias of which the tool shank is pushed in and then held. This clamping method is very simple in itself the disadvantage that the clamping forces are due to the possible insertion forces are limited and therefore at higher torques, such as when using grinding wheels, the tool shank in its Bracket slips and is no longer taken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile der bekannteren Spannvorrichtungen von Winkelstücken zu beseitigen und eine Spannvorrichtung zu schaffen, die bei einfachem, konstruktiven Aufbau die sichere Spannung der Werkzeugschäfte sowie deren raschen Wechsel ermöglicht.The invention is based on the described disadvantages of the more well-known jigs of contra-angle handpieces too eliminate and create a tensioning device that with simple, structural design enables the safe clamping of the tool shafts as well as their quick change.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in Durchbrüchen der Bohrwelle profilierte Wälzkörper federbelastet radial beweglich und in sich drehbar gelagert sind, die in die Nut des Bohrerschaftes einfallen können und durch ihre konkav eingeschnürte Mantelfläche mit den Kanten der Rillen des Werkzeugschaftes über einen Teil deren Umfanges zur Anlage kommen. In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Wälzkörper innerhalb einer Ringfeder anzuordnen, die konzentrisch mit Abstand zur Bohrwelle die Wälzkörper umschließt, radial unter Spannung setzt und mit inneren Ausnehmungen versehen ist, die auf die Kontur der Wälzkörper angreifen und damit die räumliche Lage der Feder festlegen. Weiters wird vorgeschlagen, die Wälzkörper ständig unter Federlast zu halten und deren Einrastung in die Ringnut des Werkzeugschaftes durchAccording to the invention this object is achieved in that in breakthroughs the drilling shaft profiled rolling elements are spring-loaded radially movable and rotatably mounted, which are in the groove of the Drill shaft can collapse and constricted by their concave The outer surface with the edges of the grooves of the tool shank come to rest over part of the circumference. In further training According to the invention, it is proposed to arrange the rolling elements within an annular spring which is concentric at a distance from the drilling shaft encloses the rolling elements, puts them under radial tension and is provided with internal recesses that conform to the contour of the rolling elements attack and thus determine the spatial position of the spring. It is also proposed to keep the rolling elements under spring load at all times and their engagement in the annular groove of the tool shank
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achsialen Druck ouf den Schuft zu bewirken ebenso wie die Ausrastung bei Entnahme des Werkzeuges. Schließlich wird vorgeschlagen, der Ringfeder kreissymmetrische Grundform zu geben und die Radialspannung durch Verformung aus dieser Grundform zu bewirken. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Spannvorrichtung sieht vor, die Mitnähme des Werkzeugschaftes durch einen mit dessen Längsfläche in Eingriff zu bringenden Keilvorsprun;} der Bohrwellenbohrung in an sich bekannter Weise zu bewirken, wobei der Keilvorsprung ein Teil der Welle als auch in diese eingesetzt sein kannrto effect axial pressure on the villain as well as that Disengages when removing the tool. Finally, it is proposed to give the ring spring a circularly symmetrical basic shape and to effect the radial stress by deformation from this basic shape. The inventive design of the jig provides that the tool shank is taken along by a wedge projection that is to be brought into engagement with its longitudinal surface To effect drilling shaft drilling in a manner known per se, the wedge projection being a part of the shaft as well as being inserted into it can be
Nochstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform beschriebenStill standing the invention with reference to the drawing in a exemplary embodiment described
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Winkelstückkopf, Fig. 1 shows a section through a contra-angle head,
Fig. 2 ist ein Querschnitt der Bohrwelle in der Ebene I - I der Wälzkörper, Fig. 2 is a cross section of the drilling shaft in plane I - I of the rolling elements,
Fig. 3 ist derselbe Schnitt in Teilansicht mit radial äußerster Stellung eines Walzkörpers, Fig. 3 is the same section in partial view with the radially outermost position of a roller body,
Fig. 4 ist ein Teilschnitt wie Fig. 3, mit einer Variante Ringfeder, Fig. 4 is a partial section like Fig. 3, with a variant of the ring spring,
Fig. 5 stellt einen Werkzeugschaft daijmit im Schnitt eingezeichneten, im Eingriff stehenden Wälzkörpern. FIG. 5 shows a tool shank with rolling elements which are drawn in section and which are in engagement.
Gemäß Fig. 1 ist in einem Kopfgehäuse 1 eine Hohlwelle 2 in 2 Kugellagern 3,4 gelagert und über eine Planscheibe 5 mittels aufgeschraubter Verschlußkappe 6 in Stellung gehalten. Das Kopfgehäuse 1 ist am werkzeugseitigen Ende mit einer Bohrung 7 versehen, welche den Durchtritt des vorderen Endes 8 der Bohrwelle und somit auch die Einführung der Werkzeugschäfte 9 gestattet. Eine Dichtscheibe 10 dient dem Schutz des Kugellagers 3 und eine Distanzhülse 11 der Abstandshalterung zwischen den Kugellagern, wobei diese Hülse durch den Eingriff einer Nase 12 in eine Nut des Kopfgehäuses zu diesem in Umfangrichtung in Stellung gehaltenAccording to FIG. 1, a hollow shaft 2 is mounted in 2 ball bearings 3, 4 in a head housing 1 and is held in position by means of a screwed-on cap 6 by means of a face plate 5. The head housing 1 is provided at the tool-side end with a bore 7, which allows the front end 8 of the drilling shaft to pass through and thus also allows the tool shafts 9 to be inserted. A sealing washer 10 serves to protect the ball bearing 3 and a spacer sleeve 11 of the spacer between the ball bearings, this sleeve being held in position in the circumferential direction by the engagement of a lug 12 in a groove in the head housing
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wird. Im hinteren Ende 14 befinden sich diametral gegenüberliegend
zwei Durchbrüche 15, in welchen walzenförmige Klemmkörper 16 beweglich gelagert und von einem federnden Ring 17
koaxial zur Bohrwelle übergriffen und unter Druck gesetzt sind.
Die Klemmkörper können so weit in die Bohrung 18 der Welle eintreten,
daß sie in der Ringnut 19 des Werkzeugschaftes 9 zur Anlage kommen, sind aber durch Verengungen 20 der Ausnehmungen 15 am
gänzlichen Durchtritt in die Wellenbohrung gehindert.will. In the rear end 14 there are diametrically opposite two openings 15 in which roller-shaped clamping bodies 16 are movably supported and supported by a resilient ring 17
are overlapped coaxially to the drilling shaft and put under pressure.
The clamping bodies can enter the bore 18 of the shaft so far that they come to rest in the annular groove 19 of the tool shank 9, but are prevented by constrictions 20 of the recesses 15 from completely passing through the shaft bore.
Die Bohrwelle 2 trägt ein Kegelrad 21 welches mit einem aus dem
Halsstück in das Kopfgehäuse ragenden Kegelrad 22 in Eingriff steht und von diesem aus dem Griffteil des Winkelstückes über die Welle
den Antrieb erhält.The drilling shaft 2 carries a bevel gear 21 which with one of the
Neck piece in the head housing protruding bevel gear 22 is in engagement and receives the drive from this from the handle part of the angle piece via the shaft.
Der Werkzeugschaft 9 besitzt an seinem Ende im Bereich der Ringnut
mit den Kanten Ife^ine Abflachung 24, die mit einer Keilnase 25 der
Bohrwelle in Eingriff gebracht werden muß, wenn der Schaft so weit in den Kopf eingeschoben wird, bis der Klemmkörper 16 in die Ringnut/des
Schaftes einfallen und diesen achsial festlegen. Beim Einschieben des Schaftes muß dabei eine Schubkraft aufgewendet werden,
die groß genug ist, die in die Bohrwelle vorspringenden Klemmkörper radial anzuheben gegen deren Federbelastung durch den Federring 17.
Dasselbe gilt für das Ausschieben des Werkzeugschaftes, wozu ein
Dorn 26 benützt wird, der durch eine Bohrung 27 der Kappe 6 eingeführt
und gegen das Schaftende des Werkzeuges gedrückt werden kann.The tool shank 9 has at its end in the area of the annular groove with the edges Ife ^ ine flattening 24, which must be brought into engagement with a wedge nose 25 of the drilling shaft when the shank is pushed so far into the head until the clamping body 16 into the Collapse the ring groove / shaft and fix it axially. When inserting the shank, a thrust force must be applied which is large enough to radially lift the clamping bodies protruding into the drilling shaft against their spring loading by the spring ring 17. The same applies to pushing out the tool shank, including a
Mandrel 26 is used, which can be inserted through a bore 27 of the cap 6 and pressed against the shank end of the tool.
Kopfgehäuse 1 und Kappe 6 übergreifen die Bohrwelle 2 und deren mitlaufende
Teile 16, 17 und 21 mit Abstand, sodaß keine Berührung
zwischen den Gehäuseteilen und dem Antrieb des Werkzeuges gegeben ist und die betriebsmäßige Erwärmung des Winkelkopfes allein auf die
Lagerwärme beschränkt bleibt.Head housing 1 and cap 6 overlap the drilling shaft 2 and its revolving parts 16, 17 and 21 at a distance, so that no contact
is given between the housing parts and the drive of the tool and the operational heating of the angle head is limited solely to the bearing heat.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Klemmkörper 16 mit konkav ge-As can be seen from Fig. 2, the clamping bodies 16 are concavely shaped
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wölbtem Profil versehen und es ist der Krümmungsradius der Mantelfläche 28 vorzugsweise gleich oder minimal größer als jener des Werkzeugschaftes. Damit wird erreicht, daß jede Klemmrolle bei Anlage gegen die Ringnut 19 des Werkzeugschaftes dort über einen Teil des Umfanges der Nut Linienberührung hat zum Unterschied der reinen Punktauflage bei der bisher üblichen Verwendung von Kugeln als Klemmkörper. Die gezeichnete Form der Klemmkörper vermindert wesent-provided arched profile and it is the radius of curvature of the lateral surface 28 preferably equal to or minimally larger than that of the tool shank. This ensures that each pinch roller when planted against the annular groove 19 of the tool shank there over part of the The circumference of the groove has line contact, in contrast to the pure point contact with the previously common use of balls as Sprags. The drawn shape of the sprags significantly reduces
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lieh die spezifische Druckbelastung der Rillenkanten/des Werkzeugschaftes und verhindert somit dessen Beschädigung bei wiederholtem Werkzeugwechsel. Erst dadurch ist es möglich, die Ein- und Ausrastung der Klemmkörper allein durch den Werkzeugschaft selbst zu bewerkstelligen. borrowed the specific pressure load on the groove edges / tool shank and thus prevents it from being damaged when the tool is changed repeatedly. Only then is it possible to engage and disengage to accomplish the clamping body solely through the tool shank itself.
Die Ringfeder 17 ist im Bereich der Klemmkörper 16 mit inneren Vertiefungen 29 versehen, in welche das Profil der Klemmkörper eingreift und wodurch die räumliche Lage der Ringfeder zu den Klemmkorpern und der Bohrwelle festgelegt ist. Die Ringfeder ist in Arbeitsstellung gemäß Fig. 2 in Richtung der Klemmkörper unter Spannung, wobei sie aus der kreisförmigen Grundform leicht oval verformt wird. Bei Durchtritt des vollen Schaftdurchmessers zwischen den beiden Klemmkörpern entsprechend deren Position in Fig. 3 wird diese Verformung um den Betrag 2 χ α erhöht und sind die dabei auftretenden Kräfte auf den Werkzeugschaft durch die Einschubkraft desselben zu überwinden. Es hat sich gezeigt, daß bei den praktisch möglichen Ein- und Ausschubkräften, die von Hand aufzubringen sind und bis ca. 5 kp betragen können, mit Klemmwalzen der vorgeschlagenen Formgebung durchaus die erforderlichen Haltekräfte der Klemmkörper zur betriebssicheren Arretierung des Werkzeuges erreicht werden können.The annular spring 17 is in the area of the clamping body 16 with inner depressions 29 provided, in which the profile of the clamping body engages and whereby the spatial position of the annular spring to the clamping bodies and the drilling shaft is fixed. The ring spring is in the working position according to FIG. 2 in the direction of the clamping body below Tension, whereby it is slightly oval deformed from the circular basic shape. When the full shaft diameter passes between the two clamping bodies according to their position in Fig. 3, this deformation is increased by the amount 2 χ α and are the occurring To overcome forces on the tool shank by the insertion force of the same. It has been shown that the practical possible push-in and push-out forces that have to be applied by hand and can be up to approx. 5 kp, with pinch rollers of the proposed Shaping the required holding forces of the clamping body for the reliable locking of the tool can be achieved can.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Ringfeder ist in Fig. 4 gezeigt, wo anstelle von Ausnehmungen zur Aufnahme der Klemmkörper Einbuchtungen 30 des Federquerschnittes vorgesehen sind, die amA particularly advantageous embodiment of the annular spring is shown in Fig. 4, where instead of recesses for receiving the clamping body indentations 30 of the spring cross-section are provided, which on the
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kleinsten Durchmesser der Klemmrollen angreifen und mit Nasen 31 die Klemmrollen auch über deren Umfang übergreifen, um die gegenseitige Lage allseitig zu sichern. Bei dieser Ausbildung können die Klemmrollen gegenüber der Ringfeder weniger Reibung erhalten als gegen den Werkzeugschaft und sich somit drehen, wenn der Schaft ein- und ausgeschoben wird. Dadurch wird zusätzlich eine Schonung der Werkzeugschäfte gegen Abnützung an der Ringnut 19 erreicht.Grip the smallest diameter of the pinch rollers and use lugs 31 the pinch rollers also overlap over their circumference in order to secure the mutual position on all sides. With this training you can the pinch rollers receive less friction against the annular spring than against the tool shank and thus rotate when the shank is pushed in and out. As a result, the tool shafts are additionally protected against wear on the annular groove 19.
Um die Wirkung der Fliehkräfte auf die Klemmrollen auszuschalten, die ja gegen deren Arretierfunktion wirksam werden, ist es vorteilhaft, quer zur Achse der Klemmkörper 16 auf der Ringfeder 17 Fliehgewichte 32 vorzusehen und so zu bemessen, daß deren Fliehkräfte zumindest gleich sind wie jene der Klemmkörper. Um den Fliehkraft-In order to switch off the effect of the centrifugal forces on the pinch rollers, which act against their locking function, it is advantageous to across the axis of the clamping body 16 on the ring spring 17 flyweights 32 to be provided and dimensioned so that their centrifugal forces are at least the same as those of the clamping body. To the centrifugal
/h ausgleich zu erleichtern ist es vorteilhaft, die Klemmkörper/^der / h To facilitate compensation, it is advantageous to use the clamping body / ^ the
gezeichneten Hohlform auszuführen und so deren Gewicht zu reduzieren.Execute drawn hollow shape and thus reduce its weight.
Fig. 5 zeigt den Werkzeugschaft und die in seine Ringnut 19 eingreifenden Klemmkörper 16 in gleicher Schnittebene wie Fig. 1.5 shows the tool shank and the one engaging in its annular groove 19 Clamping body 16 in the same sectional plane as FIG. 1.
Die Ausführungsform der Erfindung ist keineswegs auf die gezeichneten Beispiele beschränkt.The embodiment of the invention is by no means based on the ones drawn Examples limited.
So ist es etwa durchaus möglich, die Spannvorrichtung auch in luftgetriebenen Winkelstücken oder in Handstücken zu verwenden, wobei in diesen Fällen Möglichkeiten bekannt sind, die Werkzeugschäfte ein- und ausschieben zu können.For example, it is quite possible to use the clamping device in air-powered To use contra-angle handpieces or in handpieces, whereby in these cases possibilities are known to insert the tool shafts and to be able to push out.
Weiters kann sowohl die Anzahl als auch die Lage der Klemmkörper variiert werden und es ist auch denkbar, die Klemmkörper mit dem Federelement fest zu verbinden oder sogar als einen Teil des Federelementes auszubilden, wenn man auf die Rollbewegung dieser Klemmkörper verzichtet.Furthermore, both the number and the position of the clamping bodies can be varied and it is also conceivable to use the clamping bodies with the To connect the spring element firmly or even to form part of the spring element, if you look at the rolling movement of this clamping body waived.
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Auch wird es den Rahmen der Erfindung nicht verlassen, wenn man die Form der Ringfeder abwandelt oder diese z.B. aus elastisch verformbarem Material herstellt etwa in Form eines Mantels aus Plastik oder Gummi oder dergleichen. Weitergehend konnte auch der Mantel über den Klemmkörpern ein starrer Ring sein mit elastischer Auskleidung und ebenso wäre es denkbar, die Klemmkörper selbst aus elastisch verformbaren Werkstoff herzustellen und durch die Eigenfederung der Klemmkörper ganz oder teilweise die erforderlichen Arretierkräfte zu gewinnen.It will also not depart from the scope of the invention if the shape of the ring spring is modified or if it is made of elastic, for example deformable material produces about in the form of a jacket made of plastic or rubber or the like. Going further could also the jacket over the clamping bodies could be a rigid ring with an elastic lining and it would also be conceivable for the clamping bodies even made of elastically deformable material and to gain the necessary locking forces in whole or in part through the self-resilience of the clamping bodies.
Soweit hohle Klemmelemente Verwendung finden, können diese auf Achsen gelagert sein, welche gegebenenfalls als Federelemente bemessen sind.As far as hollow clamping elements are used, they can be mounted on axles, which are dimensioned as spring elements if necessary.
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Claims (10)
Fliehgewichte (32) angreifen, deren Fliehkräfte gleich oder größer als jene der Klemmkörper (16) sind.8. Head according to claim 1 to 7, characterized in that on the spring element (17) transversely to the plane of action of the clamping body
Attack centrifugal weights (32) whose centrifugal forces are equal to or greater than those of the clamping bodies (16).
Gummi oder Kunststoff besteht.9. Head according to claim 1 to 8, characterized in that the spring element (17) made of plastically elastic material, for example
Made of rubber or plastic.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: OEDEKOVEN, W., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |