DE3335074A1 - Undercutting drilling tool - Google Patents
Undercutting drilling toolInfo
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Abstract
Description
B e s c h r e i b u n g Description
Die Erfindung betrifft ein Hinterschnitt-Bohrwerkzeug zur Herstellung einer hinterschnittenen Brweiterungsbohrung im Innern einer zylindrischen Vorbohrung in einer Wand odor cinem anderen Untergrund mit einem Bohrerschaft, von dessen in die Vorbohrung einzuführendem Vorderende wenigstens eine Werkzeugschneide radial vortritt, während sein rückwärtiges kunde abnehmbar in einer ihrerseits in einer Antriebsmaschine einsetzbaren Schaftaufnahme gehalten ist, einer passend in die Vorbohrung einschiebbaren, den Bohrerschaft über einen Teilabschnitt seiner Längserstreckung umschließenden Führungshülse, die mündungsseitig einen radial vorspringenden, auf der Oberfläche der mit der Vorbohrung versehenen Wand abstützbaren Flansch aufweist, auf dessen wandabgewandter Fläche die Schaftaufnahme abgestützt ist, und die mit Abstand vom Abstütz-Flansch im Bohrungsinnern mit einer Schwenkführung für den Bohrerschaft versehen ist.The invention relates to an undercut drilling tool for production an undercut expansion hole inside a cylindrical pilot hole in one wall or in another subsurface with a drill shaft, of which in The front end to be introduced into the pilot hole has at least one tool cutting edge radially step forward, while his rear customer can be removed in one turn in one Drive machine usable shaft receptacle is held, one fitting into the Pre-drilling insertable, the drill shank over a portion of its longitudinal extension surrounding guide sleeve, the mouth side a radially protruding on the surface of the wall provided with the pilot hole has a supportable flange, on the surface facing away from the wall, the shaft receptacle is supported, and with Distance from the support flange inside the bore with a swivel guide for the drill shank is provided.
Werkzeuge zur Herstellung von Hinterschnitten in Wänden oder Untergründen aus Stein, Mauerwerk, Beton u.dgl.Tools for making undercuts in walls or substrates made of stone, masonry, concrete and the like.
sind in verschiedensten Formen entwickelt worden, nachdem für hochbelastbare Befestigungsanordnungen in bzw. auf solchen Untergründen dübel~ oder ankerartige Befestigungselemente entwickelt worden sind, welche nicht oder nicht nur kraftschlüssig durch Aufspreizung an der zylindrischen Bohrungswandung, sondern formschlüssig in einem hinterschnittenen Abschltt der Befestigungsbohrung gehalten sind0 Neben Bohrwerkzeugen mit während des Bohrvorgangs radial vom Bohrerschaft vorschiebbaren Werkzeugschneiden (z.B. DE-OS 25 35 Obb; £>fl-PS 30 24 656) ist eine Gruppe von Bohrwerkzeugen-mit test am Vorderende des Bohrerschafts angeordneten Werkzeugschneiden entwickelt worden, bei welchen dic Hinterschneidung dadurch erzeugt wird, daß das in die Vorbohrung eingeschobene und von einer Antriebsmaschine in Drehung versetzte Werkzeug in einer überlagerten Schwenk- und Kreisbewegung gerührt wird (z.B. DE-PS 23 49 998; DE-PS 25 39 8211 DE-OS 30 27 408). Die mit dieser Werkzeug-Gruppe erzeugten Hinterschnitte haben überwiegend eine sich zur Bohrung mündung hin verjüngende Kegels-tumpfform. Ein formschlüssig in einer:derart hinterschnittenen Bohrung gesetztes Befestigungselement überträgt - aufgrund der Kegeistumpf form - bei einwirkenden Zugbeanspruchungen radiale Druckkräfte auf die.Bohrungswand im Bereich des HSnterschnitts, d.h. es entstehen den Spreizdruckbeanspruchungen der bisher verwendeten kraftschlüssig setzbaren Dübel vergleichbare RdiaIkomponentefl, die aber in vielen Fällen unerwünscht sind, weil dann bestimmte Mindestabstände zwischen benachbarten Bohrungen oder zu einer Randkante eines Untergrunds - beispielsweise einer Betonplatte - eingehalten werden müssen, um ein Aufbrechen der Bohrungen zu vermeiden, beine spreizdruckfreie formschlüssige -Halterung von Befestigungselementen ist Jedoch dann möglich, wenn diese an einer etwa radial zur Bohrungslängsachse verlaufenden Hinterschnittfläche verankert werden können.have been developed in various forms after being used for heavy-duty Fastening arrangements in or on such substrates, dowels or anchors Fasteners have been developed which are not or not only frictionally by spreading on the cylindrical bore wall, but form-fitting in an undercut section of the mounting hole are held0 in addition to drilling tools with tool cutting edges that can be advanced radially from the drill shank during the drilling process (e.g. DE-OS 25 35 Obb; £> fl-PS 30 24 656) is a group from Drilling tools - with tool cutting edges arranged test at the front end of the drill shank have been developed in which the undercut is created by the pushed into the pilot hole and set in rotation by a drive machine Tool is stirred in a superimposed swivel and circular movement (e.g. DE-PS 23 49 998; DE-PS 25 39 8211 DE-OS 30 27 408). The ones created with this tool group Undercuts have predominantly a tapered conical shape tapering towards the opening of the bore. A fastening element set with a positive fit in an undercut hole in this way transmits - due to the truncated cone shape - when tensile loads act radial compressive forces on the wall of the bore in the area of the H undercut, i.e. es arise the expansion pressure loads of the previously used force-fit settable Dowels comparable rdiaI components, but which are undesirable in many cases, because then certain minimum distances between adjacent holes or to one The edge of a subsurface - for example a concrete slab - must be adhered to In order to prevent the bores from breaking open, form-fitting legs that are free of expansion pressure -Holding of fasteners is possible, however, if they are attached to a be anchored approximately radially to the longitudinal axis of the bore undercut surface can.
Mit dem eingangs erwähnten bekannten Bohrwerkzeug (DE-.GM 82 13 668), welches bei der Anwendung - entsprechend den susor angeaprochenen Bohrwerkzeugen -kreisförmig pendelnd bewegt wird, ist durch entsprechende Formung der Werkzeugschneiden die Erzeugung radialer Hinterschnittflächen grundsätzlich möglich. Die ebenflächige Vorderseite der Schaftaufnahme dieses Werkzeugs wird beim Hinterschnittbohren auf der ebenfalls ebenflächigen Außenseite des Abstütz-Flanschs geführt, während der Bohrerschaft inncrhalb der Führungshülse durch einen im Durchmesser verringerten, die schwenkführung für den Bohrerschaft bildenden Ringbund etwa mittig in der Führungshülse gchalten ist. Durch die ebenflächige Abstützung der Schaftaufnahme auf dem Abstütz-Flanscii wird aer Bohrerschaft aber mit zunehmender Verschwenkung zwangsläufig etwas in Richtung der Bohrungslängsachse aus der Bohrung herausgezogen, d.h. der Schwenkpunkt verlagert sich während des Hinterschnitt-Bohrvorgangs auf der Bohrerschaftachse. Außerdem wird die Sdaf"taufnahme während des Arbeitens nicht flächig, sondern jeweils nur punktförmig auf der Abstützfläche aufgedruckt, was relativ schnell zum Verschleiß der Sciiaftaufnaiune uiid/oder der Abstützplatte.führen kann.With the known drilling tool mentioned at the beginning (DE-.GM 82 13 668), which in the application - according to the drilling tools mentioned by susor - is moved in a circular pendulum manner, is achieved by appropriate shaping of the tool cutting edges the creation of radial undercut surfaces is basically possible. The flat one Front of the shank mount of this tool is used when undercut drilling out on the also flat outside of the support flange, while the drill shank inside the guide sleeve by a reduced diameter, the swivel guide for the drill shank forming the collar approximately in the middle of the guide sleeve is switched on. Due to the flat support of the shaft receptacle on the support flange however, the drill shaft inevitably becomes somewhat in the direction of the increasing swiveling the longitudinal axis of the hole is pulled out of the hole, i.e. the pivot point is shifted during the undercut drilling process on the drill shaft axis. aside from that the surface recording does not become two-dimensional during work, but only at a time printed in dots on the support surface, which leads to wear and tear relatively quickly the sciiaftaufnaiune uiid / or the support plate.
Demgegenüber liegt aber Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Hinterschnitt-Werkzeug so weiterzubilden, daß beim kreisförmig pendelnden Arbeiten keine Verlagerung des Schwenkpuiikts erfolgt und die Möglichkeit des Auftretens voll Verschleiß an den lächender Schaftaufnahme bzw. des Abstütz-Flanschs weitgehend verringert ist.In contrast, the invention is based on the object, the known Further develop the undercut tool so that it works in a circular pendulum fashion there is no shift of the Schwenkpuiikts and the possibility of occurrence full wear on the smiling shaft receptacle or the support flange to a large extent is decreased.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die wandabgewandte Fläcije des Abstütz-Flanschs konvex kugelkalottenförmig und die zugewandte Fläche der Schaftaufnahine komplementär konkav kugelkalottenförmig gewölbt sind, und daß der Wölbungsradius etwa dem Abstand des geometrischen Schwenkpunkts der Schwenkführung von der wandabgewandten Fläche des Abstütz-Flanschs ist.According to the invention this object is achieved in that the wall facing away Fläcije of the support flange convex spherical cap-shaped and the facing surface the shaft receptacle are curved in a complementary, concave, spherical shape, and that the radius of curvature is approximately the distance from the geometric pivot point of the pivot guide from the surface of the support flange facing away from the wall.
Durch die in ihrem Abstand dem Schwenkpunkt angepaßte komplementäre wölbung tier Schaftaufnahine und des Abstütz-Flansches Liegen diese beim Bohrvorgang relativ zueinander bewegten flächen unabhängig vom Bohr-Fortschritt standig flächig aneinander an, so daß es nicht zu örtlichen überhöhten Flächenpressungen kommt.By the complementary matched in their distance to the pivot point arching tier shank receptacle and the support flange are these during the drilling process surfaces moving relative to one another are constantly flat regardless of the drilling progress to each other so that there are no local excessive surface pressures.
Die den Bohrerschaft innerhalb der Vorbohrung schwenkbar führende Führungshülse hat zweckmäßig nur im Bereich ihres bohrungsinneren Endes einen im wesentlichen dem Durchmesser der Vorbohrung entsprechenden Durchmesser, während sie über ihre restliche Länge einen demgegenüber geringeren Außendurchmesser aufweist. Im bohrungsmündungs.The pivotally leading the drill shank within the pilot hole The guide sleeve expediently only has an im in the area of its end inside the bore substantially the diameter of the pilot hole corresponding diameter, while it has a smaller outer diameter over its remaining length. In the bore mouth.
seitigen Endbereich ist dann zweckmäßig wenigstens eine umlaufende Ringnut vorgesehen, in welche ein Drahtring einsetzbar ist, dessen Drahtstärke so bemessen ist, das er den Ringspalt zwischen der Vorbohrung und dem Außendurchmesser der Fülirungahülse im wesentlichen ausfüllt.side end area is then expediently at least one circumferential Annular groove is provided in which a wire ring can be inserted, the wire thickness of which is as follows is dimensioned that he the annular gap between the pilot hole and the outer diameter the Fülirungahülse substantially fills.
Die Führungshillse stützt sich dann also nur im Bereich ihres bohrungsinneren Vorderendes sowie im Bereich des Drahtrings an der Wandung der Vorbohrung ab, wodurch das Einführen des Werkzeugs in die bzw. das Herausnehmen aus der Bohrung erleichtert wird.The guide sleeve is then only supported in the area of the inside of the hole Front end as well as in the area of the wire ring on the wall of the pilot hole, whereby making it easier to insert the tool into or remove it from the bore will.
Die Schwenkführung kann einfach von einer bundartigen Erweiterung des Bohrerschafts gebildet werden, deren zur Uohrungsmünaung gewandte @bergangsfläche mit einer ins Bohrungsinnere gerichteten Stirnfläche einer stufenförmigen Durchmessererweiterung des Innendurchmessers der Führungshülse zusammenwirkt. Dabei ist dann die Übergangsfläche der bundartigen Erweiterung des Bohrerschafts zwe ckmäßig wiederum konvex kugelkalottenförmig gewölbt ausgebildet, und zwar zweckmäßig in einem Radius, welcher dem Abstand der Stirnfläche von dem durch die komplementär kugelkalottenförmigen Flächen des Abstütz"' Flansches und der Schaftaufnahme definierten Sohwenkpunk@ entspricht.The swivel guide can simply be from a collar-like extension of the drill shaft are formed, whose transition surface facing the Uohrungsmünaung with an end face directed into the inside of the bore with a stepped diameter enlargement the inner diameter of the guide sleeve cooperates. This is then the transition area the collar-like enlargement of the drill shaft in turn convex spherical cap-shaped arched, and expediently in a radius which is the distance of the End face of which by the complementary spherical cap-shaped surfaces of the support "' Flange and the shaft receptacle corresponds to the defined pivot point @.
i>er zwischen der Schwenkführung und dem bohrungsäußeren Ende der Fül@@ungshülsc bzw. des Abstütz-Flanschs liegende Teil der Inncnbohrung der Führungshülse erweitert sich vorzugsweise zur Bohrungsmündung hin kegelig. Der Kegelwinkel bestimmt dann die maximal mögliche Verschwenkung des Bohrerschafts und somit auch die Radialerstreckung der mit dem Werkzeug herstellbaren Hinterschnittfläche.i> he between the swivel guide and the end of the outer bore Fül @@ ungshülsc or the support flange lying part of the inner bore of the guide sleeve preferably widens conically towards the mouth of the bore. The cone angle determines then the maximum possible pivoting of the drill shaft and thus also the radial extension the undercut surface that can be produced with the tool.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, welche das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hinterschnitt-Bohrwerkzeugs bezüglich seiner funktionswescntlichen Teile im Längsmittelschnitt zeigt.The invention is in the following description of an exemplary embodiment explained in more detail in connection with the drawing, which the embodiment of the undercut drilling tool according to the invention with regard to its functionally essential Shows parts in longitudinal center section.
Das in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete erfindungsgemäße Hinterschnitt-Bohrwerkzeug weist einen langgestreckten Bohrerschaft 12 auf, an dessen in der Zeichnung unten liegendem freien Ende ein Bohrkopf 14 vorgesehen ist, der aus einer Anzahl von mit radial außen liegenden Werkzeugschneiden 14' versehenen scheibenförmigen Schneidenträgern 14 t' zusammengesetzt ist.The undercut drilling tool according to the invention, designated in its entirety by 10 has an elongated drill shaft 12, on which in the drawing below lying free end a drill head 14 is provided, which consists of a number of with radially outer tool cutting edges 14 'provided with disk-shaped cutting edge carriers 14 t 'is composed.
Ani gegenüberliegenden Ende läuft der Bohrerschaft 12 über einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 16 in einen Gewindeabschnitt 18 aus, der in einer Gewindebohrung 20 einer Schaftaufnahme 22 einschraubbar ist. Auf der dem Bohrerschaft 12 gegenüberliegenden Seite läuft die Schaftaufnahme 22 in einen im Querschnitt sechseckigen Einspannschaft 24 aus, der in das Mutter einer (nicht gezeigten) motorisch antreibbaren Bohrmaschine einspannbar ist.At the opposite end, the drill shaft 12 runs over a truncated cone Section 16 in a threaded portion 18, which is in a threaded hole 20 a Shank receptacle 22 can be screwed. On the opposite of the drill shank 12 On the side, the shaft receptacle 22 runs into a clamping shaft with a hexagonal cross section 24 from, the in the nut of a (not shown) motor-driven drill can be clamped.
Der Bohrerschaft 12 ist über einen Teil seiner Länge von einer Führungshüise 26 umschlossen, an deren oberem, d.h. mündungsseitigem Ende ein radial vorspringender Abstütz-Flansch 28 einstilckig angesetzt ist. Die ebenflächige Unterseite 30 des Abstütz-Flanschs 28 dient zur Abstützung des während des Arbeitens mit dem Bohrwerkzeug 10 auf die Oberfläche des mit der aufzubohrenden Vorbohrung versehenen Untergrunds ausgeubten Axialdrucks0 Die der Schaftaufnahme zugewandte Oberfläche 32 des Abstütz-Flanschs 28 ist dagegen konvex kugelkalottenförmig gewölbt, und die gegenüberliegende Stirnfläche 34 der Schaftaufnahme 22 weist eine komplementär kugelkalottenförmige Wölbung auf, d.h. die Flächen 32, 34 stehen in flächiger Anlage aneinander.The drill shank 12 is over part of its length from a guide sleeve 26, at the upper end, i.e. the end on the mouth side, a radially projecting end Support flange 28 is attached in one piece. The flat bottom 30 of the Support flange 28 is used to support the while working with the drilling tool 10 on the surface of the substrate provided with the pilot hole to be drilled exerted axial pressure 0 The surface 32 of the support flange facing the shaft receptacle 28, on the other hand, is convex in the shape of a spherical cap, and the opposite end face 34 of the shaft receptacle 22 has a complementary spherical cap-shaped curvature, i.e. the surfaces 32, 34 are in flat contact with one another.
Etwa in einem, dem Radius R der komplementären Wölbungen der Flächen 32, 34 entsprechenden Abstand von der bohrungsäußeren Mündung der Durchgangsbohrung der Führungshülse ist der Bohrerschaft 12 bei 36 verschwenkbar in der Führungshülse 26 geführt, wobei diese Schwenkführung 36 von der zur Bohrungsmündung weisenden tbergangsfläche 38 einer auf dem Bohrerschaft vorgesehenen bundartigen Erweiterung 40 und einer mit der Ubergangsfläche 38 zusammenwirkenden, ins bohrungsinnere weisenden Stirnfläche 42 einer stufenartigen Durchmessererweiterung 44 des Innendurchmessers der Führungshülse 26 gebildet wird. Die Übergangsfläche 38 und die Stirnfläche 42 ist zweckmäßig wiederum komplementär kugelkalottenförmig gewölbt, und zwar mit einem Kugelradius R, der dem Abstand der Ubergangsfläche 38vom Schwenkpunkt des Bohrerschafts 12 entspricht.Around one, the radius R, of the complementary curvature of the surfaces 32, 34 corresponding distance from the opening of the through-hole on the outside of the bore of the guide sleeve, the drill shaft 12 is pivotable at 36 in the guide sleeve 26 out, this pivoting guide 36 from the pointing towards the bore mouth Transition surface 38 of a collar-like extension provided on the drill shank 40 and one which interacts with the transition surface 38 and points into the interior of the bore End face 42 of a step-like diameter enlargement 44 of the inner diameter the guide sleeve 26 is formed. The transition surface 38 and the end surface 42 is expediently curved in a complementary spherical cap shape, with a Spherical radius R, which is the distance between the transition surface 38 and the pivot point of the drill shank 12 corresponds.
die relativen Schwenkbewegungen zwischen der über gangsfläche 38 und der Stirnfläche 42 nur gering sind. Es genügt deshalb auch, die Übergangsfläche 38 kegelig auszubilden und diese Kegelfläche an der inneren Begrenzungskante der Stirnfläche 42 anlaufen zu lassen, wie.dies in dcrZeichnuns£igur dargestellt ist.the relative pivoting movements between the transition surface 38 and of the end face 42 are only small. It is therefore also sufficient to use the transition area 38 to be conical and this conical surface on the inner boundary edge of the To allow end face 42 to run, as shown in the drawing.
Im Bereich 44 ihres bohrungsmdndungsseitigen Vorderendes weist die Eührungshülse 26 einen Außendurchmesser auf, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser der mit dem Hinterschnitt zu versehenden Vorbohrung ist, während sie über ihre restliche Länge, d.h. bis zur Unterseite 30 des Abstütztlanschs 28 einen etwas geringeren Durchmesser hat. Der Bereich 44 zentriert also das bohrungsinnere bunde der Führungshülse 26 in der Vorbohrung.In the area 44 of its front end on the bore opening side, the Guide sleeve 26 has an outer diameter which is substantially equal to the diameter the pilot hole to be provided with the undercut is, while they have their remaining Length, i.e. up to the underside 30 of the support flange 28, is somewhat shorter Has diameter. The area 44 thus centers the collar of the guide sleeve inside the bore 26 in the pilot hole.
Im bohrungsäußeren Endbereich erfolgt diese Zentrierung dagegen durch wenigstens einen gesohlitzten federnden Drahtring 46, der in eine in die Außenfläche der Führungshülse eingestochene Ringnut 48 eingeschnappt ist und dessen Drahtstärke so gewählt ist, daß er in der bestimmungsgemäßen Einsetzsteljung in der Ringnut 48 den Ringspalt zwischen der. Vorbohrung und der Führungshülse im wesentlichen ausfüllt0 In dem oberhalb der Schwcnkführung 36 liegenden Bereich 50 ist die Innenbohrung der nihrungahülse 26 sich zur Bohrungsmündung hin kegelig erweiternd ausgeführt. Der Bohrerschaft 12 ist also maximal bis zur Anlage an die kegelige Innenfläche des Bereichs 50 verschwenkbar. In der Zeichnung ist diese maximale. Ausschwenkung des Bohrerschafts im Bereich des aus der Ftihrungshülse 26 vortretenden unteren Endes strichpunktiert angedeutet.On the other hand, this centering is carried out in the end region on the outside of the bore at least one resilient wire ring 46 seated in a soleplate and inserted into an outer surface the guide sleeve pierced annular groove 48 is snapped and its wire size is chosen so that it is young in the intended insertion point in the annular groove 48 the annular gap between the. Pilot hole and the guide sleeve essentially fills0 In the area 50 lying above the pivot guide 36 is the inner bore the nihrunga sleeve 26 is designed to widen conically towards the mouth of the bore. The drill shank 12 is therefore maximally up to the abutment against the conical inner surface of the area 50 can be pivoted. This is the maximum in the drawing. Swing out of the drill shaft in the area of the lower one protruding from the guide sleeve 26 End indicated by dash-dotted lines.
Zur Einarbeitung eines Hinterschnitts in eine zuvor mit einem üblichen Bohrwerkzeug hergestellten Vorbohrung in einem Untergrund wird das in die Bohrmaschine singespannte Bohrwerkzeug 10 bei noch nicht laufender Bohrmaschine mit dem Bohrkopf 14 voran in die Vorbohrung eingeschoben, bis sich die Unterseite 30 der Absttitzplatte 28 auf der Unterlage auSsetzt. Dann wird die Bohrmaschine eingeschaltet und unter Andruck in Richtung des Bohrungsinnern in kreisförmig pendelnden Bewegungen geführt. Dabei fräst der Bohrkopf zunehmend Material rings aus der Wandung-der Vorbohrung heraus, SON daß nach und nach die gewünschte Hinterschneidung mit einer im wesentlichen- radial, von der Bohrungsmündung wegweisenden Hinterschnittfläche entsteht.To incorporate an undercut in a previously common Drilling tool made pre-drilling in a subsurface is made in the drilling machine Singly clamped drilling tool 10 with the drill head not yet running 14 pushed first into the pilot hole until the bottom 30 of the support plate 28 suspends on the pad. Then the drill is turned on and under Pressure in the direction of the inside of the hole in circular oscillating movements. The drill head increasingly mills material all around from the wall of the pilot hole out, SON that gradually the desired undercut with an essentially- radial, undercut surface facing away from the bore mouth is created.
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Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833335074 DE3335074A1 (en) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | Undercutting drilling tool |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19833335074 DE3335074A1 (en) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | Undercutting drilling tool |
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DE3335074A1 true DE3335074A1 (en) | 1985-04-11 |
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ID=6210269
Family Applications (1)
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DE19833335074 Withdrawn DE3335074A1 (en) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | Undercutting drilling tool |
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1983
- 1983-09-28 DE DE19833335074 patent/DE3335074A1/en not_active Withdrawn
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