DE3347392A1 - Device for the automatic control of the balancing pressure on presses - Google Patents
Device for the automatic control of the balancing pressure on pressesInfo
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Abstract
Description
Einrichtung zur automatischen Regelung des Ausbalancie-Device for automatic regulation of the balancing
rt-ngsdruckes an Pressen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Regelung des Ausbalancierungsdruckes an Fressen, deren Stößel- und Oberwerkzeuggewicht mit Hilfe von mit Druckluft beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheiten kompensiert wird.rt-ngsdruckes on presses The invention relates to a device for automatic regulation of the balancing pressure on the milling, their ram and Upper tool weight with the aid of piston-cylinder units that can be pressurized with compressed air is compensated.
Es sind bereits verschiedene technische Lösungen bekannt, bei denen die durch Meßglieder erfaßte Veränderung der Lage von zwei im Kraftfluß zwischen Antrieb und Stößel liegenden Kraftübertragungsgliedern zueinander innerhalb des vorgegebenen Spiels als Stellgröße für die Regelung des LuftdruckeS in den mit dem Stößel verbundenen Kolben-Zylinder-Einheiten verwendet werden.Various technical solutions are already known in which the change in the position of two in the power flow between Drive and plunger lying force transmission members to each other within the given clearance as a manipulated variable for the regulation of the air pressure in the with the Piston-connected piston-cylinder units are used.
Bei einer bekannten Lösung dieser Art (DE-OS 28 07 738) ist als Meßglied ein in einem Festpunkt des Stößels schwenkbar gelagerter Tasthebel angeordnet, dessen einer Hebelteil mit der Spindelmutter der Stößelverstellung und dessen anderer Hebelteil mit am Stößel befestigten, als Stellgerät dienenden Steuerelementen zur Betätigung der Drucklufteinlaß- und Druckluftauslaßventile der Ausbalancierungseinrichtung zusammenwirkt und somit eine automatische Regelung des Luftdruckes in den Kolben-Zylinder-Einheiten ermöglicht. Das Spiel in den einzelnen.Verbindungspunkten der im Kraftfluß liegenden Eraftübertragungsglieder muß in der Praxis sehr klein - in der Regel nur einige hundertstel Millimeter - gehalten werden, um ein genaues Arbeiten der Presse zu gewährleisten.In a known solution of this type (DE-OS 28 07 738) is used as a measuring element arranged in a fixed point of the plunger pivotally mounted feeler lever, whose a lever part with the spindle nut of the slide adjustment and its other lever part with control elements for actuation that are attached to the plunger and serve as actuators the compressed air inlet and outlet valves of the balancing device interacts and thus an automatic control of the air pressure in the piston-cylinder units enables. The play in the individual connection points of those lying in the power flow In practice, power transmission elements must be very small - usually only a few hundredths of a millimeter - to be held in order to allow the press to work accurately guarantee.
Um diese geringen Wege durch ein mechanisches Abtastsystem zu erfassen und zur Signalgewinnung nutzen zu können, ist eine große Hebelübersetzung erforderlich, was einen sehr großen Streubereich bei der Signalgewinnung zur Folge hat. Ein Mangel dieser Lösung ist deshalb in der zur Sicherung der Funktionsfähigkeit des Systems erforderlichen hohen Präzision des Meßgliedes, das selbst auch mit Lagerspiel behaftet ist, sowie der erforderlichen, sehr genauen Justierung desselben zu sehen. Ein derartiges, sehr genau justiertes, hochempfindliches Meßsystem ist bei der Anordnung im Stößel einer Presse auf Grund der auftretenden Erschütterungen und hohen dynamischen Belastungen in jedem Fall störanfällig, so daß die Funktionssicherheit unter den rauhen Bedingungen im Pressenbetrieb nicht gewährleistet werden kann.In order to record these short distances with a mechanical scanning system and to use it for signal generation, a large leverage is required, which results in a very large scatter range in signal recovery. A lack this solution is therefore in order to ensure the functionality of the Systems required high precision of the measuring element, which itself also has bearing play can be seen, as well as the required, very precise adjustment of the same. One of those very precisely adjusted, highly sensitive measuring system is in the arrangement in the ram a press due to the vibrations and high dynamic loads that occur in any case prone to failure, so that the functional reliability under the rough conditions cannot be guaranteed in press operation.
Ein weiterer Mangel dieser Lösung besteht darin, daß die Regelung des Luftdruckes in den Kolben-Zylinder-Einheiten auf Grund der durch Erschütterungen und Vibrationen der Stellspindelmutter bedingten Streuung der Meßwerte nur im Stillstand der Presse möglich ist, so daß auch jede weitere Korrektur des Luftdruckes, z*B. zum Ausgleich von Leckverlusten während des Betriebes der Presse ein erneutes Stillsetzen derselben erforderlich macht.Another shortcoming of this solution is that the scheme the air pressure in the piston-cylinder units due to vibrations and vibrations of the adjusting spindle nut cause the measured values to only spread at standstill the press is possible, so that any further correction of the air pressure, z * B. to compensate for leakage losses during operation of the press, a new shutdown the same makes necessary.
Zur Minderung dieser Mängel sind bei einer weiteren bekannten Lösung (DE-OS 28 19 133) zwischen den als Stellgerät dienenden Steuerelementen und dem Druckluft einlaß- und Druckluftauslaßventil der Ausbalancierungseinrichtung ein Stellmotor mit Getriebe und Kontaktmanometer zwischengeschaltet. Dabei erfolgt die Einstellung des Luftdruckes der Ausbalancierungseinrichtung nach jedem Werkzeugwechsel im Stillstand der Presse, während die Aufrechterhaltung des eingestellten Luftdruckes während des Betriebes der Presse mit Hilfe des Kontaktmanometers sichergestellt wird.Another known solution is to alleviate these deficiencies (DE-OS 28 19 133) between the control elements serving as an actuator and the Compressed air inlet and compressed air outlet valve of the balancing device Servomotor with gear and contact pressure gauge connected in between. The Adjustment of the air pressure of the balancing device after every tool change while the press is at a standstill while maintaining the set air pressure ensured during the operation of the press with the help of the contact manometer will.
Als bin Mangel dieser Lösung ist neben der unzureichenden Funktionssicherheit des als Tasthebel ausgeführten mechanischen MeBgliedes der relativ hohe, zusätzliche gerätetechnische Aufwand zur Aufrechterhaltung des eingestellten Luftdruckes während des Betriebes der Presse anzusehen.Another shortcoming of this solution is the inadequate functional reliability of the mechanical measuring element designed as a feeler lever is the relatively high, additional one technical equipment to maintain the set air pressure during of the operation of the press.
Bei einer anderen bekannten Lösung (DE-OS 30 07 774) Sst als Meßglied ein Differentialtransformator oberhalb der oberen Totpunktlage des Pleuels im Kopfstück der Presse angeordnet, der im Meßbereich ein der jeweiligen Lage des Pleuels innerhalb des vorgegebenen Spiels proportionales elektrisches Signal erzeugt, das über eine entsprechende Auswerte- und Verstärkerschaltung die Betätigung der Drucklufteinlaß- und Druckluftauslaßventile der Ausbalancierungseinrichtung bewirkt. Zum Schutz des empfindlichen Meßgerät es ist dasselbe auf einen durch eine Hubeinrichtung vertikal verschiebbaren Schlitten angeordnet, der nur beim Werkzeugwechsel an die Meßstelle herangeführt und während des Betriebes der Presse von dieser abgehoben wird.In another known solution (DE-OS 30 07 774) Sst as a measuring element a differential transformer above the top dead center position of the connecting rod in the head piece the press arranged in the measuring range of the respective position of the connecting rod within of the given game generates a proportional electrical signal that is transmitted via a corresponding evaluation and amplifier circuit actuation of the compressed air inlet and pressurized air outlet valves of the balancer. To protect the sensitive measuring device it is the same on one by a lifting device vertically displaceable slide arranged, which is only at the measuring point when changing tools is brought up and lifted from the press during operation.
Nachteilig wirkt sich auch bei dieser Lösung der hohe steuerungs- und gerätetechnische Aufwand sowie die bedingte Punktionssicherheit der hochempfindlichen Meßgeräte unter den rauhen Bedingungen des Pressenbetriebes aus. Ein weiterer Mangel besteht darin, daß Abweichungen des Luftdruckes vom Sollwert, z.B. durch Leckverluste, während des Betriebes der Presse durch diese Einrichtung nicht erfaßt und korrigiert werden können, so daß zusätzliche Maßnahmen zur Aufrechterhaltung des eingestellten Luftdruckes erforderlich sind.This solution also has a disadvantageous effect due to the high control and technical equipment as well as the conditional puncture safety of the highly sensitive Measuring devices under the harsh conditions of press operation. Another flaw consists in the fact that deviations of the air pressure from the target value, e.g. due to leakage, not recorded and corrected by this device during operation of the press can be, so that additional measures to maintain the set Air pressure are required.
Das Ziel der Erfindung ist es, mit relativ geringem technischen Aufwand eine zuverlässige, den rauhen Bedingungen im Pressenbetrieb angepaßte automatische und kontinuierliche Regelung des Luftdruckes in den Kolben-Zylinder-Einheiten zum Ausgleich des Stößel- und Oberwerkzeuggewichtes einer Presse zu erreichen.The aim of the invention is with relatively little technical effort a reliable automatic machine adapted to the rough conditions in press operation and continuous control of the air pressure in the piston-cylinder units for To achieve compensation of the ram and upper tool weight of a press.
Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer einfachen, funktionssicheren Lösung zur Erfassung der Veränderungen der Lage von zwei im Kraftfluß zwischen Antrieb und Stößel liegenden Kraftübertragungsgliedern innerhalb des vorgegebenen Spiels und deren Nutzung zur Signalgewinnung für die Regelung des Luftdruckes in den Kolben-Zylinder-Einheiten.The object of the invention is to create a simple, functionally reliable solution for recording the changes in the position of two in the power flow power transmission links located between the drive and the ram within of the given game and its use to generate signals for regulating the Air pressure in the piston-cylinder units.
Erfindungsgemäß wird das durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 beschriebenen Merkmale erreicht. Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung dieser Merkmale ist im Anspruch 2 beschrieben.According to the invention, this is provided by the characterizing part of the claim 1 achieved features. Another useful embodiment of this Features are described in claim 2.
Die Zuleitung steht mit dem Schmiersystem der Maschine in Wirkverbindung, wodurch der Schmierdruck auch in der vorgenannten Lösung die Druckverhältnisse bestimmt.The supply line is in operative connection with the machine's lubrication system, whereby the lubricating pressure also determines the pressure conditions in the aforementioned solution.
Somit erfolgt im Bedarfsfall die Zuführung des Öls über diesen Anschluß.Thus, if necessary, the oil is supplied via this connection.
Durch das in der Druckleitung angeordnete Rückschlagventil wird jedoch innerhalb der vorgeschlagenen Lösung ein abgeschlossenes Ölvolumen realisiert und die Zuführung von Öl wird nur bei Leckverlusten o.ä. notwendig.However, due to the check valve arranged in the pressure line and realized a closed oil volume within the proposed solution the supply of oil is only necessary in the event of leakage or similar.
Das in der Druckleitung angeordnete Druckbegrenzungsventil dient als Uberlastsicherung der Regeleinrichtung des Ausbalancierungsdruckes.The pressure relief valve arranged in the pressure line serves as a Overload protection of the balancing pressure control device.
Zur Funktionsfähigkeit der Losung steht das Druckaufnahmesystem in direkter Wirkverbindung mit dem Wegeventil der mit Druckluft beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheiten.The pressure recording system is responsible for the functionality of the solution direct operative connection with the directional control valve of the piston-cylinder units that can be pressurized with compressed air.
Verkleinert sich während des Betriebes der Presse durch Leckverluste im Pneumatiksystem oder durch eine Masseerhöhung des Stößels durch Werkzeugwechsel das Spiel zwischen der Druckspindel und der Rückzugsscheibe annähernd bis Null, so erhöht sich der Öldruck im Ölraum des Zylinders und in der Druckleitung bis zum Rückschlagventil. Diese Druckerhöhung bewirkt ein Schalten des Druckschalters, dessen Zustandsänderung über das Wegeventil ein Füllen der Kolben-Zylinder-Einheiten einleitet. Dadurch ändert sich der unterausbalancierte Zustand des Stößels und der Öldruck im Ölraum des Zylin- ders und der Druckleitung erreicht nach und nach seinen ursprünglichen Druckwert. Nach Erreichen des bestimmten Druckwertes wird durch Schalten des Druckschalters und der dadurch hervorgerufenen Zustandsänderung des Wegeventils das Füllen der Kolben-Zylinder-Einheiten beendet und der Stößel ist ausbalanciert, er er hat eine geringfügige, in der Praxis gewollte Uberausbalancierung erreicht.The size of the press is reduced due to leakage losses in the pneumatic system or by increasing the mass of the ram through a tool change the play between the pressure spindle and the retraction disk almost to zero, this increases the oil pressure in the oil chamber of the cylinder and in the pressure line up to Check valve. This pressure increase causes the pressure switch to switch, its The change of state via the directional control valve initiates a filling of the piston-cylinder units. This changes the under-balanced condition of the tappet and the oil pressure in the oil space of the cylinder ders and the pressure line reached after and according to its original pressure value. After reaching the specific pressure value is activated by switching the pressure switch and the resulting change in status the directional control valve stops filling the piston-cylinder units and the plunger is balanced, it has a slight overbalance that is deliberate in practice achieved.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1: Prinzipielle Darstellung der Regeleinrichtung des Ausbalancierungsdruckes im Schnitt Fig. 2: Detailansicht des hydro-mechanischen Meßwertsystems im Ausbalancierungszustand Fig. 3: Detailansicht des hydro-mechanischen Meßwertsystems im Unterausbalancierungszustand Das hydro-mechanische Meßwert system ist vorzugsweise am spielbehafteten Verbindungsstück im Dru¢kpunkt-1 des nicht weiter dargestellten Stößels 4 zwischen Druckspindel 2 und Rückzugsscheibe 3 angeordnet, Dieses Meßwert system besteht aus einem Kolben 5 mit entsprechendem Zylinder 6, Der im Zylinder 6 befindliche Ölraum ist über eine Druckleitung 7, in der nacheinander ein Druckaufnahmesystem, beispielsweise aus einem auf Druckerhöhung reagierenden Druckschalter 9 und einem auf Druckabfall reagierenden Druckschalter 8 bestehend, ein Druckbegrenzungsventil 10 und ein Rückschlagventil 11 angeordnet sind, mit einer Zuleitung 12 verbunden.The invention is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained. The accompanying drawings show: FIG. 1: Basic representation the control device of the balancing pressure in section Fig. 2: Detailed view of the hydro-mechanical measurement system in the state of balance Fig. 3: Detailed view of the hydro-mechanical measured value system in the underbalance state The hydro-mechanical The measured value system is preferably on the connection piece with play at pressure point-1 of the plunger 4, not shown, between the pressure spindle 2 and retraction disk 3 arranged, this measured value system consists of a piston 5 with a corresponding Cylinder 6, the oil chamber located in cylinder 6 is accessible via a pressure line 7, in the one after the other a pressure recording system, for example from a pressure increase responsive pressure switch 9 and a pressure switch responsive to a pressure drop 8 consisting, a pressure relief valve 10 and a check valve 11 are arranged are connected to a supply line 12.
Diese Zuleitung 12 steht mit dem Schmiersystem der Maschiene in Wirkverbindung, Zum Druckpunkt 1 gehört auch das mit der Ausbalancierungseinrichtung nichts zu tun habende hydraulische Kissen 13 zur Uberlastsicherung der Preßkraft der Presse. Die Ausbalancierungseinrichtung besteht aus dem Ausbalancierungszylinder 14, der im Kopfstück oder im Seitenständer der Maschine befestigt und mit der Kolbenstange 15 am Stößel 4 befestigt ist und durch beaufschlagten Luftdruck in der Sollwertgröße die Masse des Stößels 4 mit bzw ohne Werkzeugankopplung ausbalanciert. Das System der Ausbalancierung besteht weiter aus den Druckleitungen 16, die das Druckwächtersystem 17, den Druckbehälter 18, das Wegeventil 19, den Schalldämpfer 20 und das pneumatische Zuleitungssystem 21 miteinander verbinden Verkleinert sich während des Betriebes der Presse durch Leckverluste im Pneumatiksystem der Ausbalancierung oder durch eine Masseerhöhung des Stößels durch Y{erkzeugwechsel das Spiel zwischen der Druckspindel 2 und der Rückzugsscheibe 3 annähernd bis Null, wie in Fig. 3 dargestellt, so erhöht sich durch Eindrücken des Kolbens 5 in den Zylinder 6 der Öldruck im Ölraum des Zylinders 6 und in der Druckleitung 7 bis zum Rückschlagventil 11.This supply line 12 is in operative connection with the lubrication system of the machine, Pressure point 1 also has nothing to do with the balancing device having hydraulic cushions 13 for the overload protection of the pressing force Press. The balancing device consists of the balancing cylinder 14, the attached in the head piece or in the side stand of the machine and with the piston rod 15 is attached to the plunger 4 and by the applied air pressure in the setpoint size the mass of the plunger 4 is balanced with or without tool coupling. The system the balancing also consists of the pressure lines 16, which the pressure monitor system 17, the pressure vessel 18, the directional control valve 19, the muffler 20 and the pneumatic Connect supply line system 21 to one another. Reduces in size during operation the press through leakage losses in the pneumatic system of the balancing or through an increase in the mass of the ram by changing the tool the play between the pressure spindle 2 and the retraction disk 3 approximately to zero, as shown in FIG. 3, so increased by pressing the piston 5 into the cylinder 6, the oil pressure in the oil chamber of the Cylinder 6 and in the pressure line 7 to the check valve 11.
Diese Druckerhöhung bewirkt ein Schalten des Druckschalters 9, dessen Zustandsänderung über das Wegeventil 19 ein Füllen mit Druckluft der Ausbalancierungszylinder 14 einleitet, Dadurch ändert sich der unterausbalancierte Zustand des Stößels, wodurch sich auch das Spiel zwischen der Druckspindel 2 und der Rückzugsscheibe 3 wieder vergrößert und damit der Öldruck im Ölraum des Zylinders 6 und der Druckleitung 7 bis zum Rückschlagventil 11 sich seinem ursprünglichen Druckwert wieder nähert. Wenn der Stößel 4 seinen ausbalancierten Zustand, in der Praxis wird eine geringfügige Überausbalancierung angestrebt, erreicht hat, so stellt sich zwischen der Druckspindel 2 und der Rückzugsscheibe 3 das Spiel ein, durch das das hydro-mechanische Meßwert system einschließlich Druckleitung 7 seinen ursprünglichen, den Ausbalancierungszustand chrakterisierenden Druckwert erreicht. Auf diesen Druckwert spricht der Druckschalter 9 an, dessen Zustandsänderung das Wegeventil 19 schließt und das Füllen der Ausbalancierungszylinder 14 mit Druckluft beendet, Nach einem Werkzeugwechsel, bei dem sich die Masse des Werkzeuges verringert hat, ist der Luftdruck in den Ausbalancierungszylindern 14 für die entsprechende Masse des Stößels 4 mit dem Werkzeug zu groß und es kommt zu einer Überausbalancierung, wie in Fig, 2 gezeigt.This pressure increase causes switching of the pressure switch 9, its Change of state via the directional control valve 19 filling the balancing cylinder with compressed air 14 initiates, This changes the underbalanced state of the plunger, whereby The play between the pressure spindle 2 and the retraction disk 3 also increases again increases and thus the oil pressure in the oil chamber of cylinder 6 and the pressure line 7 until the check valve 11 approaches its original pressure value again. When the plunger 4 is in its balanced state, in practice it will be a minor one Strived for overbalancing, has achieved, so arises between the pressure spindle 2 and the retraction disk 3, the play through which the hydro-mechanical measured value system including pressure line 7 its original, the state of balance characteristic pressure value reached. At this pressure value speaks the pressure switch 9, the change of state the directional control valve 19 closes and that Completed filling of the balancing cylinder 14 with compressed air, after a tool change, at which the mass of the tool has decreased, the air pressure is in the balancing cylinders 14 for the corresponding mass of the plunger 4 with the tool is too large and it comes to overbalance as shown in FIG.
Das Spiel zwischen der Druckspindel 2 und der Rückzugsscheibe 3 nimmt einen maximalen Betrag an, wodurch der Ölraum des Zylinders 6 sein maximales Volumen erreicht und damit der Öldruck in diesem Ölraum und der Druckleitung 7 bis zum Rückschlagventil 11 bis etwa zu dem durch die Zuleitung 12 vorgespannten Druck sinkt, Auf diesen Druckwert spricht der Druckschalter 8 an, dessen Zustandsänderung das Wegeventil 19 öffnet, so daß über den Schalldämpfer 20 Luft aus den Ausbalancierungszylindern 14 entweicht. Wenn nun wiederum der Stößel 4 seinen ausbalancierten Zustand erreicht hat, so stellt sich analog zum vorgenannten Ausbalancierungsbeispiel das Spiel zwischen der Druckspindel 2 und der Rückzugsscheibe 3 sowie der den Ausbalancierungszustand charakterisierende Druck im Ölraum und der Druckleitung 7 ein.The play between the pressure spindle 2 and the retraction disk 3 increases a maximum amount, whereby the oil chamber of the cylinder 6 is its maximum volume reached and thus the oil pressure in this oil chamber and the pressure line 7 to the check valve 11 to about the pressure biased by the supply line 12 drops, on this The pressure switch 8 responds to the pressure value, and the directional valve changes its state 19 opens, so that 20 air from the balancing cylinders via the muffler 14 escapes. When the plunger 4 again reaches its balanced state has, the game between the pressure spindle 2 and the retraction disk 3 as well as the state of balance characterizing pressure in the oil chamber and the pressure line 7.
Dieser Druckwert ruft eine Zustandsänderung des Druckschalters 8 hervor, wodurch das Wegeventil 19 schließt und das Lüften der Ausbalancierungszylinder 14 beendet ist. Das Druckbegrenzungsventil 10 hat die Funktion, Druckspitzen abzufangen und die Regeleinrichtung vor Überlastung zu schützen.This pressure value causes a change of state of the pressure switch 8, whereby the directional control valve 19 closes and the balancing cylinder 14 is vented is finished. The pressure relief valve 10 has the function of absorbing pressure peaks and to protect the control device from overload.
Das Druckaufnahmesystem, beispielsweise aus dem DruckscXlalter 8 und dem Druckschalter 9 bestehend, ist entsprechend den vorhandenen Drudcverhältnissen ausgelegt und schaltet bei vorbestimmten unteren und oberen Druckgrenzzuständen. Ebenfalls kann dadurch eine Abgleichung des zu erreichenden Ausbalancierungsverhaltens des Stößels 4 - gering über- bzw, gering unterausbalanciert -erzielt werden.The pressure recording system, for example from the pressure switch 8 and the pressure switch 9, is according to the existing pressure conditions designed and switches at predetermined lower and upper pressure limit states. This also enables an adjustment of the balancing behavior to be achieved of the plunger 4 - slightly overbalanced or slightly underbalanced - can be achieved.
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Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
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DD24907683A DD226145A3 (en) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF THE BALANCING PRESSURE TO PRESSES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3347392A1 true DE3347392A1 (en) | 1984-09-27 |
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ID=5545830
Family Applications (1)
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DE19833347392 Granted DE3347392A1 (en) | 1983-03-23 | 1983-12-29 | Device for the automatic control of the balancing pressure on presses |
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DE (1) | DE3347392A1 (en) |
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- 1983-03-23 DD DD24907683A patent/DD226145A3/en not_active IP Right Cessation
- 1983-12-29 DE DE19833347392 patent/DE3347392A1/en active Granted
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Also Published As
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DD226145A3 (en) | 1985-08-14 |
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Owner name: UMFORMTECHNIK ERFURT GMBH, O-5010 ERFURT, DE |
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