DE739218C - Adjusting screw with hydraulically operated wing adjustment device - Google Patents
Adjusting screw with hydraulically operated wing adjustment deviceInfo
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- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
- B64C11/30—Blade pitch-changing mechanisms
- B64C11/38—Blade pitch-changing mechanisms fluid, e.g. hydraulic
- B64C11/42—Blade pitch-changing mechanisms fluid, e.g. hydraulic non-automatic
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
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Description
Verstelluftschraube mit hydraulisch betätigter Flügelverstellvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Verstelluftschraube, deren Flügelblattanstellung durch einen oder mehrere hydraulische Motore mit umsteuerbarem Druckmittelstrom einstellbar ist.Adjustment screw with hydraulically operated wing adjustment device The invention relates to an adjustment screw, the blade adjustment by one or more hydraulic motors adjustable with reversible pressure medium flow is.
Bei den bekannten Verstelluftschrauben dieser Art finden u. a. Verstellmotore mit Kraftkolben Anwendung, deren geradlinige Bewegung mittels eines Zwischengetriebes oder einer Hebelanordnung als Drehbewegung auf die Flügel der Luftschraube übertragen wird. Diese Übertragung bereitet vor allen Dingen bei Verstelluftschrauben mit großem Verstellwinkel der Flügel Schwierigkeiten, weil hierbei große Verstellwege des Kolbens erforderlich sind, die mir durch große Abmessungen des Verstellmotors erreicht werden können. Die Anordnung eines entsprechenden Übersetzungsgetriebes zwischen Kolben und Flügelblatt ist nicht möglich, denn aus Gründen der Verstellgenauigkeit und wegen der erforderlichen hohen Verstellkräfte müssen zwischen Verstellmotor und Flügelblatt Getriebe mit hoher Untersetzung angestrebt weiden. Sind die Flügelblätter durch Hebelanordnungen mit dem Verstellmotor oder einem Zwischengetriebe verbunden, so ist die Größe des Winkels, um den die Flügel verstellt werden können, außerdem beschränkt.In the known adjusting screws of this type, inter alia. Adjusting motors with power piston application, whose rectilinear movement by means of an intermediate gear or a lever arrangement transmitted as a rotary movement to the blades of the propeller will. This transmission prepares especially with Verstelluftscrews with a large Adjustment angle of the wing Difficulties because this involves large adjustment paths of the piston are required, which can be achieved by the large size of the variable displacement motor can. The arrangement of a corresponding transmission gear between pistons and blade is not possible, because for reasons of adjustment accuracy and because of the high adjustment forces required between the adjustment motor and Wing gear with high reduction aimed at grazing. Are the wing blades connected by lever arrangements to the adjusting motor or an intermediate gear, so is the size of the angle the wings can be adjusted as well limited.
-Es sind auch Verstelluftschrauben mit hydraulischem Drehkolbenmotor bzw. Kreiskolben- oder Schwingkolbenmotor in Verbindung mit Getriebe- und Hebelanordnungen bekanntgeworden. Außer den beschriebenen. Nachteilen, welche durch jedes Getriebe, wenn es geradlinig bewegte Teile aufweist, für diesen Verwendungszweck hervorgerufen werden, zeigen diese Verstelluftschrauben den weiteren Nachteil, daß die Verstellgeschwindigkeit der Flügelblätter infolge der niedrigen Betriebsdrehzahlen von Drehkolben- oder Kreiskolben- oder Schwingkolbenmotoren ' verhältnismäßig gering ist. Motore dieser Art erfordern außerdem eine zentrale Anordnung in der 'litte der Luftschraubennabe, so daß ihre Anwendung bei Verstelluftschraubenmit durchgehender Hohlwelle, deren Hohlraum für andere Zwecke benötigt wird, große bauliche Schwierigkeiten bereitet, wenn nicht ganz unmöglich ist.- There are also adjustable propellers with hydraulic rotary piston motors or rotary piston or oscillating piston engine in connection with gear and lever arrangements known. Except those described. Disadvantages that each gear, if it has parts moving in a straight line, created for this purpose these Verstelluftscrews have the further disadvantage that the adjustment speed of the blades as a result of the low operating speeds of rotary piston or Rotary piston or oscillating piston engines' is relatively low. Motors this Art also require a central arrangement in the middle of the propeller hub, so that their application in Verstelluftscrews with through hollow shaft, their cavity is needed for other purposes, great structural difficulties prepares, if not quite impossible.
Beim Gegenstand der Erfindung sind diese Nachteile und Schwierigkeiten dadurch beseitigt, daß als hydraulischer Verstellmotor ein Zahnradmotor Verwendung findet und daß zwischen .den drehend bewegten Arbeitszahnrädern des Zahnradmotors und den zu verstellenden Flügeln der Luftschraube nur Drehbewegungen ausführende Übertrabungsglieder eingeschaltet sind.These drawbacks and difficulties are the subject of the invention thereby eliminating the fact that a gear motor is used as the hydraulic adjusting motor finds and that between .den rotating working gears of the gear motor and the blades of the propeller to be adjusted only perform rotary movements Transfer members are switched on.
Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes in schematischer Darstellung.The drawing illustrates several exemplary embodiments of the subject matter of the invention in a schematic representation.
Abb. i zeigt im Längsschnitt die Antriebswelle und die Nabe nebst Verstellmotor einer Luftschraube, in Verbindung mit Teilen einer Einrichtung zur selbsttätigen durch einen Regler gesteuerten Verstellung der Schraubenflügel.Fig. I shows the drive shaft and the hub in a longitudinal section Adjustment motor of a propeller, in connection with parts of a device for automatic adjustment of the screw blades controlled by a regulator.
Abb. a zeigt die bleiche Einrichtung in schaubildlicher Darstellung und Abb. 3 im Schnitt durch den Verstellmotor gemäß Linie III-III der Abb. i.Fig. A shows the pale facility in a diagrammatic representation and Fig. 3 in section through the adjusting motor according to line III-III of Fig. i.
Die Abb.4 bis 6 zeigen die Nabe einer Verstelluftschraube mit darin eingebautem Verstellgetriebe in verschiedenen Schnitten; dabei ist Abb.4 ein Schnitt nach Linie IV-IV der Abb. 6, Abb. 5' ein Schnitt nach Linie V-V der Abb. 4 und Abb. 6 ein Schnitt nach Linie VI-VI der Abb. 5.Figures 4 to 6 show the hub of an adjusting propeller with it built-in adjustment gear in different sections; Fig.4 is a section according to line IV-IV of Fig. 6, Fig. 5 'a section according to line V-V of Fig. 4 and Fig. 6 a section along line VI-VI in FIG. 5.
Abb. 7 und 8 zeigen als weitere Ausführungsbeispiele den Stirnteil einer Luftschraubennabe in teilweiser (gemäß Linie VII-VII der Abb. 8) geschnittener Vorderansicht und im Schnitt nach Linie VIII-VIII der Abb. 7.Figs. 7 and 8 show the front part as further exemplary embodiments a propeller hub partially cut (according to line VII-VII of Fig. 8) Front view and in section along line VIII-VIII in Fig. 7.
Abb. 9 zeigt in gleicher Darstellungsart wie Abb.7 eine andere Ausführungsmöglichkeit. Bei dem Beispiel nach .111. i bis 3 ist mit der Propellerwelle leine Luftschraubennabe 5 fest verbunden. In clean. Nabenkörper der Luftschraube ist ein hydraulischer Motor. bestehend aus zwei von einem Gehäuse 6 dicht umschlossenen, ineinandergreifenden Zahnrädern 7, 8 derart untergebracht. daß die «''eilen c), Io dieser Zahnräder senkrecht zur Drehachse (leg Luftschraube verlaufen. Jede der Zahnradwellen o. Io trägt eine Schnecke 13, 14, die in je ein Schneckenrad i;, 16 eingreifen. Diese Schneckenräder treiben übel' Wellen 17. 18 wiederum je eine Schnecke to. =o, die in Schneckenruder =1. -2 ein- I greifen. welche an den Schäften -3, --1. der im Nabenkörper ; drehbar gelagerten Schrauben- , flügel II, I2 festsitzen. Durch die ineinandergreifenden Zahnräder 7, 8 des Verstellmotors Sind beide Luftschraubenflügel 11, 1- .o miteinander gekuppelt, daß sie zwangsläufig stet> i gleiche Verstellung erfahren. Die zum Antrieb des Verstellmotors - erforderliche Druckflüssigkeit wird von einer an beliebiger Stelle des Fahrzeuges untergebrachten Pumpe aus im Kreislauf zum Verstellmotor und zurück zur Pumpe geführt. Zu dem Zweck sind vom Auslaß und vom Einlaß der Pumpe Kanäle 35, 36 durch die Schraubenwelle i hindurch zu einem Schiebergehäuse 6o geführt, in dem ein Schieber 61 angeordnet ist, welcher die vom Schiebergehäuse zu den Anschlüssen des Verstellmotors führenden Leitungen 62. 63 steuert. Je nach der Stellung des Schiebers wird entweder der eine oder der andere Anschluß des Verstellmotors mit Druckflüssigkeit beschickt und der Verstellmotor also in -1 einen oderanderen Drehsinn angetrieben, oder die Kanäle 62, 63 werden abgesperrt und der Verstellinotor demzufolge stillgesetzt. Die Verstellung des Schiebers erfolgt im dargestellten Beispiel .durch einen die Umlaufbewegung der Luftschraube mitmachenden Fliehkraftregler, bestehend aus den an den Winkelhebeln 64., 65 sitzenden Fliehgewichten 66, 6; und der Reglerfeder 68, welche sich einerseits gegen die Reglermuffe 69, andererseits gegen ein Widerlager 7o abstützt. Dieser Regler ist bestrebt, die Flügel der Luftschraube so einzustellen, daß diese stets mit der deichen, durch die Spannung der Reglerfeder bestimmten Drehzahl umläuft. Um diese Federspannung und demzufolge auch die Schraubendrehzahl verändern zu können, ist da, Widerlager 70 verschiebbar angeordnet. Es ist zu diesem Zweck an eitlen Hebel ; 1 allgeschlossen, dessen eines Ende 7- an einem Festpunkt des Nabenkörpers gelagert ist, während am anderen Ende 73 ein Gestänge -74 angreift, welches mit einem nicht dargestellten Betätigungshebel verbunden ist.Fig. 9 shows another design option in the same way as Fig. 7. In the example according to .111. i to 3 line propeller hub 5 is firmly connected to the propeller shaft. In clean. The hub body of the propeller is a hydraulic motor. consisting of two of a housing 6 tightly enclosed, intermeshing gears 7, 8 housed in this way. that the "'' rush c), Io of these gears run perpendicular to the axis of rotation (leg propeller. Each of the gearwheel shafts o. Io carries a worm 13, 14, which each mesh with a worm wheel i ;, 16. These worm gears drive bad 'waves 17. 18 in turn one worm each to. = O, which engage in worm rudders = 1. -2 I. Which are stuck on the shafts -3, -1. Of the rotatably mounted screw blades II, I2 in the hub body Due to the interlocking gears 7, 8 of the adjustment motor, the two propeller blades 11, 1- .o are coupled to one another so that they inevitably experience the same adjustment. The hydraulic fluid required to drive the adjustment motor is provided by a pump located anywhere on the vehicle For this purpose, channels 35, 36 are led from the outlet and the inlet of the pump through the screw shaft i to a valve housing 6o in which a valve 61 is arranged dnet, which controls the lines 62, 63 leading from the valve housing to the connections of the adjusting motor. Depending on the position of the slide, either one or the other connection of the adjusting motor is charged with hydraulic fluid and the adjusting motor is driven in one or the other direction of rotation, or the channels 62, 63 are shut off and the adjusting motor is consequently stopped. In the example shown, the slide is adjusted by means of a centrifugal governor that participates in the orbital movement of the propeller, consisting of the flyweights 66, 6; and the regulator spring 68, which is supported on the one hand against the regulator sleeve 69 and on the other hand against an abutment 7o. This regulator endeavors to adjust the wing of the propeller so that it always rotates at the speed determined by the tension of the regulator spring. In order to be able to change this spring tension and consequently also the screw speed, there is an abutment 70 displaceably arranged. For this purpose it is at vain leverage; 1 all-closed, one end 7 of which is mounted on a fixed point of the hub body, while at the other end 73 a linkage 74 engages, which is connected to an actuating lever (not shown).
Bei der Einrichtung nach Abb. 4 bis 6 trägt der Nabenkörper So einer dreiflügeligen Luftschraube an seiner Stirnseite einen Deckel 8I, an (Messen Außenseite der wieder als Zahnradmotor ausgebildete Verstellmotor 5- sitzt. Die eine Welle 83 diese. Zahnradmotors ragt durch den Deckel 81 nach innen lind trügt dort ein Zahnrad 84, welches in die Innenverzahnung eines Rades S5 eingreift, (las finit seiner Nabe S6 auf einem Vorsprung 87 des Deckels 8I gleichmittig zur Luftschraubenachse gelagert ist und (las außen eine Schneckenverzahnung trugt. In diese Schneckenverzahnung greifen drei Schneckenräder 9o ein, deren Wellen 9I quer zur Achse der Luftschraube verlaufen und in Lagern (,_. 03 des Deckelkörpers 81 gelagert sind Auf den Wellen cri sitzen weiterhin Schnecken ()_l. welche in entsprechende Schneckenräder (i5 auf den Wellen 9oo eingreifen. Diese c#hrnfalls (Itter zur Ltiftsclir.Ltil)ell;tclise verlaufenden und in den am Deckelkörper 81 festsitzenden Lagern 98, 99 gelagerten `'Dellen 96 tragen wiederum Schnecken 97, welche in die an den Luftschraubenflügeln Ioo festsitzenden Schneckenradzahnkränze IoI eingreifen. Die Flüssigkeitszu- und -abfuhr zum Verstellmotor 82 erfolgt durch ineinanderliegende und gleichmittig zur Drehachse der Luftschraube verlaufende Rohre Io5, Io6, die an der Trennstelle Io8 zwischen Luftschraubennabe So und Luftschraubenwelle IIo unterbroclien sind, deren Trennflächen sich aber abdichtend gegeneinanderlegen. Die Zu- und Abfuhr der Treibflüssigkeit vom Verstellniotor kann in der vorhin beschriebenen Weise von einem Regler beliebiger Art gesteuert werden. Bei dieser Anordnung sitzen, mit Ausnahme der Luftschraubenflügel, alle bewegten Teile der Verstelleinrichtung am Nabendeckel.Si.Dieser Deckel kann samt den an ihm festsitzenden Teilen der Leitungen 105, Io6 vom Nabenkörper So leicht abgenommen werden, das ganze Getriebe ist dann für Untersuchung, Wartung u. dgl. frei zugänglich. Ebenso einfach .ist die Wiederanbringung des Deckels samt Getriebe. Die Anordnung des Verstellmotors an der Außenseite des Deckels 8I erleichtert die Wartung dieses Motors, da dessen Innenteile durch einfaches Abnehmen des Motorgehäusedeckels SS zugänglich sind.In the device according to Fig. 4 to 6, the hub body So of a three-bladed propeller has a cover 8I on its end face (measurement on the outside of the adjusting motor 5, which is again designed as a gear motor. The one shaft 83 of this gear motor protrudes through the cover 81 On the inside, a gear 84, which engages in the internal teeth of a wheel S5, is deceiving (read its hub S6 is mounted on a projection 87 of the cover 8I equidistant to the propeller axis and (read externally carries a worm gear. Three worm gears 9o a, whose shafts 9I run transversely to the axis of the propeller and are mounted in bearings (, _. 03 of the cover body 81. On the shafts cri there are worms () _l. which engage in corresponding worm gears (i5 on the shafts 9oo. This c # If necessary (Itter zur Ltiftsclir.Ltil) ell; tclise running dents 96 in the bearings 98, 99 fixed on the cover body 81 again carry worms 97, which engage in the worm gear rims IoI which are fixed on the propeller blades Ioo. The fluid supply and discharge to the adjustment motor 82 takes place through tubes Io5, Io6, which lie one inside the other and which run equidistant to the axis of rotation of the propeller and which are interrupted at the separation point Io8 between propeller hub So and propeller shaft IIo, but whose separating surfaces are sealing against one another. The supply and discharge of the propellant fluid from the adjustment motor can be controlled in the manner described above by any type of regulator. With this arrangement, with the exception of the propeller blades, all moving parts of the adjustment device are located on the hub cover.Si.This cover, together with the parts of the lines 105, Io6 that are stuck to it, can be easily removed from the hub body so that the entire gear unit is then for inspection and maintenance and the like freely accessible. Reattaching the cover, including the gear, is just as easy. The arrangement of the adjusting motor on the outside of the cover 8I facilitates the maintenance of this motor, since its inner parts are accessible by simply removing the motor housing cover SS.
Bei dein Beispiel nach Abb.7 und 8 sind auf der Stirnfläche 115 des Nabenkörpers 116 einer dreiflügeligen Luftschraube zwei als Zahnradmotoren ausgebildete Verstellmotoren i 2o außermittig und einander diametral gegenüber angeordnet; ihre Wellen 121 treiben über je ein Kegelrad 122 den gleichmittig zur Luftschraubenachse liegenden verzahnten Radkranz 123 an, welcher frei um einen im Nabenkörper festsitzenden Hohlzapfen 134 drehbar ist und finit dem jeder Schraubenflügel T25 durch ein Zwischengetriebe verbunden, ist. jedes Zwischengetriebe enthält ein in den verzahnten Radkranz 123 eingreifendes Zahnrad 127, dessen Welle 128 im Lager 130 gelagert ist und eine Schnecke r=9 trägt, die in ein Schneckenrad r31 eingreift, das auf einer Welle 132 sitzt. Diese Welle trägt ferner eine Schnecke 133, 'die mit der Schneckenradverzahnung i34 der Schraubenflügel r25 in Eingriff steht. Die Drehltewegting der Verstellmotoren 120 überträgt sich somit gleichmäßig auf alle Luftschraubenflügel. Es können auch mehr als zwei Verstellmotoren oder nur ein solcher vorhanden sein. Damit im letzteren halle dieser außermittig liegende Motor keine unerwünschten einseitigen Fliehkräfte hervorruft, -wird zweckmäßig ihm diametral gegenüber ein Ausgleichsgetwicht auf der Stirnplatte r 15 angeordnet. Eine derartige Verstellmotorenanordnung ist namentlich dann vorteilhaft, wenn die Mitte der Luftschraube, z. B. zum Zwecke des Hindurchschießens, völlig frei bleiben soll.In the example according to FIGS. 7 and 8, two adjusting motors designed as gear motors i 2o are arranged eccentrically and diametrically opposite one another on the end face 115 of the hub body 116 of a three-bladed propeller; their shafts 121 each drive a bevel gear 122 to the toothed wheel rim 123, which is equidistant to the propeller axis and which is freely rotatable about a hollow pin 134 fixed in the hub body and finitely connected to each screw wing T25 by an intermediate gear. Each intermediate gear contains a gear wheel 127 which engages in the toothed wheel rim 123 , the shaft 128 of which is mounted in the bearing 130 and carries a worm r = 9 which engages in a worm wheel r31 which is seated on a shaft 132. This shaft also carries a worm 133 'which meshes with the worm gear teeth i34 of the helical blades r25. The rotational movement of the adjustment motors 120 is thus transmitted evenly to all propeller blades. There can also be more than two adjusting motors or just one. So that this eccentric motor does not cause undesired one-sided centrifugal forces in the latter hall, a compensating weight is expediently arranged diametrically opposite it on the face plate r 15. Such a variable displacement motor arrangement is particularly advantageous when the center of the propeller, for. B. for the purpose of shooting through, should remain completely free.
Abb.9 zeigt eine Anordnung, bei welcher für jeden Flügel 125 ein besonderer Verstellinotor I4o vorgesehen ist. Die treibende Welle 141 eines jeden dieser 'Motoren ist in gleicher Weise wie die Wellen 128 in Abb. 7 über .ein Zwischengetriebe (dessen Einzelteile ebenso wie in Abb.8 bezeichnet sind) mit den Schraubenflügeln 125 verbunden. Damit alle Flügel genau übereinstimmend verstellt werden, sind die Verstellmotoren untereinander zwangsläufig verbunden. Zu dein Zwecke trägt jeder Verstellmotor ein Kegelrad 142, und diese Kegelräder greifen in einen zentralen, frei auf dem Hohlzapfen 124 drehbaren verzahnten Radkranz 143 ein. Dieses Kegelradgetriebe dient hier also nur zur Erzwingung des Gleichlaufs aller ' erstellniotoren, nicht aber zur Kraftübertragung von diesen auf die Flügel, und kann daher erheblich leichter als beim Beispiel nach Abb. 7 und S ausgeführt sein.Fig. 9 shows an arrangement in which for each wing 125 a special one Verstellinotor I4o is provided. The driving shaft 141 of each of these 'motors is in the same way as the shafts 128 in Fig. 7 via .an intermediate gear (its Individual parts as indicated in Fig. 8) are connected to the screw wings 125. The adjustment motors are used to ensure that all the wings are adjusted exactly in accordance with one another inevitably connected to each other. For your purposes, each variable motor enters Bevel gear 142, and these bevel gears engage in a central, free on the hollow pin 124 rotatable toothed wheel rim 143 a. This bevel gear is used here only to force all of the motors to run in sync, but not for power transmission from these to the wings, and can therefore be considerably lighter than in the example after Fig. 7 and S.
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Verstelluftschraube hat gegenüber den bekannten Bauarten den Vorteil, daß sie einfach im Aufbau, sicher im Betrieb ist und eine schnelle und doch sehr genaue Änderung der Flügelblattanstellung bis in den Bereich der negativen Verstellwinkel gestattet. Dieser Vorteil wird besonders durch die Anwendung des Zahnradmotors erzielt. Dieser gestattet beim Einbau in die Verstellpropellernabe, wo nur wenig Platz zur Verfügung steht, in allen Fällen eine besonders günstige Raumaufteilung. Außerdem zeichnet sich der Zahnradmotor durch hohe Sicherheit im Betriebe aus, denn er ist äußerst einfach aufgebaut und .arbeitet ohne Ventile oder andere Steuerorgane. Er ist ganz besonders zur Beherrschung starker Verstellkräfte bei hohen Drehzahlen geeignet. Schließlich bietet der Zahnradmotor gute Abtriebsmöglichkeiten, und es können zwei oder mehrere Motoren in einem Gehäuse vereinigt -werden, was insbesondere für mehrflügelige Verstelluftschrauben großer Leistung von wesentlicher Bedeutung ist. Bei Verwendung mehrerer Motoren können diese außermittig um die Luftschraubenwelle herum verteilt angeordnet werden, so daß der hohlen Ausführung dieser @@'elle nichts im Wege steht.An adjusting propeller designed according to the invention has opposite the known designs have the advantage that they are simple in construction, safe in operation is and a quick and yet very precise change of the blade pitch up to allowed in the area of the negative adjustment angle. This benefit becomes special achieved through the use of the gear motor. This allows when installed in the A controllable pitch propeller hub, where there is little space available, in all cases one particularly favorable room layout. In addition, the gear motor is characterized by high security in the company, because it is extremely easy to set up and work without valves or other controls. He is especially strong for mastering Adjusting forces suitable at high speeds. Finally, the gear motor offers good output options, and two or more motors can be in one housing -be united, which is great, especially for multi-bladed adjustable propellers Performance is essential. When using multiple motors, these are arranged eccentrically distributed around the propeller shaft, so that nothing stands in the way of the hollow execution of this @@ 'elle.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEI53605D DE739218C (en) | 1935-11-12 | 1935-11-12 | Adjusting screw with hydraulically operated wing adjustment device |
Applications Claiming Priority (1)
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DEI53605D DE739218C (en) | 1935-11-12 | 1935-11-12 | Adjusting screw with hydraulically operated wing adjustment device |
Publications (1)
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DE739218C true DE739218C (en) | 1943-09-15 |
Family
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Family Applications (1)
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE739218C (en) |
-
1935
- 1935-11-12 DE DEI53605D patent/DE739218C/en not_active Expired
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