DE739560C - Schleifmaschine zum Bearbeiten ebener Innenwandungen - Google Patents

Schleifmaschine zum Bearbeiten ebener Innenwandungen

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DE739560C
DE739560C DEB190894D DEB0190894D DE739560C DE 739560 C DE739560 C DE 739560C DE B190894 D DEB190894 D DE B190894D DE B0190894 D DEB0190894 D DE B0190894D DE 739560 C DE739560 C DE 739560C
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DE
Germany
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grinding
grinding machine
machine according
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DEB190894D
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English (en)
Inventor
Max Ahnert
Carl Heuser
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Billeter & Klunz Werkzeugmasch
Original Assignee
Billeter & Klunz Werkzeugmasch
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/10Single-purpose machines or devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

  • Schleifmaschine zum Bearbeiten ebener Innenwandungen Die Erfindung bezieht. sich auf eine Schleifmaschine zur Bearbeitung der ebenen Innenwandungen einer in einem Werkstück vorgesehenen durchgehenden Öffnung von vieleckigem Querschnitt. Die Maschine hat einen die öffnung des Werkstücks beidendig durchsetzenden Balken, der eine oder mehrere Schleifscheiben mit quer zu ihm verlaufender Umlaufechse trägt und mit seinen beiden Enden fest abgestützt ist. Hierbei sind Einrichtungen zum Erzeugen allseitiger Anstellbewegungen zwischen Werkstück und Schleifkopf vorgesehen.
  • Bei einer bekannten Schleifmaschine dieser Art, die zum Ausschleifen von Kokillen bestimmt ist, wird die Relativbewegung zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück dadurch erzielt, daß das Werkstück feststeht, das Schleifscheebenlager aber von einem auf dem-Balken hin und her laufenden Schieber getragen wird. Im Gegensatz hierzu ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibenlager in dem Balken unverschiebbar angeordnet sind und das Bett, in dessen Ständern der Ballten um seine Längsachse schwenkbar eingespannt ist, eine zu dein Balken parallele Gleitbahn für einen den Werkstückhalter tragenden Tisch aufweist. Zur Verstellung des Werkstücks in den beiden quer zum Balken verlaufenden Richtungen trägt der Tisch vorzugsweise einen für Schleifscheiben an sich bekannten mehrteiligen Kreuzschlitten, von dem zwei Teile längs einer geneigten Bahn aufeinandergleiten.
  • Die Schwenkbarkeit des die Schleifscheiben tragenden Balkens um seine Längsachse gestattet die Auswahl der jeweils zu bearbeitenden Innenflächenpaare des Werkstücks. Alle. anderen Relativbewegungen zwischen Werkzeug und Werkstück werden hingegen dem Werkstück aufgebürdet. Dieses führt also die hin und her gehende Bewegung aus, und es ist auch in der Höhenrichtung verstellbar, um die Schleifscheibe anzustellen.
  • Diese Ausgestaltung der Maschine bietet wesentliche Vorteile. Wenh nämlich die Gleitfläche für den Hin- und Rücklauf der Schleifscheibe im Innern des Werkstücks liegt wie bei der bekannten Maschine, so ist sie :in erhöhtem Maße dem Schleifstaub ausgesetzt und kann auch nicht so breit und starr ausgeführt und gegen Staub eingekapselt werden, wie es bei Anordnung der Gleitbahn unterhalb des Werkstücks auf dem Bett der Maschine möglich ist.
  • Die beiderseitige Einspannung des Balkens in den Ständern des Maschinenrahmens erfordert besondere Vorkehrungen, um den Balken durch die Öffnung des Werkstücks hindurchzuführen oder, mit anderen Worten, um das Werkstück auf den Balken aufzustreifen. Man könnte daran denken, zu diesem Zweck den einen Ständer so auszubilden, daß er sich irgendwie entfernen läßt und das Ende des Balkens zum Aufstreifen des , Werkstücks freigibt. Erfindungsgemäß liegt eine wesentlich einfachere Lösung dieser Unteraufgabe darin, daß der Balken quer teilbar ist. Man braucht nach der Teilung nur die eine Hälfte des Balkens durch Verschieben im Ständer oder durch Verschieben des Ständers auf dem Bett von der anderen Hälfte des Balkens zu entfernen, um das Aufstreifen des Werkstücks zu ermöglichen.
  • Ein weiteres Erfindungsmerkmal -besteht darin, daß der Balken aus einem die Schleifscheibe tragenden Kopf und beiderseits an diesem lösbar befestigten gleichachsigen Rohren besteht. Man erhält auf diese Weise bei geringstem Durchmesser des Balkens eine sehr biegungssteife, einfache und leichte Bauart, die die Querteilung erleichtert. Weiter ist erfindungsgemäß das eine Rohr in seinem Ständer längs verschiebbar gelagert, und dieser weist einen Antrieb für die Längsverschiebung des Rohres auf. Nach der Teilung des Ballens kann man das Rohr schnell zurückziehen, um das Werkstück auszubauen und ein neues einzubauen.
  • Erfindungsgemäß ist der Antriebsmotor für die Schleifscheiben an dem einen Ständer gleichachsig zum Ballten angeordnet und treibt die Schleifscheiben über eine im Innern des Balkens angeordnete Welle und ein K ,egelrädergetriabe an. Das bietet die Möglichkeit, den Balken schwächer zu bemessen, als es bei Einbau des Motors in diesen möglich wäre. Auch ermöglicht diese Bauart, den Durchmesser des Balkens erheblich zu verringern, da die im Innern verlaufende Welle und das Kegelrädergetriebe wenig Platz erfordern und eine Biegungsbeanspruchung des Balken durch den Motor vermieden wird.
  • Damit man nach Wunsch Kreuzschliff oder Kopfschliff erreichen kann, ist erfindungsgemäß der die Schleifschei.benlager tragende Halter im Schleifscheibenkopf um einen Zapfen schwenkbar und einstellbar, der rechtwinklig zum Balken und der Schleifscheibenachse verläuft. Man kann daher bei Verwendung einer topfförmigen Scheibe deren Randebene so einstellen, d-aß sie zur Gleitbahn des Bettes genau parallel verläuft - in diesem Falle entsteht Kreuzschliff - oder um einen sehr kleinen Winkel geneigt verläuft - in diesem Falle entsteht Kopfschliff.
  • Durch Drehen des Balkens um seine Längsachse gelangen die Schleifscheiben zur Einwirkung auf die verschiedenen Innenflächen des Werkstücks. Um die genaue Einstellung der Schleifscheiben zu erleichtern, ist in bekannter Weise an dem Balken eine Teilscheibe befestigt, in die ein am Ständer angebrachter Riegel einschnappt. Diesen Riegel kann man gegenüber dem Ständer durch Einstellschrauben fein einstellen.
  • Es ist im Interesse der Genauigkeit erwünscht, den Abstand der Ständer, in denen der Ballten eingespannt ist, möglichst gering zu bemessen. Andererseits ist die lTindestgröße dieses Abstandes durch die wechselnde Größe des Werkstückes bestimmt. Es ist daher erwünscht, den Abstand von Fall zu Fall verändern zu können. Das wird erfindungsgernäß dadurch ermöglicht, daß mindestens der eine Ständer auf der Gleitbahn des Bettes verstellbar isst.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht. In dieser zeigt Fig. i eine schaubildliche Darstellung der Maschine unter Fortlassung des Werkstücks, Fig. 2 eine entsprechende Darstellung der Maschine mit zum Ein- und Ausbau des Werkstücks geteiltem Balken, Fig. 3 einen waagerechten Querschnitt durch den in den Fig. i und 2 links gezeigten Ständer und das in diesem eingespannte Ende des Balkens, Fig. 4 einen Grundriß des Schleifkopfes teilweise im Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 5, Fig. 5 eine Seitenansicht des Schleifkopfes teilweise im Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4, Fig. 6 einen Schnitt durch ein Werkstück nach der Linie 6-6 der Fig. 7, Fig. 7 die Stirnansicht des Werkstücks und Fig. 8 einen senkrechten Längsschnitt durch den das Werkstück tragenden Kreuzschlitten.
  • Die Fig. 6 und 7 zeigen ein Beispiel für ein Werkstück, dessen Innenbearbeitung die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darstellt. Das Werkstück hat eine von der Stirnseite io zur gegenüberliegenden Stirnseite i i hindurchgehende Öffnung 12 von dem aus Fig. 7 ersichtlichen vieleckigen Querschnitt. Die Innenflächen 13, 14, 15 und 16 sollen albgeschliffen werden. Hierbei ist die Fläche 16 mit Ansätzen 17 versehen. Die Flächen 13 und 16' verlaufen parallel zueinander, ebenso die'Flächen 14 und i,5.
  • Die zur Lösung dieser Aufgabe geschaffene Maschine ist schematisch in Fig. i dargestellt. Sie besteht aus einem Bett 18, auf dem zwei Ständer ig und 2o angeordnet sind. In diesen Ständern ist ein sich parallel zum Bett 18 über diesem erstreckender Balken 21 mit seinen beiden Enden eingespannt. Der Balken trägt zwei Schleifscheiben 22 und 23 mit einer quer zu ihm verlaufenden Umlaufachse und ist umseineLängsachseschwenkbar.
  • Parallel zum Balken 21 erstreckt sich auf dem Bett 18 eine Gleitbahn, auf der ein Tisch 74 zur Aufnahme des Werkstücks läuft. Dieser Tisch trägt einen Kreuzschlitten. 2@5, welcher so ausgebildet ist, daß er es gestattet, das Werkstück sowohl in der Höhe als auch quer zum Bett zu verstellen und es um eine lotrechte Achse zu verschwenken.
  • Um den Balken 21 durch das auf dem Kreuzschlitten 25 aufzuspannende Werkstück hindurch-stecken zu können, ist der Balken 21 quer teilbar. Zu diesem Zweck besteht er aus einem die Schleifscheiben tragenden Kopf 26 und zwei beiderseits daran befestigten Rohren 27 und 27'. Löst man dass Rohr 27' von dem Kopf 26, so kann man das Rohr 27 mit dem Kopf in ,der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise in dem Ständer.2oeverschieben, so daß eine Lücke 28 entsteht. Zur Verschiebung dient hierbei ein am Ständer 2o angebrachter Antrieb, der im vorliegenden Fall aus einem mit einem Handrad :2g gekuppelten, nicht näher veranschaulichten Ritzel besteht, das im Ständer 20 gelagert ist und in eine Längsverzahnung 30 des Rohres 27 eingreift. Der Ständer bildet in seinem oberen Teil eine längs geteilte Führungsmuffe für das Rohr 27, die durch Klemmbolzen 31 festgespannt werden kann, um das Rohr 27 in eingestellter .Lage einzuklemmen.
  • Der Abstand der Ständer ig und 20 ist durch die Größe des Werkstücks bestimmt, da von dieser der Hub des Kreuzschlittens 25 auf der Gleitbahn 24 abhängt. Um den Abstand der Ständer von Fäll zu Fall verändern zu können, ist der Ständer 2o auf der Gleitbahn 24 verstellbar und mit einem Antrieb zu seiner Verstellung versehen, der durch eine Handkurbel 32 in Ganggesetzt werden kann.
  • Sind die Teile in die in Fig. 2 veranschaulichte Lage gebracht, so spannt man das Werkstück auf dem Kreuzschlitten 25 auf und schiebt dann das Rohr 27 mit dem Schleifkopf 26 nach links, so daß dieser durch die Öffnung des Werkstücks hindurchtritt. Alsdann wird das Rohr 27' an dem Schleifkopf durch eine Klemrnschrawbe 33 festgeklemmt. Durch die Hinundherbewegung des Tisches 74, der auf der Gleitbahn 24 zweckmäßig hydraulisch angetrieben wird, werden dann die Innenflächen des Werkstücks bearbeitet. Hierbei erfolgt die jeweilige Anstellung durch Verstellen des Werkstückes mittels des Kreuzschlittens.
  • In Fig. 2 nehmen die Schleifscheiben diejenige Lage ein, die für die Bearbeitung der Innenflächen 13 und 16 erforderlich ist. Um die Innenflächen 14 und 15 zu bearbeiten, werden, die Klemmschrauben 3 i und entsprechende Klemmschrauben am Ständer ig gelöst, und alsdann wird der Balken 2i um seine Längsachse um go° gedreht und in der neuen Lage festgespannt. Um seine Winkelstellung genau bestimmen zu können, ist er mit einer Teilvorrichtung versehen, deren Einzelheiten sich .aus Fig. 3 ergeben.
  • In das: Ende des Rohres 27' ist eine Buchse 34 eingeschoben und durch einen Stift 35 gegen Drehung und Verschiebung gesichert. Diese trägt den Innenring eines Kugellagers 36, dessen Außenring in einer waagerechten Bohrung des Ständers ig befestigt ist. An einem Flansch der Buchse 34- ist ferner eine Teilscheibe 37 angeschraubt. Diese trägt eine Reihe von Klemmbolzen 38, mit deren. Hilfe sie an einem Flansch 39 des Ständers ig festgeklemmt werden kann. Um den Balken um seine Längsachse zu drehen, löst man die Muttern 4o dieser Klemmbolzen.
  • Ferner löst man einen in die Teilscheibe eingreifenden Riegel, der von einem in radialer Richtung verschiebbaren Bolzen 41 gebildet wird und in eine der am Umfang der Teilscheibe 3.7 vorgesehenen Rasten eingreift. Der Bolzen 41 ist verschiebbar in einem Bock 42, der auf einer senkrechten Gleitbahn 43 des Ständers ig verschiebbar und feststellbar angebraoht ist. Seine Feststellung auf der Gleitbahn erfolgt durch Klemmschrauben 44, und seiner genauen Einstellung in senkrechter Richtung dienen Anschlagschrauben 45 (Fig. i), dieän Ansätzen des Ständers ig eingeschraubt sind und sich mit ihren Enden an den Bock 42 anlegen. Durch Verstellen der Schrauben 45 kann -man daher den Bock 42 und mit ihm den Riegel 41 auf und aib bewegen und dadurch die Winkellage des Balkens sehr genau bestimmen. Findet man beim Anschleifen des Werkstücks, daß die betreffende Schleifscheibe die zu bearbeitende Innenfläche nur auf der einen Seite angreift, so verschwenkt man den Balken mit Hilfe der Schrauben 45 so weit, daß die Schleifscheibe die Innenfläche über die ganze Ausdehnung hin bearbeitet.
  • Der Abstand der am Umfang der Teilscheibe 37 vorgesehenen Rasten beläuft sich auf einen Winkel, der dem Winkel der Innenflächen des Werkstücks entspricht und sich im vorliegenden Fall auf 9o° beläuft. Ein Hebel 4.6, der im Bock 42 gelagert ist, greift in eine Aussparung des Riegels 4.1 und dient dazu, diesen entgegen seiner Feder 47 auszuklinken, wenn man den Balken verdrehen will. Diese ..Verdrehung erfolgt nach Lösen der Muttern 4.o und des Riegels 4.1 mit Hilfe eines Schlüssels q.8.
  • Der Antriebsmotor d:9 .der Schleifscheiben befindet sich in dem oberen gehäuseartigen Ende des- Ständers ig und ist an ,diesem bei So angeschraubt. Er treibt eine Welle 5 i an, die .im Innern des Rohres 27' in Kugellagern 52 ruht und zum Schleifkopf 26 verläuft.
  • Dieser ist in den Fig. q. und 5 veranschaulicht. Er besteht aus einem im Querschnitt rechteckigen Gehäuse 53, das beiderseits gleichachsige zylindrische Ansätze 54 hat, auf welche die Rohre 27 und 27' aufgesteckt und durch Feder und Nut 55 gegen Drehung gesichert sind. Das Gehäuse 26 wird von einem Bolzen 56 durchsetzt, auf welchem schwenkbar ein Halter 57 für die Lager 58 der Schleifsch eibenwelle 59 gelagert ist. Diese ragt mit ihren Enden beiderseits durch entsprechenden, mit Labyrinthdichtungen versehenen Ausschnitten .des Gehäuses 53 hindurch und trägt an ihren Enden Futter 6o für die Aufspannung von Schleifscheiben 22 und 23, im vorliegenden Falle topfförmigen Scheiben, die das Werkstück mit ihren Randflächen bearbeiten. Der Halter 57 trägt ferner ein Kugellager für die Welle 63 eines Kegelritzels 6q., das mit einem auf der Schleifscheibenwelle 59 befestigten Kegelrad: 64 kämmt. Die Welle 6,3 ist mit der Antriebswelle 51 durch eine elastische Steckkupplung verbunden, deren eine Hälfte bei 65 ersichtlich ist.
  • Durch Schwenken des Halters 57 um den Zapfen 56 wird die in Arbeitsstellung befindliche Schleifscheiibe auf Kreuzschliff oder Kopfschliff eingestellt. Die genaue Einstellung erfolgt mit Hilfe einer im Gehäuse 53 gelagerten Exzenterwelle 66, deren Kopf 67 mittels eines Schlüssels 68 gedreht werden kann und deren exzentrischer Abschnitt 69 einen Stein 70 trägt, welcher in einem Kulissenausschnitt 71 des Halters 57 gleitet. Nach erfolgter Einstellung wird die Exzenterwelle 66 durch Anziehen einer Mutter 72 festgeklemmt.
  • In eingestellter Lage wird der Halter 5.7 in dem Gehäuse 53 mit Hilfe eines Spannbolzens 73 festgeklemmt.
  • Der zur Einstellung des Werkstücks gegenüber dem Werkzeug dienende Kreuzschlitten 25 ist in Fig.8 veranschaulicht. Er besteht aus einem auf dem Tische ;,4 befestigten Aufsatz 75 mit einer geneigten Gleitbahn 76, einem darauf verstellbaren Längsschlitten 77, der auf seiner Oberfläche eine waagerechte, quer zum Bett 18 verlaufende Gleitbahn 78 hat, und schließlich aus einem auf dieser verstellbaren Ouerschlitten:79, der seinerseits zweiteilig ausgeführt ist. Die beiden Teile 8o und 81 sind um eine senkrechte Achse schwenkbar und feststellbar zueinander.
  • Im Aufsatz 75 ist eine das Handrad 82 tragende waagerechte Welle quer zum Bett 18 verlaufend gelagert, die durch Kegelräder 83 mit einer ebenfalls im Aufsatz 75 gelagerten Schraubspindel 84 gekuppelt ist. Eine in deren Gewinde eingreifende Mutter ist an dem Längsschlitten 77 befestigt. Dreht man das Handrad 82, so wird dadurch der Längsschlitten 77 auf der Gleitbahn 76 verschoben und infolgedessen höher oder tiefer eingestellt. Zum Verschieben des Querschlittens 79 auf der Gleitbahn 78 des Längsschlittens 77 dient ein zweites Handrad (Fig. i ),das auf einer im Längsschlitten 77 drehbar gelagerten. Spindel befestigt ist. In diese greift eine am Unterteil 8o des Querschlittens 79 befestigte Mutter ein. Der Unterteil 8o trägt einen in ihm befestigten Zapfen 86, auf welchem der Oberteil 81 mittels eines Kugellagers 87 schwenkbar ist. Die Verschwenkung erfolgt durch Drehen eines nicht näher veranschaulichten Exzenters, der im Unterteil 8o gelagert ist und an dessen Exzenterzapfen sich beiderseits Anschlagschrauben anlegen, die am Oberteil 81 angebracht sind.
  • Durch Verschwenkung des Oberteils 8i kann man das Werkstück auch so einstellen, daß sich Innenflächen bearbeiten lassen, die nicht parallel, sondern schwach geneigt zueinander verlaufen.
  • Aus welchem Werkstoff das Werkstück besteht, ist gleichgültig. Es kommt dafür jeder durch Schleifscheiben bearbeitbare Werkstoff in Betracht, z. B. Stahl.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schleifmaschine zur Bearbeitung der ebenen Innenwandungen einer in einem Werkstück vorgesehenen durchgehenden Offnung von vieleckigem Querschnitt mit einem .die Werkstücköffnung beidendig durchsetzenden Balken, der eine oder mehrere Schleifscheiben mit quer zu ihm verlaufender Umlaufachse trägt und mit seinen beiden Enden fest abgestützt ist und bei der Einrichtungen zum Erzeugen allseitiger Anstellbewegungen zwischen Werkstück und Schleifkopf vorgesehen sind, dadurch- gekennzeichnet, daß die Schleifschaibenlager (58) in dem Balken (21) unverschiebbar angeordnet sind und das Bett (18), in dessen Ständern (19; 20) der Balken (21) um seine Längsachse schwenkbar eingespannt ist, eine zu dem Balken (21) parallele Gleitbahn (24) für einen den. Werkstückhälter tragenden Tisch (74) aufweist, der zweckmäßig zur Verstellung des Werkstücks in den beiden quer zum Balken verlaufenden Richtungen einen mehrteiligen Kreuzschlitten (25) trägt, von dem zwei Teile (T5, 77) längs einer -geneigten Bahn. (76) aufeinandergleiten.
  2. 2. Schleifmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, däß der Ballten (21) quer teilbar ist, um die Einführung der Schleifscheiben (22, 23) in das Werkstück (1o) zu erleichtern.-
  3. 3. Schleifmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Balken aus einem die ,Schleifscheiben tragenden Kopf (26) und beiderseits an diesem lösbar befestigten gleichachsigen Rohren (27, 27') besteht.
  4. 4. Schleifmaschine nach Anspruch 2 und 3, -dadurch gekennzeichnet, daß das eine Rohr (27) in seinem Ständer (2o) längs verschiebbar gelagert ist und dieser einen Antrieb (29) für die Längsverschiebung des Rohres (27) aufweist.
  5. 5. Schleifmaschine nachAnspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (49) für die Schleifscheiben (22, 23) an dem einen Ständer (1:9) gleichachsig zum Balken (21) angeordnet ist und,die Schleifscheiben (22,23) über eine im Innern des Balkens angeordnete Welle (51) und ein Kegelrädergetriebe (64) antreibt.
  6. 6. Schleifmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, d,aß ein die Schleifscheibenlager (58) tragender Halter (57) im Schleifscheibenkopf (26) um einen Zapfen (56) schwenkbar und einstellbar ist, der rechtwinklig zum Balken (21) und der Schleifscheibenachse verläuft.
  7. 7. Schleifmaschine nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Balken (21) eine Teilscheibe (37) befestigt ist, in die ein am Ständer fein einstellbar angebrachter Riegel (41) einschnappt. B. Schleifmaschine nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der eine Ständer (2o) auf der Gleitbahn (24) des Bettes (18) verstellbar ist und daher die Spannweite des Balkens je nach Größe des Werkstücks zu verändern gestattet. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift Nr. 529 770, 485 407; amerikanische Patentschrift Nr. 988 577. 2 031 743, 1 766 839,
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WO1981000534A1 (en) * 1979-08-14 1981-03-05 K Tolstopyatov Device for abrasive conditioning billets with a form of body of revolution

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