DE9403066U1 - Device for machining workpieces - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
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00331.3356 43, D-37581 Bad Gandersheim D-37581 Bad Gandersheim 00331.3356 43, D-37581 Bad Gandersheim D-37581 Bad Gandersheim
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2953/24 23. Februar 19942953/24 23 February 1994
Burgsmüller GmbHBurgsmüller GmbH
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Vorrichtung zum zerspanenden Bearbeiten von Werkstücken Device for machining workpieces
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der DE AS 19 46 002 bekannt. Sie dienen hauptsächlich der Bearbeitung der Pleuel- und Hauptlager schwerer Kurbelwellen, sind zu diesem Zweck auf dem Querschlitten einer Drehmaschine auflagerbar und auf diese Weise relativ zu der zu bearbeitenden Kurbelwelle hin zustellbar. Das Zerspanungswerkzeug - es kann sich beispielsweise um ein Schleif- jedoch auch um ein Fräswerkzeug handeln befindet sich im peripheren äußeren Bereich eines rotierenden Werkzeugträgers. Um diesen entsprechend der vollen Tiefe der Kurbelwangen der Kurbelwelle zustellen zu können, und zwar ohne Kollisionen der Antriebsachse des Werkzeugträgers mit Strukturelementen des Kurbelwel-Such devices are known, for example, from DE AS 19 46 002. They are mainly used for machining the connecting rod and main bearings of heavy crankshafts. For this purpose, they can be mounted on the cross slide of a lathe and in this way can be adjusted relative to the crankshaft to be machined. The cutting tool - it can be a grinding tool or a milling tool, for example - is located in the peripheral outer area of a rotating tool carrier. In order to be able to adjust this to the full depth of the crank webs of the crankshaft, without the drive axis of the tool carrier colliding with structural elements of the crankshaft,
-2-PS/La -2-PS/La
Bankkonto: NORD/LB, NL Bad Gandersheim (BLZ 25asöO*Ö(J*Hlpt4v|it. 2Sti J 8 3f(j 'pjisjgirijkonto: Postgiroamt Hannover (BLZ 250100 30), Kto.-Nr. 66715-307Bank account: NORD/LB, NL Bad Gandersheim (BLZ 25asöO*Ö(J*Hlp t 4v|it. 2Sti J 8 3f(j 'pjisjgirijkonto: Postgiroamt Hannover (BLZ 250100 30), Kto.-Nr. 66715-307
Ol lenrohlings befürchten zu müssen, ist es aus der genannten Druckschrift bekannt, den Werkzeugträger ringartig auszubilden und auf der Peripherie einer kreisplattenartigen, feststehenden Führungseinrichtung aufzulagern, wobei der Werkzeugträger auf beiden Stirnseiten mit Verzahnungen versehen ist, die jeweils mit einem Antriebsmotor in Verbindung stehen. Die Führungseinrichtung ist ihrerseits zwischen zwei Ständerplatten gehalten, und zwar derart, daß diese von einem sichelförmigen, das zu bearbeitende Werkstück weitestmöglich umgreifenden Randteil der Ständerplatten getragen ist. Die Abtriebswellen der beiden Antriebsmotoren erstrecken sich symmetrisch beiderseits einer Mittelebene des Werkzeugträgers. Aufgrund des im peripheren Bereich erfolgenden Antriebs des Werkzeugträgers werden im Vergleich zu einem kreisscheibenartigen, im Nabenbereich angetriebenen Werkzeugträger Torsionsschwingungsprobleme vermieden, die bekanntlich mit zunehmendem Durchmesser dieser Bauteile zunehmen und entsprechend aufwendige Gegenmaßnahmen erforderlich machen.In order to avoid having to fear the risk of the tool blank breaking, it is known from the above-mentioned publication to form the tool carrier in a ring-like manner and to support it on the periphery of a circular plate-like, fixed guide device, whereby the tool carrier is provided with teeth on both front sides, each of which is connected to a drive motor. The guide device is in turn held between two stand plates in such a way that it is supported by a sickle-shaped edge part of the stand plates that encompasses the workpiece to be machined as far as possible. The output shafts of the two drive motors extend symmetrically on both sides of a central plane of the tool carrier. Due to the drive of the tool carrier in the peripheral area, torsional vibration problems are avoided in comparison to a circular disk-like tool carrier driven in the hub area, which are known to increase with increasing diameter of these components and require correspondingly complex countermeasures.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art mit Hinblick auf einen einfachen Aufbau und hohe Leistungsfähigkeit hin auszugestalten. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.It is the object of the invention to design a device of the type described at the outset with a view to a simple structure and high performance. This object is achieved in such a device by the features of the characterizing part of claim 1.
Erfindungswesentlich ist hiernach, daß der ringartige Werkzeugträger mit einer Innenverzahnung versehen ist, über welche er antreibbar ist. Dies bedeutet, daß die radiale Innenseite des Werkzeugträgers sowohl zur Lagerung als auch zum Antrieb benutzt wird, daß hingegen die Stirnseiten des Werkzeugträgers in Abweichung von dem eingangs dargelegten Stand der Technik hinsichtlich desWhat is essential to the invention is that the ring-like tool carrier is provided with an internal toothing, via which it can be driven. This means that the radial inside of the tool carrier is used both for bearing and for driving, whereas the front sides of the tool carrier, in deviation from the state of the art presented at the beginning with regard to the
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-3-Ol Antriebs funktionslos sind.-3-Ol drive is inoperable.
Die Merkmale des Anspruchs 2 sind auf eine mögliche
Ausgestaltung des Werkzeugträgers gerichtet. Dieser kann hiernach aus einem inneren, unmittelbar die Innenver-The features of claim 2 are directed to a possible
Design of the tool carrier. This can consist of an inner, directly the internal
zahnung bereitstellenden, hohlradartigen Teil und einem
äußeren, die eingentliche Werkzeugträgerfunktion erfüllenden Teil bestehen, wobei diese beiden Teile in geeigneter
Weise miteinander in einer möglichst spielfreien
Drehverbindung stehen. Über eine entsprechende Ausbil-toothing providing, ring gear-like part and a
outer part, which fulfils the actual tool carrier function, whereby these two parts are suitably connected to one another in a way that is as free from play as possible.
Rotating connection. Appropriate training
dung in der Befestigung des äußeren Teils kann auf diese Weise eine leichte Austauschbarkeit der Zerspanungswerkzeuge in ihrer Gesamtheit gegeben sein.In this way, the fastening of the outer part can be easily replaced by the cutting tools as a whole.
Die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 sind von Vorteil, als Teile der Führungseinrichtung zur Aufnahme von Getriebeteilen
herangezogen werden, so daß sich eine optimale
Bauvolumenausnutzung ergibt.The features of claims 3 and 4 are advantageous when parts of the guide device are used to accommodate gear parts, so that an optimal
building volume utilization.
Die Merkmale des Anspruchs 5 bringen den Vorteil mit
sich, daß die, innerhalb der Führungseinrichtung untergebrachten Getriebeteile bezüglich der jeweiligen Umgebung
in der Vorrichtung geschützt angeordnet sind.The features of claim 5 provide the advantage
ensure that the gear parts housed within the guide device are protected from their surroundings in the device.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen schematisch wiedergegebene Ausführungsbeipiel näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiment shown schematically in the drawings. They show:
Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ;Fig. 1 is a side view of the device according to the invention ;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine geringfügig abgewandelte Vorrichtung entsprechend Pfeil II der Fig. 1;Fig. 2 is a plan view of a slightly modified device according to arrow II of Fig. 1;
Fig. 3 eine Darstellung des Getriebeschemas der erfin-Fig. 3 is a representation of the transmission scheme of the inventive
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Ol dungsgemäßen Vorrichtung;Ol device according to the invention;
Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung;Fig. 4 is an enlarged sectional view of the guide device according to the invention;
Fig. 5 eine vergrößterte Teilansicht entsprechend Pfeil V der Fig. 4.Fig. 5 is an enlarged partial view according to arrow V of Fig. 4.
Mit 1 ist in Fig. 1 das Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezeichnet, welches zum Aufsetzen auf den Querschlitten einer Drehmaschine bestimmt ist, auf dessen Darstellung jedoch aus Gründen der zeichnerischen Übersichtlichkeit verzichtet worden ist. Wesentlich ist insoweit, daß die Vorrichtung mittels dieses Querschlittens - wie im folgenden noch gezeigt werden wird - in Richtung auf das zu bearbeitende Werkstück, beispielsweise eine Kurbelwelle hin in definierter Weise verschiebbar ist.In Fig. 1, 1 designates the housing of the device according to the invention, which is intended to be placed on the cross slide of a lathe, but whose illustration has been omitted for reasons of clarity. It is important in this respect that the device can be displaced in a defined manner by means of this cross slide - as will be shown below - in the direction of the workpiece to be machined, for example a crankshaft.
Das Gehäuse 1 dient im wesentlichen der Unterbringung eines Getriebes, der Anbringung eines Motors 2 und einer im folgenden noch zu beschreibenden Führungseinrichtung 3 für die Fräswerkzeuge 4. Die Fräswerkzeuge 4 - es kann sich auch um Schleifwerkzeuge handeln - sind vorzugsweise austauschbar im peripheren Bereich eines in Richtung der Pfeile 6 um eine Achse 7 drehbar gelagerten ringartigen Werkzeugträgers 5 angeordnet.The housing 1 essentially serves to accommodate a gear, the attachment of a motor 2 and a guide device 3 for the milling tools 4 (to be described below). The milling tools 4 - they can also be grinding tools - are preferably arranged in an exchangeable manner in the peripheral area of a ring-like tool carrier 5 which is mounted so as to be rotatable about an axis 7 in the direction of the arrows 6.
Es wird im folgenden ergänzend auf die zeichnerischen Darstellungen der Fig. 2 bis 5 Bezug genommen, wobei gleiche Funktionselemente mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.In the following, reference is made to the drawings in Figs. 2 to 5, where identical functional elements are provided with the same reference numbers.
Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung speziell zur Bearbeitung der Pleuel- 8 undAs shown in particular in Fig. 2, the device according to the invention is specifically designed for machining the connecting rod 8 and
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Ol Hauptlager 9 großer Kurbelwellen 10 bestimmt. Dies bedeutet, daß der Werkzeugträger 5 in den, seitlich durch die Kurbelwangen 11 begrenzten Raum, somit in Richtung der Pfeile 12, nämlich senkrecht zur Mittelachse 13 der Kurbelwelle 10 über einen großen Bereich verfahrbar sein muß, ohne bei dieser Zustellbewegung durch Strukturelemente des Gehäuses 1 behindert zu werden. Es ist demzufolge die Führungseinrichtung 3 derart an dem Gehäuse 1 angebracht, daß diese Bewegung über einen größtmöglichen Bereich möglich ist.Oil main bearing 9 of large crankshafts 10. This means that the tool carrier 5 must be able to move over a large area in the space laterally delimited by the crank webs 11, thus in the direction of the arrows 12, namely perpendicular to the central axis 13 of the crankshaft 10, without being hindered in this feed movement by structural elements of the housing 1. The guide device 3 is therefore attached to the housing 1 in such a way that this movement is possible over the largest possible area.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 unterscheidet sich im übrigen von derjenigen gemäß Fig. 1 lediglich darin, daß der Motor 2 seitlich an dem Gehäuse angebracht ist und nicht - wie in Fig. 1 gezeigt - auf das Gehäuse 1 aufgesetzt ist. Es ist dies jedoch für die Funktion der Vorrichtung im übrigen ohne Bedeutung, so daß hierauf nicht näher eingegangen werden wird.The device according to Fig. 2 differs from that according to Fig. 1 only in that the motor 2 is attached to the side of the housing and not - as shown in Fig. 1 - placed on the housing 1. However, this is otherwise of no importance for the function of the device, so that it will not be discussed in more detail here.
Wie insbesondere in Fig. 4 erkennbar ist, ist der Werkzeugträger 5 über ein Wälzlager 14, beispielsweise ein Kreuzrollenlager auf der global kreisplattenartig ausgebildeten Führungseinrichtung 3 gelagert. Das Wälzlager 14 ist unter Mitwirkung eines zeichnerisch nicht näher dargestellten Halteringes 15 über eine Verschraubung auf der Führungseinrichtung 3 formschlüssig fixiert.As can be seen in particular in Fig. 4, the tool carrier 5 is mounted on the guide device 3, which is designed as a circular plate, via a roller bearing 14, for example a cross roller bearing. The roller bearing 14 is fixed in a form-fitting manner to the guide device 3 via a screw connection with the help of a retaining ring 15 (not shown in detail in the drawing).
Der Werkzeugträger 5 weist im übrigen eine axiale Erstreckung - in Richtung der Achse 7 gesehen - auf, die derjenigen der Führungseinrichtung 3 identisch ist.The tool carrier 5 also has an axial extension - viewed in the direction of the axis 7 - which is identical to that of the guide device 3.
Es ist der Werkzeugträger 5 im übrigen mit einer Innenverzahnung 17 ausgerüstet, deren axiale Erstreckung ausgehend von dessen einer Stirnseite 18 etwa die Hälfte der diesbezüglichen Erstreckung des WerkzeugträgersThe tool carrier 5 is also equipped with an internal toothing 17, the axial extension of which starting from one end face 18 is approximately half of the relevant extension of the tool carrier
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Ol ausmacht. Die Führungseinrichtung 3 steht im übrigen mit dem, in Fig. 4 mit der Bezugsziffer 19 bezeichneten Gehäuseteil in fester Verbindung, hier einer Schraubverbindung. Dieses Gehäuseteil 19 steht mit dem Gehäuse 1 im übrigen in fester, zeichnerisch nicht wiedergegebener Verbindung. Die Befestigung der Führungseinrichtung 3 an dem Gehäuseteil 19 erfolgt im übrigen derart, daß die Abmessung 16, um welche die Führungseinrichtung 3 einschließlich des Werkzeugträgers 5 aus dem Gehäuse 1 herausragt, größtmöglich ist. Diese Abmessung 16 bestimmt die maximale Tiefe der Kurbelwangen (11) der zu bearbeitenden Kurbelwelle 10.Ol. The guide device 3 is also firmly connected to the housing part designated in Fig. 4 with the reference number 19, here a screw connection. This housing part 19 is also firmly connected to the housing 1, not shown in the drawing. The guide device 3 is attached to the housing part 19 in such a way that the dimension 16 by which the guide device 3, including the tool carrier 5, protrudes from the housing 1 is as large as possible. This dimension 16 determines the maximum depth of the crank webs (11) of the crankshaft 10 to be machined.
Mit 20 ist - ausgehend von der Stirnseite 18 - eine Ausnehmung der Führungseinrichtung 3 bezeichnet, welche der Aufnahme von Getriebeteilen dient, über welche der Werkzeugträger 5 antreibbar ist. Zur Erläuterung dieser Getriebeteile wird im folgenden ergänzend auf die zeichnerischen Darstellungen der Fig. 1 und 3 Bezug genommen.20 - starting from the front side 18 - designates a recess in the guide device 3, which serves to accommodate gear parts via which the tool carrier 5 can be driven. To explain these gear parts, reference is made below to the drawings in Figs. 1 and 3.
Mit 21, 22 sind zwei zueinander und zu der Achse 7 des Werkzeugträgers 5 parallele Achsen bezeichnet, nämlich die Achsen zweier Zahnräder 23, 24, die mit der Innenverzahnung 17 im Eingriff stehen. Diese Zahnräder sind jeweils über Wälzlager 25, 26, die einerseits in der Führungseinrichtung 3 und andererseits in dem Gehäuseteil 19 aufgenommen sind, gelagert. Beide Zahnräder 23, 24 werden über ein Zahnrad 27 angetrieben, welches sich ebenfalls innerhalb der Ausnehmung 20 befindet und seinerseits auf einer Welle 28 angeordnet ist, die sich parallel zu den Achsen 7, 21, 22 erstreckt. Die Welle ist über Wälzlager 29, 30 gelagert und trägt ferner ein Zahnrad 31. Die Welle 28 bildet somit die Antriebswelle für die, innerhalb der Ausnehmung 20 befindlichen Getriebeteile, wobei die über die Welle 28 übertragene21, 22 designate two axes that are parallel to one another and to the axis 7 of the tool carrier 5, namely the axes of two gears 23, 24 that are in engagement with the internal toothing 17. These gears are each supported by roller bearings 25, 26, which are accommodated on the one hand in the guide device 3 and on the other hand in the housing part 19. Both gears 23, 24 are driven by a gear 27, which is also located within the recess 20 and is in turn arranged on a shaft 28 that extends parallel to the axes 7, 21, 22. The shaft is supported by roller bearings 29, 30 and also carries a gear 31. The shaft 28 thus forms the drive shaft for the gear parts located within the recess 20, whereby the power transmitted via the shaft 28
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Ol Antriebsleistung über das Zahnrad 27 auf die beiden Zahnräder 23 und 24 verteilt wird. Nachdem sich die Ausnehmung 20 auf der, dem Gehäuse 1 zugekehrten Seite der Führungseinrichtung 3 befindet, ist der, die Zahnräder 23, 24 und 27 aufnehmende Raum gegenüber der Umgebung abgeschlossen.The drive power is distributed via the gear 27 to the two gears 23 and 24. Since the recess 20 is located on the side of the guide device 3 facing the housing 1, the space accommodating the gears 23, 24 and 27 is closed off from the environment.
Mit 32, 33 sind die Achsen weiterer Wellen bezeichnet, die sich parallel zu der Welle 28 erstrecken und jeweils Zahnräder 34, 35, 36 tragen, wobei die Zahnräder 31, 34, und 35, 36 jeweils funktionell hintereinander angeordnete übersetzungstufen bilden, über einen Zahnriementrieb 37 erfolgt die Antriebsverbindung der das Zahnrad 36 tragenden Welle 38 mit der Abtriebswelle des Motors 2.32, 33 designate the axes of further shafts which extend parallel to the shaft 28 and each carry gears 34, 35, 36, whereby the gears 31, 34 and 35, 36 each form functionally successive gear ratios, the drive connection of the shaft 38 carrying the gear 36 to the output shaft of the motor 2 is made via a toothed belt drive 37.
Der ringartige Werkzeugträger 5 kann einstückig ausgebildet sein und - wie eingangs bereits erwähnt - im peripheren Bereich mit auswechselbar angeordneten Fräswerkzeugen ausgerüstet sein.The ring-like tool carrier 5 can be designed in one piece and - as already mentioned at the beginning - be equipped with exchangeably arranged milling tools in the peripheral area.
Fig. 5 zeigt eine Variante hierzu, wonach der Werkzeugträger 5 aus einem radial inneren Teil 39 besteht, welches die, in dieser Zeichnungsfigur nicht gezeigte Innenverzahnung 17 trägt und wobei mit diesem inneren Teil 39 ein äußerer, als eigentlicher Werkzeugträger fungierender ringartiger Teil 40 in Drehverbindung steht. Diese Drehverbindung erfolgt formschlüssig über Keil-Nuten-Verbindungen 41 oder vergleichbare Konstruktionselemente, die für eine möglichst spielfreie Drehmomentübertragung zwischen den Teilen 39, 40 in Betracht kommen.Fig. 5 shows a variant of this, according to which the tool carrier 5 consists of a radially inner part 39, which carries the internal toothing 17 (not shown in this drawing figure), and with this inner part 39 an outer ring-like part 40, which functions as the actual tool carrier, is in rotary connection. This rotary connection is made in a form-fitting manner via wedge-groove connections 41 or comparable construction elements, which are considered for a torque transmission between the parts 39, 40 with as little play as possible.
In weiterer Ausgestaltung kann das Teil 40 auch aus mehreren, axial aneinander in geeigneter Weise, beispielsweise durch Verschraubung befestigten TeilenIn a further embodiment, the part 40 can also consist of several parts that are axially attached to one another in a suitable manner, for example by screwing
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Ol bestehen. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit einer raschen Umrüstung des Zerspanungswerkzeugs durch bloßes Austauschen des/der Teile 40, und zwar ohne in den Aufbau der Vorrichtung im übrigen eingreifen zu müssen.Oil. In this way, it is possible to quickly convert the cutting tool by simply replacing the part(s) 40, without having to intervene in the rest of the device structure.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung steht somit ein Gerät zur Verfügung welches speziell zur zerspanenden Bearbeitung, insbesondere zum Fräsen und Schleifen der Pleuel- und Hauptlager 8, 9 großer Kurbelwellen 10 jedoch auch der Kurbelwangen 11 ausgestaltet ist. Die Führungseinrichtung 3 ermöglicht aufgrund der Innenverzahnung 17 eine Bauweise, bei der sämtliche Getriebeteile in einfacher Weise gegenüber der Umgebung geschützt angeordnet und keiner Beeinträchtigung durch Verschmutzung unterliegen. Indem die Führungseinrichtung 3 zur Unterbringung von Teilen eines Getriebes nutzbar ist, ist insgesamt eine raumsparende Bauweise möglich.The device according to the invention therefore provides a device which is specially designed for machining, in particular for milling and grinding the connecting rod and main bearings 8, 9 of large crankshafts 10, but also the crank webs 11. Due to the internal toothing 17, the guide device 3 enables a design in which all transmission parts are arranged in a simple manner so that they are protected from the environment and are not affected by dirt. As the guide device 3 can be used to accommodate parts of a transmission, a space-saving design is possible overall.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9403066U DE9403066U1 (en) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | Device for machining workpieces |
Applications Claiming Priority (1)
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DE9403066U DE9403066U1 (en) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | Device for machining workpieces |
Publications (1)
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---|---|
DE9403066U1 true DE9403066U1 (en) | 1994-04-21 |
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Family Applications (1)
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DE9403066U Expired - Lifetime DE9403066U1 (en) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | Device for machining workpieces |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007013153A1 (en) * | 2007-03-20 | 2008-09-25 | Kennametal Inc. | Tool |
-
1994
- 1994-02-24 DE DE9403066U patent/DE9403066U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007013153A1 (en) * | 2007-03-20 | 2008-09-25 | Kennametal Inc. | Tool |
DE102007013153B4 (en) * | 2007-03-20 | 2019-01-24 | Kennametal Inc. | Tool |
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