EP0884138B1 - Bohrhammer - Google Patents

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EP0884138B1
EP0884138B1 EP19980108228 EP98108228A EP0884138B1 EP 0884138 B1 EP0884138 B1 EP 0884138B1 EP 19980108228 EP19980108228 EP 19980108228 EP 98108228 A EP98108228 A EP 98108228A EP 0884138 B1 EP0884138 B1 EP 0884138B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hammer drill
guide tube
teeth
drill according
serration
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19980108228
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0884138A2 (de
EP0884138A3 (de
Inventor
Karl Frauhammer
Schnerring
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP0884138A3 publication Critical patent/EP0884138A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D16/00—Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D16/006—Mode changers; Mechanisms connected thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2216/00—Details of portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D2216/0007—Details of percussion or rotation modes
    • B25D2216/0023—Tools having a percussion-and-rotation mode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2216/00—Details of portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D2216/0069—Locking means

Definitions

  • the invention relates to a hammer drill according to the preamble of claim 1.
  • a hammer drill with pneumatic percussion is already known, which has a relative to a machine housing rotatably mounted, in response to a horran horrs axially displaceable guide tube having a plurality Vents is provided for ventilation of an air cushion.
  • the vents are covered in the working position of the hammer drill by a closing member such that pressure can build up in the guide tube.
  • a housing-fixed toothing is provided, which serves for rotational locking of the guide tube. To fulfill the functions idle control, Dreharretmaschine and storage each different components are required, which increases the production cost of the hammer drill.
  • the hammer drill according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the idle control of the hammer mechanism and the Dreharret ist is effected with one and the same component, so that the structure of the hammer drill simplified and size, weight and cost can be reduced.
  • FIG. 1 shows a partial section in the longitudinal direction of a hammer drill
  • Figure 2 is a side view of a multi-functional sleeve
  • Figure 3 is a section along line III-III in Figure 2
  • Figure 4 is a section along line IV-IV in Figure 2
  • Figure 5 is a partial section through the Hammer drill according to line VV in Figure 1
  • Figure 6 is a section along line VI-VI in Figure 5
  • Figure 7 is a partial section through a manual transmission of the hammer drill.
  • 10 designates a hammer drill provided with a machine housing 11.
  • a guide tube 12 is rotatably mounted and axially displaceable.
  • a piston 13 is housed, which is axially reciprocally driven via a connecting rod 14.
  • the guide tube 12 is provided at its end facing away from the piston 13 with a tool holder 15, in which a tool shank 16 of a drilling tool is inserted.
  • a racket 20 and an anvil 21 are arranged axially displaceably in the guide tube 12 in a known manner.
  • the racket 20 in the direction of the tool shank 16 can be accelerated, being transmitted by shock transmission impact energy on the striker 21 on the tool shank 16.
  • the guide tube 12 is mounted in bearings 23, 24 relative to the machine housing 11.
  • the bearing 23 is formed by an integrally formed on the machine housing 11 inwardly annular collar 231, which carries a guide tube 12 encompassing multi-functional sleeve 25.
  • the bearing 24 is formed by a bearing ring 241, which also serves as a front stop for the guide tube 12.
  • a compression spring 28 is supported on the one hand on the housing-fixed collar 231 and on the other hand on a shoulder 29 on the guide tube 12 and acts on the guide tube 12 with a restoring force in the direction of an idle position, in which the guide tube 12 axially supported on the shoulder 29 on the bearing ring 241.
  • the hammer drill 10 is shown in an impact position in which the tool is pressed against a processing point.
  • the striker 21 is urged in the direction of a stop ring 30 which is axially secured by means of a locking ring 31 relative to the guide tube 12.
  • the guide tube 12 is displaced against the spring force 28 to the rear axially until the paragraph 29 - as shown in Figure 1 - abuts a stop 32 fixed to the housing.
  • the guide tube 12 is provided with at least one vent opening 36, which is formed in the example of several openings in the guide tube 12 and serves to control the idling.
  • the Vent openings 36 of the multi-functional sleeve 25 in the region of the bearing 23 radially overlapped and therefore largely sealed.
  • the air cushion 22 can be constructed. If the hammer drill 10, however, deducted from the processing point, so the compression spring 28 urges the guide tube 29 axially forward into its idle position in which the vents 36 are no longer covered by the multi-functional sleeve 25. The air cushion 22 is then vented, so that the hammer goes into idle.
  • the multi-functional sleeve 25 is shown in more detail.
  • the multi-functional sleeve 25 consists of a cylindrical base body 40 with central through hole 41, which forms the bearing point 23 for the guide tube 12.
  • different teeth 42 are arranged radially projecting, which serve different functions.
  • long teeth 421 engage with a portion 421a in longitudinal grooves in the collar 231 and serve to prevent rotation of the multi-functional sleeve 25 relative to the machine housing 11.
  • the long teeth 421 are each short teeth 422 adjacent ( see also FIG. 4), which form a stop surface 45 with its tool-side end face, which supports the multi-function sleeve 25 axially relative to the collar 231 in the direction of the tool by coming into contact with a corresponding stop face 232 on the collar 231.
  • the multi-function sleeve 25 is shown in its inserted or pressed into the collar 231 position, between adjacent short teeth 422 are in the collar 231 continuous, axially parallel air compensation channels 48, which are located between guide tube 12 and machine housing 11 Intermediate spaces 49, 50 interconnect.
  • the air compensation channels 48 are indispensable for effective impact operation of the hammer drill 10, since as a result of the pressure in the guide tube 12 reciprocating percussion parts, which must be compensated outside the guide tube 12. This pressure equalization also serve further compensation bores 51 in the guide tube 12.
  • a long tooth 421 is shown in the upper half of the cut, a short tooth 422 is cut in the lower half of the cut, with the multi-function sleeve 25 in its installed position in the collar 231 of the machine housing 11. It can be seen in the region of the longitudinal groove 44 radial clearance between the long tooth 421 and the machine housing 11, so that here is a certain air balance between the spaces 49 and 50 is possible.
  • FIG. 7 Another function of the multi-functional sleeve 25 can be seen from Figure 7, in which a manual transmission 55 of the hammer drill 10 is shown.
  • a manual transmission 55 of the hammer drill 10 is shown.
  • a shift sleeve 68 is mounted axially displaceably on the guide tube 12.
  • the shift sleeve 68 engages with a toothing 69 in a ottee longitudinal teeth 65 in a switching ring 58 a.
  • the switching ring 58 is always rotatably connected to the guide tube 12 via a toothing 59, 60.
  • the axial displacement of the shift sleeve 68 takes place via an actuator 61 to be actuated by the operator.
  • the transmission 55 is in its neutral position, in which no torque from the bevel gear 56 is transferable to the guide tube 12.
  • the switching ring 58 has a Gearing 65, which is rotatably coupled with a corresponding drive teeth 66 on the bevel gear 56 by axial displacement of the shift sleeve 68 in which the teeth 69 of the shift sleeve 68 engages simultaneously in the shift teeth 65 and in the drive teeth. In this way can then be transmitted from the bevel gear 56 via the switching ring 58, a torque on the guide tube 12.
  • the switching toothing 65 is designed such that by an opposite displacement of the switching sleeve 68 in the direction of the tool, the toothing 69 can be brought into engagement with a locking toothing 67.
  • the locking toothing 67 is formed by the long teeth 421 and 422, which have the same tooth geometry in the region of the machine-side end face of the multi-function sleeve 25. Due to the housing-fixed arrangement of the multi-functional sleeve 25, the guide tube 12 can be locked by simultaneous engagement in the switching teeth 65 and in the locking teeth 67 in different rotational positions.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment. Rather, it is advantageously applicable to all rotary hammers with pneumatic percussion and axially displaceable guide tube, so also e.g. for rotary hammers with pot piston drums.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Bohrhammer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus der EP 0 429 475 A1 ist bereits ein Bohrhammer mit pneumatischem Schlagwerk bekannt, der ein gegenüber einem Maschinengehäuse drehbar gelagertes, in Abhängigkeit eines Werkzeugandrucks axial verschiebbares Führungsrohr aufweist, das mit mehreren Entlüftungsöffnungen zur Belüftung eines Luftpolsters versehen ist. Die Entlüftungsöffnungen sind in der Arbeitsstellung des Bohrhammers von einem Schließglied derart abgedeckt, daß sich im Führungsrohr ein Druck aufbauen kann. In einer Ausführungsform des bekannten Bohrhammers ist eine gehäusefeste Verzahnung vorgesehen, die zur Dreharretierung des Führungsrohrs dient. Für die Erfüllung der Funktionen Leerlaufsteuerung, Dreharretierung und Lagerung sind jeweils verschiedene Bauteile erforderlich, was den Herstellungsaufwand des Bohrhammers vergrößert.
    • Vorteile der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Bohrhammer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Leerlaufsteuerung des Schlagwerkes und die Dreharretierung mit ein und demselben Bauteil bewirkt wird, so daß der Aufbau des Bohrhammers vereinfacht und Baugröße, Gewicht und Kosten gesenkt werden.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Bohrhammers möglich.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Teilschnitt in Längsrichtung eines Bohrhammers, Figur 2 eine Seitenansicht einer Mehrfunktionshülse, Figur 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in Figur 2, Figur 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Figur 2, Figur 5 einen Teilschnitt durch den Bohrhammer gemäß Linie V-V in Figur 1, Figur 6 einen Schnitt gemäß Linie VI-VI in Figur 5 und Figur 7 einen Teilschnitt durch ein Schaltgetriebe des Bohrhammers.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In Figur 1 ist mit 10 ein Bohrhammer bezeichnet, der mit einem Maschinengehäuse 11 versehen ist. In dem Maschinengehäuse 11 ist ein Führungsrohr 12 drehbar und axial verschiebbar gelagert. In dem Führungsrohr 12 ist ein Kolben 13 untergebracht, der über ein Pleuel 14 axial hin- und hergehend antreibbar ist. Das Führungsrohr 12 ist an seinem dem Kolben 13 abgewandten Ende mit einer Werkzeugaufnahme 15 versehen, in die ein Werkzeugschaft 16 eines Bohrwerkzeugs eingesetzt ist. Zwischen dem Werkzeugschaft 16 und dem Kolben 13 sind im Führungsrohr 12 in bekannter Weise ein Schläger 20 und ein Döpper 21 axial verschiebbar angeordnet. Über ein zwischen Schläger 20 und Kolben 13 gebildetes Luftpolster 22 ist der Schläger 20 in Richtung auf den Werkzeugschaft 16 beschleunigbar, wobei durch Stoßübertragung Schlagenergie über den Döpper 21 auf den Werkzeugschaft 16 übertragen wird.
  • Das Führungsrohr 12 ist in Lagerstellen 23, 24 gegenüber dem Maschinengehäuse 11 gelagert. Die Lagerstelle 23 wird dabei durch einen am Maschinengehäuse 11 einstückig nach innen vorspringenden ringförmigen Bund 231 gebildet, der eine das Führungsrohr 12 umgreifende Mehrfunktionshülse 25 trägt. Die Lagerstelle 24 wird von einem Lagerring 241 gebildet, der gleichzeitig als vorderer Anschlag für das Führungsrohr 12 dient. Eine Druckfeder 28 stützt sich einerseits am gehäusefesten Bund 231 und andererseits an einem Absatz 29 am Führungsrohr 12 ab und beaufschlagt das Führungsrohr 12 mit einer Rückstellkraft in Richtung auf eine Leerlaufstellung, bei der sich das Führungsrohr 12 über den Absatz 29 am Lagerring 241 axial abstützt.
  • In Figur 1 ist der Bohrhammer 10 in einer Schlagstellung gezeigt, bei der das Werkzeug an eine Bearbeitungsstelle angedrückt wird. Über den Werkzeugschaft 16 wird der Döpper 21 in Richtung auf einen Anschlagring 30 gedrängt, der mittels eines Sicherungsrings 31 gegenüber dem Führungsrohr 12 axial gesichert ist. Infolge der Andrückkraft des Bedieners wird das Führungsrohr 12 entgegen der Federkraft 28 nach axial hinten verschoben, bis der Absatz 29 -wie in Figur 1 dargestellt- an einem gehäusefesten Anschlag 32 anliegt.
  • Das Führungsrohr 12 ist mit wenigstens einer Entlüftungsöffnung 36 versehen, die im Beispielsfall von mehreren Durchbrüchen im Führungsrohr 12 gebildet wird und zur Steuerung des Leerlaufs dient. In der in Figur 1 dargestellten Schlagstellung des Bohrhammers 10 werden die Entlüftungsöffnungen 36 von der Mehrfunktionshülse 25 im Bereich der Lagerstelle 23 radial überdeckt und daher weitgehend abgedichtet. Durch eine Verschiebung des Kolbens 13 in Richtung auf den Werkzeugschaft 16 kann daher das Luftpolster 22 aufgebaut werden. Wird der Bohrhammer 10 hingegen von der Bearbeitungsstelle abgesetzt, so drängt die Druckfeder 28 das Führungsrohr 29 axial nach vorn in seine Leerlaufstellung, in der die Entlüftungsöffnungen 36 nicht mehr von der Mehrfunktionshülse 25 abgedeckt sind. Das Luftpolster 22 wird dann belüftet, so daß der Hammer in den Leerlauf übergeht.
  • In den Figuren 2, 3 und 4 ist die Mehrfunktionshülse 25 näher dargestellt. Die Mehrfunktionshülse 25 besteht aus einem zylindrischen Grundkörper 40 mit zentraler Durchgangsbohrung 41, die die Lagerstelle 23 für das Führungsrohr 12 bildet. Am Außenumfang des Grundkörpers 40 sind verschiedene Zähne 42 radial abstehend angeordnet, die unterschiedlichen Funktionen dienen. Vier axial vom kolbenseitigen Ende der Mehrfunktionshülse 25 bis etwa zur Mitte des Grundkörpers 40 verlaufende Langzähne 421 greifen mit einem Bereich 421a in Längsnuten im Bund 231 ein und dienen der Drehsicherung der Mehrfunktionshülse 25 gegenüber dem Maschinengehäuse 11. Den Langzähnen 421 sind jeweils Kurzzähne 422 benachbart (siehe auch Figur 4), die mit ihrer werkzeugseitigen Stirnfläche eine Anschlagfläche 45 bilden, die die Mehrfunktionhülse 25 gegenüber dem Bund 231 axial in Richtung auf das Werkzeug abstützt, indem sie zur Anlage an eine korrespondierende Anschlagfläche 232 am Bund 231 kommt.
  • In Figur 5 ist die Mehrfunktionshülse 25 in ihrer in den Bund 231 eingesetzten bzw. eingepreßten Lage gezeigt, zwischen benachbarten Kurzzähnen 422 befinden sich im Bund 231 durchgehende, achsparallele Luftausgleichskanäle 48, die zwischen Führungsrohr 12 und Maschinengehäuse 11 befindliche Zwischenräume 49, 50 miteinander verbinden. Die Luftausgleichskanäle 48 sind dabei für einen wirkungsvollen Schlagbetrieb des Bohrhammers 10 unerläßlich, da infolge der im Führungsrohr 12 hin- und hergehenden Schlagwerksteile Druckunterschiede entstehen, die außerhalb des Führungsrohrs 12 ausgeglichen werden müssen. Diesem Druckausgleich dienen auch weitere Ausgleichsbohrungen 51 im Führungsrohr 12.
  • In Figur 6 sind in der oberen Schnitthälfte ein Langzahn 421, in der unteren Schnitthälfte ein Kurzzahn 422 geschnitten dargestellt, wobei sich die Mehrfunktionshülse 25 in ihrer Einbaulage im Bund 231 des Maschinengehäuses 11 befindet. Man erkennt im Bereich der Längsnut 44 radiales Spiel zwischen dem Langzahn 421 und dem Maschinengehäuse 11, so daß auch hier ein gewisser Luftausgleich zwischen den Zwischenräumen 49 und 50 möglich ist.
  • Eine weitere Funktion der Mehrfunktionshülse 25 wird aus Figur 7 erkennbar, in der ein Schaltgetriebe 55 des Bohrhammers 10 dargestellt ist. Man erkennt ein auf dem Führungsrohr 12 drehbar gelagertes Kegelrad 56, das in Eingriff mit einem von einem nicht näher dargestellten Motor antreibbaren Kegelritzel 57 steht. Eine Schalthülse 68 ist auf dem Führungsrohr 12 axial verschiebbar gelagert. Die Schalthülse 68 greift dabei mit einer Verzahnung 69 in eine ntsprechende Längsverzahnung 65 in einem Schaltring 58 ein. Der Schaltring 58 ist über eine Verzahnung 59, 60 stets drehfest mit dem Führungsrohr 12 verbunden ist. Die Axialverschiebung der Schalthülse 68 erfolgt dabei über ein vom Bediener zu betätigendes Stellglied 61.
  • In der in Figur 7 gezeigten Stellung befindet sich das Schaltgetriebe 55 in seiner Neutralstellung, bei der kein Drehmoment von dem Kegelrad 56 auf das Führungsrohr 12 übertragbar ist. Der Schaltring 58 weist eine Schaltverzahnung 65 auf, die mit einer korrespondierenden Antriebsverzahnung 66 am Kegelrad 56 durch Axialverschiebung der Schalthülse 68 drehfest koppelbar ist, in dem die Verzahnung 69 der Schalthülse 68 gleichzeitig in die Schaltverzahnung 65 und in die Antriebsverzahnung eingreift. Auf diese Weise läßt sich dann vom Kegelrad 56 über den Schaltring 58 ein Drehmoment auf das Führungsrohr 12 übertragen.
  • Die Schaltverzahnung 65 ist derart ausgebildet, daß durch eine entgegengesetzte Verschiebung der Schalthülse 68 in Richtung auf das Werkzeug die Verzahnung 69 mit einer Arretierverzahnung 67 in Eingriff bringbar ist. Die Arretierverzahnung 67 wird dabei durch die Langzähne 421 und 422 gebildet, die im Bereich der maschinenseitigen Stirnseite der Mehrfunktionshülse 25 eine gleiche Verzahnungsgeometrie haben. Aufgrund der gehäusefesten Anordnung der Mehrfunktionshülse 25 ist das Führungsrohr 12 durch gleichzeitigen Eingriff in die Schaltverzahnung 65 und in die Arretierverzahnung 67 in unterschiedlichen Drehstellungen arretierbar.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie ist vielmehr bei allen Bohrhämmern mit pneumatischem Schlagwerk und axial verschiebbarem Führungsrohr vorteilhaft anwendbar, so auch z.B. bei Bohrhämmern mit Topfkolben-Schlagwerk.

Claims (10)

  1. Bohrhammer mit einem Maschinengehäuse (11) mit einem im Maschinengehäuse (11) untergebrachten pneumatischen Schlagwerk (17), das ein gegenüber dem Maschinengehäuse (11) drehbar gelagertes, in Abhängigkeit eines Werkzeugandrucks an eine Bearbeitungsstelle axial verschiebbares Führungsrohr (12) aufweist, mit wenigstens einer im Führungsrohr (12) angeordneten Entlüftungsöffnung (36), die im Leerlauf des Schlagwerks (17) zur Belüftung eines Luftpolsters (22) geöffnet ist und die nach einer Axialverschiebung des Führungsrohres (12) mittels eines Schließgliedes (37) abdeckbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (37) in Drehrichtung des Führungsrohres (12) gegenüber dem Maschinengehäuse (11) drehfest angeordnet ist und eine Arretierverzahnung (67) zur drehfesten Arretierung des Führungsrohres (12) trägt.
  2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (37) von einer Mehrfunktionshülse (25) gebildet wird, die als separates Bauteil das Führungsrohr (12) umgibt und drehfest sowie axial fest in das Maschinengehäuse (11) eingesetzt bzw. eingepreßt ist.
  3. Bohrhammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfunktionshülse (25) eine schlagwerkseitige Lagerstelle (23) für das Führungsrohr (12) bildet.
  4. Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierverzahnung (67) in Eingriff mit einer Verzahnung (69) an einer axial verschiebbaren Schalthülse (68) bringbar ist, die drehfest mit dem Führungsrohr (12) verbunden ist.
  5. Bohrhammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierverzahnung (67) durch Zähne (421, 422) gebildet wird, die in radialer Richtung am Außenumfang der Mehrfunktionshülse (25) abstehen.
  6. Bohrhammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (421, 422) eine unterschiedliche axiale Länge aufweisen.
  7. Bohrhammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierverzahnung (67) Langzähne (421) und Kurzzähne (422) aufweist, wobei die Langzähne (421) mit einem über die Kurzzähne (422) axial hinausragenden Bereich (421a) in Längsnuten (44) eines gehäusefesten Bundes (231) eingreifen.
  8. Bohrhammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzzähne (422) auf ihrer werkzeugseitigen Stirnseite eine Anschlagfläche (45) bilden, mittels der sich die Mehrfunktionshülse (25) axial gegen den Bund (231) abstützt.
  9. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (231) axiale Luftausgleichskanäle (48) aufweist.
  10. Bohrhammer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierverzahnung (67) im Bereich der Luftausgleichskanäle (48) unterbrochen ist.
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DE1997124531 DE19724531B4 (de) 1997-06-11 1997-06-11 Bohrhammer

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EP0884138A2 EP0884138A2 (de) 1998-12-16
EP0884138A3 EP0884138A3 (de) 2002-11-20
EP0884138B1 true EP0884138B1 (de) 2006-08-02

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