EP1002601B1 - Warmkammer-Druckgiessmaschine - Google Patents

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EP1002601B1
EP1002601B1 EP99120823A EP99120823A EP1002601B1 EP 1002601 B1 EP1002601 B1 EP 1002601B1 EP 99120823 A EP99120823 A EP 99120823A EP 99120823 A EP99120823 A EP 99120823A EP 1002601 B1 EP1002601 B1 EP 1002601B1
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EP
European Patent Office
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hot
chamber pressure
flat tube
neck
casting vessel
Prior art date
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EP99120823A
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EP1002601A2 (de
EP1002601A3 (de
Inventor
Roland Fink
Ulrich Schrägle
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Oskar Frech GmbH and Co KG
Original Assignee
Oskar Frech GmbH and Co KG
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/2015—Means for forcing the molten metal into the die
    • B22D17/2038—Heating, cooling or lubricating the injection unit

Definitions

  • the invention relates to a hot chamber die casting machine Processing of magnesium melts, with a casting container with a riser hole, with a conical mouthpiece and with a nozzle attached to the mouthpiece, as well as with a induction heating device operating at medium frequency or with one at the lower limit of the radio frequency Frequency is operated, with a ring inductor in the Level the cover of the crucible for the melt around the neck of the casting container is laid.
  • a hot chamber die casting machine of this type is from DE 195 43 805 A1 known. There you have to have a heater in the area to reach the neck of the pouring can provided two halves built ring inductor, which then but, since the neck of the pouring tank - at least in the built-in Condition of the pouring container - very difficult to access is assembled and disassembled in a complex manner must become. It usually becomes necessary, too loosen the pouring container to make his neck more accessible do.
  • the present invention is based on the object an easy to install solution for the ring inductor in the area of the neck of the pouring container, which is also so configurable that the ring inductor can be cooled with air is.
  • this task is solved of the type mentioned that the ring inductor made of a flexible tube made of elastic Material that forms a one-piece ring, which is open at one point and there with connections for energy and is provided for cooling air flowing through.
  • the tube can be a flat tube be that around a parallel to its larger side faces extending axis is bent. It can be done in another Embodiment of the invention one of the larger side surfaces of the flat tube to be connected to a carrier tape, wherein Carrier tape and flat tube with an insulating fabric for thermal and electrical insulation can be surrounded.
  • the insulating fabric can consist of a band around the flat tube and the carrier band is wrapped around.
  • Fig. 1 is part of a hot chamber die casting machine shown that is used to process magnesium.
  • the liquid magnesium is at temperatures from approx. 630 ° C to 680 ° C within the not shown Crucible 1.
  • this crucible 1 protrudes through a cover 2.
  • Pouring container 3 in, a riser 4 with a cone-like trained mouthpiece 5 has.
  • the casting tank 3 there is also a casting piston, not shown, of the piston rod 6 in a known manner is introduced into the top of the casting cylinder 7, which consists of the crucible 1 with the amount of liquid magnesium to be poured fills before the piston closes the filler opening Movement completes and the molten metal through the riser 4 pushes up.
  • a nozzle is inserted into the mouthpiece 5 of the casting container 3 8, the one with her mouthpiece 9 into the sprue area Form 10 is sufficient, which is only indicated schematically.
  • a sleeve-shaped inductive heating element 12 is pushed on.
  • Two further sleeve-shaped inductive radiators 13 and 14 are on the central area of the nozzle 8 or on the area of the mouthpiece 9 of the nozzle 8 pushed on. It can do that happen that the sleeve body 12 before assembly the nozzle 8 is pushed on, that then the nozzle in its cone-like Port 5 is used and then the two Sleeve bodies 13 and 14 are pushed onto the nozzle.
  • a separate attachment is usually not necessary because the sleeve body 13 and 14 because of the light Inclination of the nozzle 8 are held by themselves and the Sleeve body on the also slightly sloping neck 11 also holds without separate fasteners. All radiators 12, 13 and 14 can, since there is no attachment, very easily Hand shifted to ensure the optimal temperature to get in the appropriate areas.
  • the sleeve body 12 is placed on the approach 11 that he protrudes the front end of it.
  • the sleeve body 12 It also towers over a nut 15, which can be removed later the nozzle 8 is screwed onto it, and a monitoring device, on the inside of the sleeve body 12 in the form of a ring provided with a contact loop 16 is arranged.
  • a monitoring device on the inside of the sleeve body 12 in the form of a ring provided with a contact loop 16 is arranged.
  • the monitoring device 16 serves for efflorescence of magnesium in the cavity 18 between the sleeve body 12 and the nozzle 8 to detect, for example, by a leak between the neck 11 and the nozzle 8 or also due to leaks in the area of the neck 19 of the casting container 3 and through this into the area inside the sleeve body 12 magnesium can occur.
  • a ring inductor 20 put on and also in the area of the crucible cover 2, which is also opposite in a manner not shown the casting container 3 is sealed.
  • Fig. 2 shows that the ring inductor 20 with a flat tube 21 is equipped with one of its larger side surfaces is soldered to a metallic carrier tape 22.
  • Either the flat tube 21 and the carrier tape 22 exist made of a magnetically active material, for example made of a copper alloy or stainless steel.
  • the carrier tape 22 and the flat tube 21 are of a thermal and electrically effective insulation 23 surround the in the embodiment from a ribbon-shaped insulating fabric 23a, which is around the flat tube 21 and the carrier tape 22 is wound helically.
  • the flat tube 21 and that Carrier tape 22 are parallel to the larger sides of the flat tube 21 extending axis 30 bent in the attached State, see Fig. 3 and 4 - with the central axis of the neck 19 of the casting container 13 coincides.
  • Fig. 3 shows that the ring inductor 20 by one Section of the neck 19 of the casting container 3 is laid around in such a way that it fits one of the larger side surfaces of the Flat tube 21 with that which is not with the carrier tape 22 is connected to the outer surface of the neck 19 of the Casting container 3 is present.
  • Fig. 4 also shows that the ring inductor 20 of the flat tube 21 and the carrier tube 22 as a one-piece Ring is formed, but which is open at point 24 and there each with connections 25 and 25a for the feed and Dissipation of the electrical energy, in the embodiment one Induction voltage with medium frequency or with one the lower limit of the radio frequency is.
  • the connections 25 and 25a also point in not shown in each case a connection piece for the supply of cooling air through the flat tube 21st can flow for the purpose of cooling and at an approximately diametrical the point opposite the connections 25 and 25a leave the flat tube again through an exhaust port 26 can.
  • the cooling air is therefore - starting from the connecting piece 25 and 25a - each about half of the ring inductor 20 passed around and then passes through the nozzle 26th out again.
  • the flat tube 21 and the carrier tape 22 are made as before was already hinted at from an elastic material that a bending of the ring inductor 20 into its position 20 ' allowed, which is indicated by dashed lines in FIG. 4.
  • the Elasticity of both the flat tube 21 and the carrier tape 22 must therefore be large enough to accommodate such a bend to allow. It has been shown that in this regard no difficulties. If the ring inductor 20 in its position 20 'according to Fig. 4 is bent, then it leaves in a very simple manner laterally on the neck 19 of the casting container postpone or remove from it. Due to its elasticity it takes the solid 4 position when the spreading forces are eliminated.
  • the final attachment can then be very simple, for example with a fastening screw.
  • This thus designed ring inductor can then be used with the same Energy as well as the inductors 12 and 13 and 14 supplied and are connected to the same cooling air source. It has the great advantage of very simple assembly and disassembly, which is therefore easy too can be carried out in the installed state of the casting tank.
  • connections 25 and 25a in the bent state i.e. in their position 25 'and 25a ', have a distance a from one another which corresponds to the diameter d of the neck 19 of the casting container 3 corresponds to the To be able to carry out assembly or disassembly.

Description

Die Erfindung betrifft eine Warmkammer-Druckgießmaschine zur Verarbeitung von Magnesium-Schmelzen, mit einem Gießbehälter mit einer Steigbohrung, mit einem konusartigen Mundstück und mit einer an das Mundstück angesetzten Düse, sowie mit einer induktiv arbeitenden Heizeinrichtung, die mit Mittelfrequenz oder mit einer an der unteren Grenze der Hochfrequenz liegenden Frequenz betrieben ist, wobei ein Ringinduktor in der Ebene der Abdeckung des Tiegels für die Schmelze um den Hals des Gießbehälters gelegt ist.
Eine Warmkammer-Druckgießmaschine dieser Art ist aus der DE 195 43 805 A1 bekannt. Dort hat man, um eine Beheizung im Bereich des Halses des Gießbehälters zu erreichen, einen aus zwei Hälften aufgebauten Ringinduktor vorgesehen, der dann aber, da der Hals des Gießbehälters - jedenfalls im eingebauten Zustand des Gießbehälters - nur sehr schwierig zugängig ist, in aufwendiger Weise montiert und gegebenenfalls demontiert werden muß. In der Regel wird es dabei notwendig, auch den Gießbehälter zu lösen, um seinen Hals besser zugängig zu machen.
Aus der DE 195 31 161 A1 ist es bekannt, dem Mundstücksbereich des Gießbehälters und der Düse Induktoren zuzuordnen, die als außen isolierte Rohre ausgebildet und als hülsenförmige Wendel jeweils axial auf den Mundstücksbereich und die Düse aufgeschoben sind. Diese Rohre werden mit Mittelfrequenz oder mit einer an der unteren Grenze der Hochfrequenz liegenden Frequenz beaufschlagt und von Luft durchströmt, um eine Überhitzung zu vermeiden. Bei der Verwendung für Warmkammer-Druckgießmaschinen, mit denen Magnesiumschmelzen verarbeitet werden sollen, bringt eine solche Ausgestaltung den Vorteil mit sich, daß eine Berührung von Wasser, das üblicherweise zur Kühlung verwendet wird, mit Magnesium nicht auftreten kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nach einer einfach montierbaren Lösung für den Ringinduktor im Bereich des Halses des Gießbehälters zu suchen, der auch so ausgestaltbar, daß auch der Ringinduktor mit Luft kühlbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer WarmkammerDruckgießmaschine der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der Ringinduktor aus einem biegbaren Rohr aus elastischem Material besteht, das einen einteiligen Ring bildet, der an einer Stelle offen und dort mit Anschlüssen für Energie und für durchströmende Kühlluft versehen ist.
Durch diese Ausgestaltung wird, wenn die Elastizität des Rohrringes so groß ist, daß der Rohrring an seiner offenen Stelle um das Maß des Durchmessers des Gießbehälters im Bereich der Tiegelabdeckung aufbiegbar ist und seitlich auf den Hals des Gießbehälters aufschiebbar ist, der große Vorteil erreicht, daß eine relativ einfache Montage möglich wird, die durchgeführt werden kann, ohne daß es notwendig ist, den Gießbehälter aus seiner Befestigung am Tiegel zu lösen.
In Weiterbildung der Erfindung kann das Rohr dabei ein Flachrohr sein, das um eine parallel zu seinen größeren Seitenflächen verlaufende Achse gebogen ist. Dabei kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine der größeren Seitenflächen des Flachrohres mit einem Trägerband verbunden sein, wobei Trägerband und Flachrohr mit einem Isoliergewebe zur thermischen und elektrischen Isolation umgeben sein können.
In Ausgestaltung der Erfindung kann dabei das Isoliergewebe aus einem Band bestehen, das um das Flachrohr und das Trägerband herumgewickelt ist.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung gezeigt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Schnittdarstellung des Austrittsbereiches einer Warmkammer-Druckgießmaschine nach der Erfindung,
Fig. 2
eine vergrößerte Darstellung eines Teilschnittes durch den im Bereich des Gießbehälterhalses der Fig. 1 angeordneten Ringinduktor,
Fig. 3
eine Seitenansicht des oberen Endbereiches des Gießbehälters mit dem Ringinduktor, und
Fig. 4
die Ansicht des Gießbehälters der Fig. 3 von unten mit dem Ringinduktor im montierten Zustand und - gestrichelt - im aufgebogenen Zustand zum Zweck der Montage.
In der Fig. 1 ist ein Teil einer Warmkammer-Druckgießmaschine gezeigt, die zur Verarbeitung von Magnesium eingesetzt wird. Das flüssige Magnesium befindet sich dabei bei Temperaturen von ca. 630°C bis 680°C innerhalb des nicht näher gezeigten Tiegels 1. In diesem Tiegel 1 ragt durch eine Abdeckung 2.ein Gießbehälter 3 herein, der eine Steigbohrung 4 mit einem konusartig ausgebildeten Mundstück 5 besitzt. Im Gießbehälter 3 befindet sich außerdem auch ein nicht näher gezeigter Gießkolben, der über die Kolbenstange 6 in bekannter Weise von oben in den Gießzylinder 7 hereingeführt ist, der sich aus dem Tiegel 1 mit der zu vergießenden Menge des flüssigen Magnesiums füllt, ehe der Kolben die Einfüllöffnung bei seiner Bewegung abschließt und das flüssige Metall durch die Steigbohrung 4 nach oben drückt.
In das Mundstück 5 des Gießbehältrs 3 eingesetzt ist eine Düse 8, die mit ihrem Mundstück 9 bis in den Angußbereich einer Form 10 reicht, die nur schematisch angedeutet ist.
Auf den in etwa zylindrischen Ansatz 11 des Gießbehälters 3 ist ein hülsenförmiger induktiver Heizkörper 12 aufgeschoben. Zwei weitere hülsenförmige induktive Heizkörper 13 und 14 sind auf den mittleren Bereich der Düse 8 bzw. auf den Bereich des Mundstückes 9 der Düse 8 aufgeschoben. Das kann dadurch geschehen, daß der Hülsenkörper 12 noch vor der Montage der Düse 8 aufgeschoben wird, daß dann die Düse in ihre konusartige Anschlußöffnung 5 eingesetzt wird und dann die beiden Hülsenkörper 13 und 14 auf die Düse aufgeschoben werden. Eine gesonderte Befestigung ist dabei in der Regel nicht notwendig, weil die Hülsenkörper 13 und 14 wegen der leichten Schrägstellung der Düse 8 von selbst gehalten sind und der Hülsenkörper auf dem ebenfalls leicht schrägen Ansatz 11 auch ohne gesonderte Befestigungsmittel hält. Alle Heizkörper 12, 13 und 14 können, da eine Befestigung fehlt, sehr leicht von Hand verschoben werden, um auf diese Weise die optimale Temperatur in den entsprechenden Bereichen zu erhalten.
Der Hülsenkörper 12 ist so auf den Ansatz 11 aufgesetzt, daß er dessen Stirnende nach außen überragt. Der Hülsenkörper 12 überragt dabei auch eine Mutter 15, die zur späteren Demontage der Düse 8 auf diese aufgeschraubt ist, sowie eine Überwachungseinrichtung, die an der Innenseite des Hülsenkörpers 12 in der Form eines mit einer Kontaktschleife versehenen Ringes 16 angeordnet ist. Zum Mundstück 9 der Düse 8 hin liegt vor dem Stirnende des Hülsenkörpers 12 ein Schutzblech 17, das unerwünschtes Eindringen von eventuell nach hinten spritzender Magnesiumschmelze verhindern soll.
Die Überwachungseinrichtung 16 dient dazu, Magnesiumausblühungen in dem Hohlraum 18 zwischem dem Hülsenkörper 12 und der Düse 8 zu erfassen, die beispielsweise durch eine Undichtheit zwischen dem Ansatz 11 und der Düse 8 oder auch durch Undichtheiten im Bereich des Halses 19 des Gießbehälters3 und durch dadurch in den Bereich innerhalb des Hülsenkörpers 12 gelangendes Magnesium auftrten können.
Im Bereich des Halses 19 des Gießbehälters 3 ist ein Ringinduktor 20 aufgesetzt und zwar auch etwa im Bereich der Tiegelabdeckung 2, die in nicht näher gezeigter Weise auch gegenüber dem Gießbehälter 3 abgedichtet ist.
Die Fig. 2 zeigt, daß der Ringinduktor 20 mit einem Flachrohr 21 ausgerüstet ist, das mit einer seiner größeren Seitenflächen mit einem metallischen Trägerband 22 verlötet ist. Sowohl das Flachrohr 21 als auch das Trägerband 22 bestehen dabei aus einem magnetisch wirksamen Material, beispielsweise aus einer Kupferlegierung oder auch aus Edelstahl. Das Trägerband 22 und das Flachrohr 21 sind dabei von einer thermisch und elektrisch wirksamen Isolierung 23 umgeben, die beim Ausführungsbeispiel aus einem bandförmigen Isoliergewebe 23a besteht, das um das Flachrohr 21 und das Trägerband 22 wendelförmig herumgewickelt ist. Das Flachrohr 21 und das Trägerband 22 sind um eine parallel zu den größeren Seiten des Flachrohres 21 verlaufenden Achse 30 gebogen, die im angebauten Zustand, siehe Fig. 3 und 4 - mit der Mittelachse des Halses 19 des Gießbehälters 13 zusammenfällt.
Die Fig. 3 läßt erkennen, daß der Ringinduktor 20 um einen Abschnitt des Halses 19 des Gießbehälters 3 herumgelegt ist und zwar so, daß er mit einer der größeren Seitenflächen des Flachrohres 21 und zwar mit jener, die nicht mit dem Trägerband 22 verbunden ist, an der Außenfläche des Halses 19 des Gießbehälters 3 anliegt.
Die Fig. 4 läßt zudem erkennen, daß der Ringinduktor 20 von dem Flachrohr 21 und dem Trägerrohr 22 als ein einteiliger Ring ausgebildet ist, der an der Stelle 24 jedoch offen ist und dort jeweils mit Anschlüssen 25 und 25a für die Zu- und Abfuhr der elektrischen Energie, beim Ausführungsbeispiel einer Induktionsspannung mit Mittelfrequenz oder mit einer an der unteren Grenze der Hochfrequenz liegenden Frequenz, versehen ist. Die Anschlüsse 25 und 25a weisen aber auch in nicht näher dargestellter Weise jeweils einen Anschlußstutzen für die Zufuhr von Kühlluft auf, die durch das Flachrohr 21 zum Zweck der Kühlung strömen kann und an einer in etwa diametral den Anschlüssen 25 und 25a gegenüberliegenden Stelle durch einen Abluftstutzen 26 das Flachrohr wieder verlassen kann. Die Kühlluft wird daher - ausgehend von den Anschlußstutzen 25 und 25a - jeweils etwa um die Hälfte des Ringinduktors 20 herumgeführt und tritt dann durch den Stutzen 26 wieder aus.
Das Flachrohr 21 und das Trägerband 22 bestehen, wie vorher schon angedeutet wurde, aus einem elastischen Material, das eine Aufbiegung des Ringinduktors 20 in seine Stellung 20' erlaubt, die in der Fig. 4 gestrichelt angedeutet ist. Die Elastizität sowohl des Flachrohres 21 als auch.des Trägerbandes 22 muß daher groß genug sein, um eine solche Aufbiegung zu erlauben. Es hat sich gezeigt, daß es in dieser Hinsicht keinerlei Schwierigkeiten gibt. Wenn der Ringinduktor 20 in seine Stellung 20' nach Fig. 4 aufgebogen ist, dann läßt er sich in sehr einfacher Weise seitlich auf den Hals 19 des Gießbehälters aufschieben oder auch wieder von diesem entfernen. Er nimmt aufgrund seiner Elastizität die durchgezogene Stellung nach Fig. 4 ein, wenn die Aufspreizkräfte wegfallen.
Die endgültige Befestigung läßt sich dann sehr einfach, beispielsweise durch eine Befestigungsschraube, vornehmen. Dieser so ausgestaltete Ringinduktor kann dann mit der gleichen Energie wie auch die Induktoren 12 und 13 bzw. 14 versorgt werden und an die gleiche Kühlluftquelle angeschlossen werden. Er weist den großen Vorteil einer sehr einfachen Montage und Demontage auf, die sich daher ohne Schwierigkeiten auch im eingebauten Zustand des Gießbehälters durchführen läßt.
Die Fig. 4 läßt auch erkennen, daß die Anschlüsse 25 und 25a im aufgebogenen Zustand, d.h. also in ihrer Lage 25' und 25a', einen Abstand a zueinander aufweisen, der dem Durchmesser d des Halses 19 des Gießbehälters 3 entspricht, um die Montage oder Demontage durchführen zu können.

Claims (6)

  1. Warmkammer-Druckgießmaschine zur Verarbeitung von Magnesium-Schmelzen, mit einem Gießbehälter (3) mit einer Steigbohrung (4), mit einem konusartigen Mundstück (5) und mit einer an das Mundstück angesetzten Düse (8), sowie mit einer induktiv arbeitenden Heizeinrichtung, die mit Mittelfrequenz oder mit einer an der unteren Grenze der Hochfrequenz liegenden Frequenz betrieben ist, wobei ein Ringinduktor (20) in der Ebene der Abdeckung (2) des Tiegels (1) für die Schmelze um den Hals des Gießbehälters (3) gelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringinduktor (20) aus einem biegbaren Rohr (21) aus elastischem Material besteht, das einen einteiligen Ring bildet, der an einer Stelle (24) offen und dort mit den Anschlüssen (25, 25a) für Energie und für durchströmende Kühlluft versehen ist.
  2. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastizität des Rohrringes (20) so groß ist, daß er an der offenen Stelle (24) mindestens um das Maß (a) des Durchmessers (d) des Gießbehälters (3) im Bereich der Tiegelabdeckung (2) aufbiegbar und seitlich auf den Hals (19) des Gießbehälters (3) aufschiebbar ist.
  3. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr ein Flachrohr (21) ist, das um eine parallel zu seinen größeren Seitenflächen verlaufende Achse (30) gebogen ist.
  4. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der größeren Seitenflächen des Flachrohres (21) mit einem Trägerband (22) verbunden ist.
  5. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Trägerband (22) und Flachrohr (21) mit einem Isoliergewebe (23) zur thermischen und elektrischen Isolation umgeben sind.
  6. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliergewebe aus einem Band (23a) besteht, das um das Flachrohr (21) und das Trägerband (22) wendelförmig herumgewickelt ist.
EP99120823A 1998-11-18 1999-10-22 Warmkammer-Druckgiessmaschine Expired - Lifetime EP1002601B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE19853189 1998-11-18

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EP1002601A2 EP1002601A2 (de) 2000-05-24
EP1002601A3 EP1002601A3 (de) 2001-03-07
EP1002601B1 true EP1002601B1 (de) 2004-04-14

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ID=7888222

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99120823A Expired - Lifetime EP1002601B1 (de) 1998-11-18 1999-10-22 Warmkammer-Druckgiessmaschine

Country Status (8)

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US (1) US6435260B1 (de)
EP (1) EP1002601B1 (de)
JP (1) JP2000153351A (de)
AT (1) ATE264151T1 (de)
CZ (1) CZ295241B6 (de)
DE (2) DE19853189C1 (de)
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PL (1) PL191429B1 (de)

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