EP1169152B1 - Vorrichtung zur verarbeitung von schliessringbolzen - Google Patents

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EP1169152B1
EP1169152B1 EP01911422A EP01911422A EP1169152B1 EP 1169152 B1 EP1169152 B1 EP 1169152B1 EP 01911422 A EP01911422 A EP 01911422A EP 01911422 A EP01911422 A EP 01911422A EP 1169152 B1 EP1169152 B1 EP 1169152B1
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EP
European Patent Office
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anvil
bolt
locking ring
spring element
sleeve
Prior art date
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EP01911422A
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English (en)
French (fr)
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EP1169152A1 (de
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Thomas Hagedorn
Thorsten Gand
Harald Knoblauch
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Stanley Engineered Fastening Industrial Deutschland GmbH
Original Assignee
Avdel Verbindungselemente GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/02—Riveting procedures
    • B21J15/022—Setting rivets by means of swaged-on locking collars, e.g. lockbolts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53709—Overedge assembling means
    • Y10T29/53717—Annular work
    • Y10T29/53726—Annular work with second workpiece inside annular work one workpiece moved to shape the other
    • Y10T29/5373—Annular work with second workpiece inside annular work one workpiece moved to shape the other comprising driver for snap-off-mandrel fastener; e.g., Pop [TM] riveter
    • Y10T29/53735—Annular work with second workpiece inside annular work one workpiece moved to shape the other comprising driver for snap-off-mandrel fastener; e.g., Pop [TM] riveter including near side fastener shaping tool

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for processing of locking ring bolts with gripping jaws for tightening of the bolt and a sleeve with anvil for cold forming the Locking ring (see e.g. US-A-3 695 086).
  • the bolt is inserted into a borehole, which is by two or more flat workpieces to be connected, for example Sheets, stretches and the locking ring is opened put the bolt on. Then the bolt is through the Device for processing the locking ring bolts tightened and the workpieces to be joined are thus firmly on top of one another pressed. With the further movement the locking ring molded into the locking grooves of the bolt, taking place a cold deformation, in which the locking ring at the same time the sleeve is cold formed with anvil. This is what happens Problem that after the processing of the Locking ring in the anvil is so 'caulked that one Restoring force of approx. 2 kN is required to release the caulk To release the locking ring from the anvil, and then with the Tool to be able to process the next locking ring bolt.
  • the object of the invention is achieved by such a device solved for processing locking ring bolts, at a support device is arranged next to the anvil protrudes beyond the anvil from the device and against the force of a spring element parallel to the longitudinal direction of the bolt is movable towards the device, and the force of the spring element is between 1.5 kN and 3 kN.
  • the support device formed as a sleeve arranged concentrically around the anvil is.
  • the spring element can preferably be a metallic coil spring or designed as a rubber or polyurethane spring element his.
  • a rubber or polyurethane spring can preferably be concentric to the anvil arranged rubber sleeve become.
  • the spring element of a concentric Sleeve is surrounded, which also serves as a guide serves for the support device. Doing so simultaneously the spring element is protected from environmental influences or the risk of injury by clamping in a metallic coil spring locked out.
  • the present invention is based on a prior art in which the devices for processing locking bolt systems very complex and heavy hydropneumatic Devices were designed with a special hydropneumatic Reset device had to be equipped around the processed locking ring, which is usually in the anvil has caulked out after completion of the processing loosen the anvil so that the processing device again could be removed.
  • the present invention offers a new solution, in the processing of locking bolts considerably is simplified and the processing is essential lighter and simpler devices can be performed.
  • devices can be processed according to the invention of broken mandrel rivets, which are very widespread, and are available much cheaper for processing can be converted from locking bolt systems.
  • 1 and 2 show such an invention for the Processing of locking bolt systems converted Dornbruchblindniet Meeting.
  • the present invention solves this problem in that the restoring force is increased.
  • Fig. 3 shows two sheets 20, 22 to be connected. These are provided with a drill hole running through both sheets. a locking ring bolt 24 is inserted into this borehole.
  • the locking ring bolt 24 has a head 26 which is similar a screw head can be formed.
  • the bolt 24 will with its end facing away from the head 26 through the bore Box Type.
  • the bolt 24 via locking grooves 28, preferably after Type of thread are formed.
  • This continues a predetermined breaking point 30 is removed from the head 26.
  • the gripping section 32 This is on its surface provided with grooves 34, which the transmission allow the corresponding tensile force on the bolt.
  • the invention is now Design of the processing device provided.
  • Figs. 1 and 2 is the invention Processing device for locking ring bolts from one Dornbruchblindniet réelle derived because these devices special light, simply constructed and thanks to large-scale production are inexpensive.
  • the illustrated embodiment is a device powered by compressed air.
  • the device has the usual gripping jaws 5, which is usually the mandrel of the broken mandrel rivet to grab.
  • the mouthpiece is for processing the locking ring bolt provided a different construction, the one with the union nut 6 like a mandrel broken blind rivet mouthpiece is placed on the processing device.
  • the inventive device for processing Locking bolt then has a sleeve on it, which concentrically around the gripping jaws 5 similar to the Dornbrüchblindniet-mouthpiece is arranged.
  • This sleeve opens in the anvil 2, which is used for cold forming the locking ring.
  • In front of this anvil 2 can be a holder 7 for the locking rings be provided if these are plugged directly with the setting tool should be.
  • An abutment ring 4 is arranged directly in front of the union nut 6, which is also a concentric guide sleeve 8 carries and at the same time for a concentrically arranged Spring element 3 serves as an abutment.
  • This spring element 3 can be used as a sleeve-shaped rubber or polyurethane spring or be designed as a metallic coil spring.
  • At the other end of the spring element is another sleeve attached, which concentrically surrounds the anvil 2, and over this forward, i.e. on the workpieces to be riveted protrudes.
  • This sleeve is in the sleeve 8 led that they are in the axial direction against the force of Spring element parallel to the longitudinal direction of the bolt can move behind.
  • This sleeve serves as a support device 1, and can be moved backwards until ends with anvil 2.
  • this support device 1 placed on the workpiece 22 in the state of FIG. 3. If, as shown in Fig. 4, the anvil 2 on the workpiece is moved, the supporting device 1 is guided in the sleeve 8 to the rear, i.e. into the processing device in, out, the spring element 3 being compressed.
  • the force of the spring element is chosen so that the Cold deformation of the locking ring is not yet hindered, but after tearing off the locking ring bolt at the predetermined breaking point 30 enough power is available to the anvil 2 from the locking ring 40 with the help of those stored in the spring element 3 Force to release.
  • the force of the spring element 3 is 1.5 to 3 kN.
  • the support device 1 does not of course have to be concentric Be formed sleeve. Also are, for example polygonal cross-sections or an openwork conceivable, where the support is only on some points on the workpiece 22 takes place.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Schließringbolzen mit Greifbacken zum Anziehen des Bolzens und einer Hülse mit Amboß zum Kaltverformen des Schließrings (siehe z.B. US-A-3 695 086).
Solche Vorrichtungen zur Verarbeitung von Schließringbolzen gemäß dem Stand der Technik arbeiten folgendermaßen:
Der Bolzen wird in ein Bohrloch eingeführt, welches sich durch zwei oder mehr zu verbindende flächige Werkstücke, beispielsweise Bleche, erstreckt und der Schließring wird auf den Bolzen aufgeschoben. Sodann wird der Bolzen durch die Vorrichtung zur Verarbeitung der Schließringbolzen angezogen und die zu verbindenden Werkstücke werden damit fest aufeinander gepreßt. Bei der weiteren Bewegung wird der Schließring in die Schließrillen des Bolzens eingeformt, dabei erfolgt eine Kaltverformung, bei der der Schließring gleichzeitig in der Hülse mit Amboß kalt umgeformt wird. Dabei entsteht das Problem, daß nach dem Abschluß des Verarbeitungsvorgangs der Schließring in dem Amboß so 'stark verstemmt ist, daß eine Rückstellkraft von ca. 2 kN erforderlich ist, um den verstemmten Schließring aus dem Amboß zu lösen, und dann mit dem Werkzeug den nächsten Schließringbolzen verarbeiten zu können.
Diese recht große Rückstellkraft konnte bisher nur mittels eines recht aufwendigen Gerätes hydropneumatisch zur Verfügung gestellt werden. Ein solches Gerät ist jedoch sehr schwer und unhandlich.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Schließringbolzen der genannten Art zu schaffen, bei der der verstemmte Schließring aus dem Amboß einfach und ohne großen technischen Aufwand gelöst werden kann. Dadurch soll die Verarbeitungsvorrichtung auch erheblich leichter ausgebildet werden können.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine solche Vorrichtung zur Verarbeitung von Schließringbolzen gelöst, bei der neben dem Amboß eine Abstützvorrichtung angeordnet ist, die über den Amboß hinaus aus der Vorrichtung vorsteht und gegen die Kraft eines Federelements parallel zu der Längsrichtung des Bolzens auf die Vorrichtung zu beweglich ist, und wobei die Kraft des Federelements zwischen 1,5 kN und 3 kN beträgt.
Besonders bevorzugt ist es dabei, daß die Abstützvorrichtung als konzentrisch um den Amboß angeordnete Hülse ausgebildet ist.
Das Federelement kann vorzugsweise als metallische Schraubenfeder oder als Gummi- oder Polyurethanfederelement ausgebildet sein.
Eine Gummi- oder Polyurethanfeder kann vorzugsweise als konzentrisch zu dem Amboß angeordnete Gummihülse ausgebildet werden.
Weiter ist es bevorzugt, daß das Federelement von einer konzentrischen Hülse umgeben ist, die gleichzeitig als Führung für die Abstützvorrichtung dient. Dadurch wird gleichzeitig das Federelement vor Umwelteinflüssen geschützt bzw. die Verletzungsgefahr durch Einklemmen in einer metallischen Schraubenfeder ausgeschlossen.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand des in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt:
  • Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verarbeitung von Schließringbolzen;
  • Fig. 2 eine detailliertere Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Fig. 1; und
  • Fig. 3 - 5 den Verarbeitungsvorgang von Schließringbolzen-Systemen gemäß dem Stand der Technik.
    • Die vorliegende Erfindung geht von einem Stand der Technik aus, bei dem die Vorrichtungen zur Verarbeitung von Schließringbolzen-Systemen sehr aufwendige und schwere hydropneumatische Geräte waren, die mit einer speziellen hydropneumatischen Rückstellvorrichtung ausgerüstet sein mußten, um den verarbeiteten Schließring, der sich meist im Amboß verstemmt hat, nach Abschluß des Verarbeitungsvorganges aus dem Amboß zu lösen, damit die Verarbeitungsvorrichtung wieder entfernt werden konnte.
    Demgegenüber bietet die vorliegende Erfindung eine neue Lösung, bei der die Verarbeitung von Schließringbolzen erheblich vereinfacht wird und die Verarbeitung mit wesentlich leichteren und einfacheren Geräten durchgeführt werden kann.
    Insbesondere können erfindungsgemäß Geräte zur Verarbeitung von Dornbruchblindnieten, die sehr weit verbreitet sind, und wesentlich preisgünstiger erhältlich sind, für die Verarbeitung von Schließringbolzen-Systemen umgerüstet werden.
    Die Fig. 1 und 2 zeigen ein solches erfindungsgemäß für die Verarbeitung von Schließringbolzen-Systemen umgerüstetes Dornbruchblindnietgerät.
    Bei solchen Dornbruchblindnietgeräten besteht bei der Verarbeitung von Schließringbolzen-Systemen das Problem, daß diese Verarbeitungsgeräte zwar über eine Setzkraft von 17 kN verfügen, die Rückstellkraft aber nur 50 N beträgt. Dies ist bei der Verarbeitung von Dornbruchblindnieten natürlich unproblematisch. Bei Schließringbolzen-Systemen verstemmt sich jedoch häufig der Schließring so stark im Amboß, daß eine Rückstellkraft von etwa 2 kN erforderlich ist, um den verstemmten Schließring aus dem Amboß auszulösen.
    Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem dadurch, daß die Rückstellkraft erhöht wird.
    Zur näheren Erläuterung der Funktion der Erfindung wird nun zuerst anhand der Fig. 3 - 5 erläutert, wie die Verarbeitung von Schließringbolzen-Systemen gemäß dem Stand der Technik erfolgt.
    Fig. 3 zeigt zwei zu verbindende Bleche 20, 22. Diese sind mit einem durch beide Bleche durchgehenden Bohrloch versehen. in dieses Bohrloch ist ein Schließringbolzen 24 eingesetzt. Der Schließringbolzen 24 weist einen Kopf 26 auf, der ähnlich einem Schraubenkopf ausgebildet sein kann. Der Bolzen 24 wird mit seinem dem Kopf 26 abgewandten Ende durch die Bohrung durchgesteckt. An dem dem Kopf 26 abgewandten Ende verfügt der Bolzen 24 über Schließrillen 28, die vorzugsweise nach Art eines Gewindes geformt sind. An diese schließt sich weiter von dem Kopf 26 entfernt eine Sollbruchstelle 30 an. An diese schließt sich der Greifabschnitt 32 an. Dieser ist an seiner Oberfläche mit Rillen 34 versehen, die die Übertragung der entsprechenden Zugkraft auf den Bolzen ermöglichen.
    Nach dem Einsetzen des Bolzens in die Bohrung durch die Werkstücke kann nun entweder der Schließring 40 aufgesetzt werden, oder der Schließring 40 wird bereits am Amboß der Verarbeitungsvorrichtung gehalten, und mit der Verarbeitungseinrichtung auf das freie Ende des Bolzens 24 aufgesetzt. Diese Situation ist in Fig. 3 dargestellt. Der Verbindungsvorgang erfolgt nun dadurch, daß sich die Greifbacken 5 der Verarbeitungsvorrichtung von den Werkstücken wegbewegen, während der Amboß 2 festgehalten wird. Die Greifbacken 5 schließen sich dadurch, wie in Fig. 4 dargestellt, der Kopf 26 des Bolzens 24 kommt mit dem kopfseitigen Werkstück in Anlage, gleichzeitig kommt der Schließring mit dem gegenüberliegenden Werkstück in Anlage. Bei weiterer Bewegung der Greifbacken 5 von den Werkstücken weg und des Ambosses 2 auf die Werkstücke zu, werden nun die Werkstücke 20, 22 fest aufeinandergepresst. Wenn diese ganz aneinanderliegen wird nun der Schließring 40 durch den Amboß 2 kaltverformt. Der Schließring 40 wird dabei in die Schließrillen 28 des Bolzens.24 eingeformt. Gleichzeitig wird der Schließring 40 auf seiner Außenseite durch den Amboß 2 ebenfalls kalt umgeformt. Durch diesen Vorgang verstemmt sich der Schließring 40 in dem Amboß 2. Wenn der Amboß 2 an dem Werkstück 22 anliegt, ist die Verformung des Schließrings 40 abgeschlossen, die Zugkraft steigt weiter an, so daß der Bolzen 24 an der Sollbruchstelle 30 abreißt. Nun besteht aber noch das Problem, daß der Amboß 2 wieder vom Schließring 40 abgezogen werden muß, damit der in Fig. 5 dargestellte. Endzustand des Schließringbolzen-Verbindungselements erreicht wird. Zu diesem Zweck ist nun die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Verarbeitungsvorrichtung vorgesehen. Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ist die erfindungsgemäße Verarbeitungsvorrichtung für Schließringbolzen aus einem Dornbruchblindnietgerät abgeleitet, da diese Geräte besonders leicht, einfach aufgebaut und dank Herstellung in großen Serien preisgünstig sind. Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um ein mit Druckluft angetriebenes Gerät. Die Erfindung läßt sich aber selbstverständlich auf alle anderen Antriebsarten übertragen. Das Gerät weist die üblichen Greifbacken 5 auf, die normalerweise den Dorn des Dornbruchblindniets greifen. Anstelle des Mundstücks ist jedoch zur Verarbeitung der Schließringbolzen eine andere Konstruktion vorgesehen, die mit der Überwurfmutter 6 wie ein Dornbruchblindniet-Mundstück auf dem Verarbeitungsgerät aufgesetzt ist.
    Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verarbeitung von Schließringbolzen weist daran anschließend eine Hülse auf, die konzentrisch um die Greifbacken 5 ähnlich wie das Dornbrüchblindniet-Mundstück angeordnet ist. Diese Hülse mündet in den Amboß 2, der der Kaltumformung des Schließrings dient. Vor diesem Amboß 2 kann eine Halterung 7 für die Schließringe vorgesehen sein, wenn diese direkt mit dem Setzgerät aufgesteckt werden sollen.
    Direkt vor der Überwurfmutter 6 ist ein Widerlagerring 4 angeordnet, der eine ebenfalls konzentrische Führungshülse 8 trägt und gleichzeitig für ein ebenfalls konzentrisch angeordnetes Federelement 3 als Widerlager dient. Dieses Federelement 3 kann als hülsenförmige Gummi- oder Polyurethanfeder oder als metallische Schraubenfeder ausgebildet sein. An dem anderen Ende des Federelements ist eine weitere Hülse angebracht, die den Amboß 2 konzentrisch umgibt, und über diesen hinaus nach vorne, also auf die zu vernietenden Werkstücke hin vorsteht. Diese Hülse ist in der Hülse 8 derart geführt, daß sie sich in Axialrichtung gegen die Kraft des Federelements parallel zu der Längsrichtung des Bolzens nach hinten bewegen läßt. Diese Hülse dient dabei als Abstützvorrichtung 1, und läßt sich soweit nach hinten verschieben, bis sie mit dem Amboß 2 abschließt.
    Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verarbeitung von Schließringbolzen wird diese Abstützvorrichtung 1 auf das Werkstück 22 in dem Zustand der Fig. 3 aufgesetzt. Wenn, wie in Fig. 4 dargestellt, der Amboß 2 auf das Werkstück zubewegt wird, weicht die Abstützvorrichtung 1 geführt in der Hülse 8 nach hinten, d.h. in die Verarbeitungsvorrichtung hinein, aus, wobei das Federelement 3 komprimiert wird. Die Kraft des Federelements ist dabei so gewählt, daß das Kaltverformen des Schließrings noch nicht behindert wird, aber nach dem Abreißen des Schließringbolzens an der Sollbruchstelle 30 genügend Kraft zur Verfügung steht, um den Amboß 2 vom Schließring 40 mit Hilfe der im Federelement 3 gespeicherten Kraft zu lösen. Die Kraft des Federelements 3 beträgt 1,5 bis 3 kN.
    Die Abstützvorrichtung 1 muß natürlich nicht als konzentrische Hülse ausgebildet sein. Ebenfalls sind beispielsweise vieleckige Querschnitte oder eine durchbrochene Form denkbar, bei der die Abstützung nur auf einigen Punkten auf dem Werkstück 22 erfolgt.
    Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können also Schließringbolzen-Systeme auf dem wesentlich einfacheren, leichteren und billigeren Dornbruch-Nietgeräten verarbeitet werden. Gleichzeitig kann die Verarbeitungsgeschwindigkeit gegenüber dem Stand der Technik um ein Drittel erhöht werden. Im Vergleich zu den bisher bekannten Vorrichtungen zum Verarbeiten von Schließringbolzen kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Gewichtsreduktion um mehr als die Hälfte erzielt werden. Des weiteren wird die Verarbeitung der Schließringbolzen-Systeme und die Herstellung der Verarbeitungsvorrichtung kostengünstiger. 8

    Claims (6)

    1. Vorrichtung zur Verarbeitung von Schließringbolzen mit Greifbacken (5) zum Anziehen des Bolzens und einer Hülse mit Amboß (2) zum Kaltverformen des Schließrings, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Amboß (2) eine Abstützvorrichtung (1) angeordnet ist, die über den Amboß (2) hinaus aus der Vorrichtung vorsteht und gegen die Kraft eines Federelements (3) parallel zu der Längsrichtung des Bolzens auf die Vorrichtung zu beweglich ist, und wobei die Kraft des Federelements zwischen 1,5 kN und 3 kN beträgt.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung (1) als konzentrisch um den Amboß (2) angeordnete Hülse ausgebildet ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (3) als metallische Schraubenfeder ausgebildet ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (3) als Gummifeder ausgebildet ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummifeder als konzentrisch zu dem Amboß (2) angeordnete Gummihülse ausgebildet ist.
    6. Vorrichtung nach einem der Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (3) von einer konzentrischen Hülse (8) umgeben ist, die gleichzeitig als Führung für die Abstützvorrichtung (1) dient.
    EP01911422A 2000-02-10 2001-02-06 Vorrichtung zur verarbeitung von schliessringbolzen Expired - Lifetime EP1169152B1 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE20002354U 2000-02-10
    DE20002354U DE20002354U1 (de) 2000-02-10 2000-02-10 Vorrichtung zur Verarbeitung von Schließringbolzen
    PCT/DE2001/000444 WO2001058620A1 (de) 2000-02-10 2001-02-06 Vorrichtung zur verarbeitung von schliessringbolzen

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1169152A1 EP1169152A1 (de) 2002-01-09
    EP1169152B1 true EP1169152B1 (de) 2004-11-17

    Family

    ID=7937105

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP01911422A Expired - Lifetime EP1169152B1 (de) 2000-02-10 2001-02-06 Vorrichtung zur verarbeitung von schliessringbolzen

    Country Status (8)

    Country Link
    US (1) US20020157226A1 (de)
    EP (1) EP1169152B1 (de)
    JP (1) JP2003522027A (de)
    AT (1) ATE282492T1 (de)
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