EP1340232B1 - Vorrichtung zum herstellen einer kabelverseilung aus verseilelementen mit wechselnder schlagrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum herstellen einer kabelverseilung aus verseilelementen mit wechselnder schlagrichtung Download PDF

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EP1340232B1
EP1340232B1 EP01977968A EP01977968A EP1340232B1 EP 1340232 B1 EP1340232 B1 EP 1340232B1 EP 01977968 A EP01977968 A EP 01977968A EP 01977968 A EP01977968 A EP 01977968A EP 1340232 B1 EP1340232 B1 EP 1340232B1
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EP
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stranding
torsion element
storage disks
torsion
elements
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EP01977968A
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Inventor
Walter Moser
Günter KIRCHKNOPF
Josef Stiller
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KMS Kabelmaschinen und Systeme GmbH
Original Assignee
KMS Kabelmaschinen und Systeme GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/02—Stranding-up
    • H01B13/0235—Stranding-up by a twisting device situated between a pay-off device and a take-up device
    • H01B13/0257—Stranding-up by a twisting device situated between a pay-off device and a take-up device being a perforated disc

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a cable stranding changing direction of lay (SZ stranding) according to the preamble of claim 1.
  • stranding elements are changed at intervals constant lay direction no rotating baskets required for the stranding elements. These rotating spools generally leave only a limited length for that stranded goods to be produced.
  • SZ stranding allows continuous Manufacturing with high take-off speeds.
  • the stranding elements pass through one Stranding line, which is characterized by a generally fixed inlet guide and a alternating direction rotatable stranding disk is limited.
  • the invention refers to the drive of these storage disks.
  • EP 0 932 165 A1 and EP 0 767 965 B1 in which the storage disks are driven via a torsionally elastic connection.
  • a torsion element is used, which is fixed in the area of the inlet guide and is driven in alternating directions in the area of the stranding disk.
  • the stranding disk and the storage disks are directly attached to the torsion element in a rotationally fixed manner
  • the torsion element is spaced parallel to the axis of rotation of the stranding and storage disks.
  • the drive is carried out by means of separate transmission elements fixed on the torsion element and acting on the stranding or storage disks.
  • the storage disks are subjected to different speeds of rotation, which decrease as the distance from the stranding disk increases. Tangling of the stranding elements in the stranding section can thereby be prevented as best as possible.
  • the invention has for its object to avoid mentioned disadvantages and a Specify device of the type mentioned, the advantages of driving the Has storage disks over a torsion element and at the same time as accurate as possible Control of the speeds of the individual storage disks.
  • An advantageous embodiment of the invention can consist in that at least two Places of the torsion element own drive units are provided.
  • the torsion element is spaced apart is guided parallel to the longitudinal axis of the stranding line and the storage disks by means of Transmission elements are driven.
  • the torsion element is variable over its length Has modulus of elasticity.
  • Transverse vibration tendency of the torsion element is significantly reduced can be provided be that the torsion element by at least two, preferably four, parallel to each other extending individual rods is formed.
  • stranding elements 2 pass through a stranding section, which by a generally fixed (inlet) guide 1 and an alternating Direction rotatable stranding disk 6 is limited. These stranding elements 2 can Individual wires or optical fibers, etc.
  • a fixed guide 1 is provided, which with same distance from the longitudinal axis of the stranding holes arranged to Recording of stranding elements 2 is provided. At substantially equal intervals are in Direction of tension of the stranding elements 2, which is indicated by the arrow 3, storage disks 4 downstream of the fixed guide 1, which is also at the same distance from the Axis of rotation of the storage disks 4 arranged holes for receiving the Stranding elements 2 are provided.
  • the storage disks 4 and the stranding disk 6 drivable in changing directions.
  • a rope guide 5 is provided, through which the rope is subtracted.
  • the drive of the storage disks 4 and the stranding disk 6 takes place in this Embodiment each via a transmission member 9 by traction sheaves 7, with a Motor 8 are coupled.
  • this transmission member 9 is designed as a belt, it But other transmission elements 9 such as gear connections can also be provided his.
  • the coupling of the traction sheaves 7 to the motor 8 takes place via a torsion element 15, which is spaced parallel to the longitudinal axis of the in the embodiment of FIG Stranding distance is and is fixed in the area of a fixed guide 1 'on a frame part.
  • the motor 8 or its shaft 11 can e.g. rotatably with the stranding disc 6 driving traction sheave 7 connected, which in turn is also rotatably connected to the Torsion element 15 is connected. Also those assigned to the storage disks 4 Traction sheaves 7 are non-rotatably connected to the torsion element 15.
  • all of the traction sheaves 7 coupled to the torsion element 15 can be connected to the associated storage disks 4 or with the stranding disk 6 have the same ratio be provided.
  • the storage disks 4 do not have a single, but via several independent or coupled with each other To drive torsion elements 15. In this way e.g. several torsion elements 15 be provided one behind the other in the longitudinal axis of the stranding path.
  • Fig. 1 The required corrections of the torques are shown in Fig. 1 at several points in the Torsion element 15 applied via its own drive units. These include Drive pulleys 14, each with a belt 9 'with corresponding drive pulleys 7' are connected, which are each coupled to a motor 8 'or its shaft 11'.
  • This embodiment is e.g. in stranding machines, where high stranding forces for the stranded goods are required, an advantage.
  • FIG. 2 shows an embodiment in which the torsion element 15 is located centrally in the Longitudinal axis of the stranding path is guided and the storage disks 4 directly are secured against rotation on the torsion element 15.
  • Torsion element 15 driven by means of belts 9 directly over the storage disks 4.
  • This can also be provided in the embodiment according to FIG. 1. So it is e.g. also with a spaced parallel torsion element 15 possible that the traction sheaves 7 ' attack directly on the storage disks 4.
  • the torsion element 15 can e.g. through tensioned, stretchy thread or ribbon-shaped Elements are formed, which by eccentrically arranged bores of the bearings Driving or storage disks is passed. Furthermore, the torsion element 15 as Torsion spring or be shaped as a torsion bar. In the latter case there is one advantageous embodiment of the invention in this according to FIG. 4 by at least to form two, preferably four, individual rods 16 running parallel to one another, since thereby the transverse vibration tendency of the torsion element 15 is significantly reduced. In this connection, the individual rods 16 can be provided side by side, as in FIG. 4 shown, or also spaced, as shown in Fig. 5, running to run.
  • An additional way to check the mass inertia at high accelerations to partially compensate for individual components is to include the torsion element 15 to develop a modulus of elasticity that changes in the longitudinal direction.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen einer Kabelverseilung mit wechselnder Schlagrichtung (SZ-Verseilung) gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei der reversierenden oder SZ-Verseilung, bei welcher die Schlagrichtung der Verseilelemente in Abständen wechselt, werden im Unterschied zu den Verseilverfahren mit gleichbleibender Schlagrichtung keine rotierenden Körbe für die Verseilelemente benötigt. Diese rotierenden Spulenabläufe lassen im allgemeinen nur eine begrenzte Länge für das herzustellende Verseilgut zu. Die SZ-Verseilung erlaubt demgegenüber eine kontinuierliche Fertigung mit hohen Abzugsgeschwindigkeiten. Die Verseilelemente durchlaufen hierbei eine Verseilstrecke, welche durch eine im allgemeinen feste Einlaufführung und eine in wechselnder Richtung drehbare Verseilscheibe begrenzt ist. Um ein Verheddern der Verseilelemente innerhalb der Verseilstrecke zu verhindern, werden zwischen der Einlaufführung und der Verseilscheibe für gewöhnlich Halteelemente bzw. Speicherscheiben angebracht, die Durchgangslöcher zur Führung der Verseilelemente aufweisen. Die Erfindung bezieht sich auf den Antrieb ebendieser Speicherscheiben.
Aus der EP 0 932 165 A1 und der EP 0 767 965 B1 sind Vorrichtungen bekannt, bei denen der Antrieb der Speicherscheiben über eine drehelastische Verbindung erfolgt. Dafür wird ein Torsionselement verwendet, welches im Bereich der Einlaufführung fixiert ist und im Bereich der Verseilscheibe in wechselnder Richtung angetrieben wird. Während bei der EP 0 932 165 A1 die Verseilscheibe und die Speicherscheiben unmittelbar drehfest auf dem Torsionselement aufgebracht sind, liegt bei der EP 0 767 965 B1 das Torsionselement parallel beabstandet zu der Drehachse der Verseil- und Speicherscheiben. Hier erfolgt der Antrieb mittels eigener auf dem Torsionselement fixierter und an die Verseil- bzw. Speicherscheiben angreifender Übertragungsglieder. Bei beiden Ausführungen werden die Speicherscheiben mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten beaufschlagt, die mit zunehmenden Abstand von der Verseilscheibe geringer werden. Dadurch kann ein Verheddern der Verseilelemente in der Verseilstrecke bestmöglich verhindert werden.
Den oben genannte Ausführungsformen ist allerdings die Schwierigkeit gemeinsam, die Drehzahl der einzelnen Speicherscheiben mit der erforderlichen Genauigkeit einzustellen. Zu diesem Zweck wurde unter anderem der Ansatz verfolgt, die Torsionselemente mit über die Lauflänge variablen Elastizitätsmodulen auszuführen, um so eine genauere Kontrolle über die lokale Drehgeschwindigkeit zu ermöglichen. Bei größeren Drehzahlen, wie sie bei der SZ-Verseilung auftreten können, ist dies aber nicht mehr möglich, da hier Massenträgheitseffekte innerhalb des Torsionselementes eine zunehmend wichtige Rolle spielen. Bei Umkehr der Antriebsrichtung im Bereich der Verseilscheibe ist es so durchaus möglich, daß einzelne Speicherscheiben ihre alte Drehrichtung für kurze Zeit beibehalten. Dies führt zu einem unkontrollierten und unerwünschten Phasenversatz der Speicherscheiben, wodurch die Höhe der möglichen Verseilgeschwindigkeiten begrenzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, erwähnte Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art anzugeben, die die Vorteile des Antriebs der Speicherscheiben über ein Torsionselement aufweist und gleichzeitig eine möglichst genaue Kontrolle der Drehzahlen der einzelnen Speicherscheiben ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Torsionselement an mehreren Stellen mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben ist.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß das zum Antrieb benötigte Drehmoment an unterschiedlichen Stellen des Torsionselements aufgetragen werden kann. Durch die Verwendung eines Torsionselements, welches für sich bereits als Übersetzungsgetriebe für die einzelnen Speicherscheiben wirkt, bleiben die aufzubringenden Korrekturen der Drehmomente sehr klein. Somit sind lediglich geringe zusätzliche Einzeldrehmomente erforderlich, die es aber ermöglichen, die oben erwähnten Nachteile, welche sich ergeben, wenn nur ein einziger Antrieb im Bereich der Verseilscheibe vorgesehen ist, bestmöglich zu vermeiden und höhere Verseilgeschwindigkeiten zu erreichen.
Bei Verseilmaschinen, bei denen hohe Verseilkräfte für das verseilte Gut erforderlich sind, kann eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung darin bestehen, daß an zumindest zwei Stellen des Torsionselementes eigene Antriebseinheiten vorgesehen sind.
Andererseits ist es bei leichtem Verseilgut zweckmäßig, daß nur ein Hauptantrieb mit Getriebe vorgesehen ist, welches mehrere Abtriebe aufweist, die mit den Torsionelementen drehfest verbunden sind.
Um eine größtmögliche Flexibilität, verbunden z.B. mit dem Austausch des Torsionselementes, zu erreichen, kann vorgesehen sein, daß das Torsionselement beabstandet parallel zur Längsachse der Verseilstrecke geführt ist und die Speicherscheiben mittels Übertragungsglieder angetrieben sind.
Kompaktere Bauformen können hingegen dadurch erreicht werden, daß das Torsionselement zentral in der Längsachse der Verseilstrecke geführt ist und die Speicherscheiben unmittelbar auf dem Torsionselement verdrehsicher angeordnet sind.
In diesem Fall kann vorgesehen sein, daß der Antrieb des Torsionselementes direkt über die Speicherscheiben erfolgt. Damit ist es nicht notwendig, eigene Antriebsscheiben zusätzlich zu den ohnedies vorhandenen Speicherscheiben vorzusehen.
Um eine genauere Kontrolle über die Drehgeschwindigkeit der einzelnen Speicherscheiben zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, daß das Torsionelement ein über seine Länge variables Elastizitätsmodul aufweist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, durch die die Querschwingungsneigung des Torsionselements deutlich verringert wird, kann vorgesehen sein, daß das Torsionelement durch zumindest zwei, vorzugsweise vier, parallel zueinander verlaufende Einzelstäbe gebildet ist.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:
  • Fig.1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführung, bei der das Torsionselement 15 beabstandet parallel zur Längsachse der Verseilstrecke geführt ist,
  • Fig.2 eine Ausführungsform im Schnitt, bei der die Speicherscheiben 4 verdrehsicher auf dem Torsionselement 15 angebracht sind,
  • Fig.3 eine Antriebsscheibe für das Torsionselement 15, für den Fall, daß dieses nicht über die Speicherscheiben 4 mit Drehmoment beaufschlagt wird,
  • Fig.4 ein durch vier Einzelstäbe 16 gebildetes Torsionselement 15 im Schrägriß und
  • Fig.5 ein durch vier beabstandet verlaufende Einzelstäbe 16 gebildetes Torsionselement 15, welches über eine Speicherscheibe 4 mit Drehmoment beaufschlagt wird.
    • Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durchlaufen Verseilelemente 2 eine Verseilstrecke, welche durch eine im allgemeinen feste (Einlauf-)Führung 1 und eine in wechselnder Richtung drehbare Verseilscheibe 6 begrenzt ist. Diese Verseilelemente 2 können Einzeldrähte oder auch Lichtwellenleiter etc. sein.
    Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist eine feste Führung 1 vorgesehen, die mit im gleichen Abstand von der Längsachse der Verseilstrecke angeordneten Bohrungen zur Aufnahme von Verseilelemente 2 versehen ist. In im wesentlichen gleichen Abständen sind in Zugrichtung der Verseilelemente 2, welche durch den Pfeil 3 angedeutet ist, Speicherscheiben 4 der festen Führung 1 nachgeordnet, die ebenfalls mit im gleichen Abstand von der Drehachse der Speicherscheiben 4 angeordneten Bohrungen zur Aufnahme der Verseilelemente 2 versehen sind. Dabei sind die Speicherscheiben 4 und die Verseilscheibe 6 in wechselnden Richtungen antreibbar.
    Nach der Verseilscheibe 6 ist eine Seilführung 5 vorgesehen, durch die hindurch das Seil abgezogen wird.
    Der Antrieb der Speicherscheiben 4 und der Verseilscheibe 6 erfolgt bei dieser Ausführungsform jeweils über ein Übertragungsglied 9 durch Treibscheiben 7, die mit einem Motor 8 gekoppelt sind. In Fig. 1 ist dieses Übertragungsglied 9 als Riemen ausgeführt, es können aber auch andere Übertragungsglieder 9 wie etwa Zahnradverbindungen vorgesehen sein.
    Die Kopplung der Treibscheiben 7 mit dem Motor 8 erfolgt über ein Torsionselement 15, welches bei der Ausführungsform nach Fig. 1 beabstandet parallel zur Längsachse der Verseilstrecke liegt und im Bereich einer festen Führung 1' an einem Gestellteil fixiert ist.
    Der Motor 8 bzw. dessen Welle 11 kann z.B. drehfest mit der die Verseilscheibe 6 antreibende Treibscheibe 7 verbunden sein, die ihrerseits ebenfalls drehfest mit dem Torsionselement 15 verbunden ist. Auch die den Speicherscheiben 4 zugeordneten Treibscheiben 7 sind drehfest mit dem Torsionselement 15 verbunden.
    Dabei kann bei allen mit dem Torsionselement 15 gekoppelten Treibscheiben 7 mit den zugehörigen Speicherscheiben 4 bzw. mit der Verseilscheibe 6 eine gleiche Übersetzung vorgesehen sein.
    Durch die Verwendung des im Bereich der Führung 1 fixierten Torsionselements wird gewährleistet, daß die Speicherscheiben 4 mit unterschiedlichen, mit zunehmenden Abstand von der Verseilscheibe geringer werdenden Drehzahlen beaufschlagt werden.
    Darüberhinaus kann vorgesehen sein, die Speicherscheiben 4 nicht über ein einzelnes, sondern über mehrere voneinander unabhängige oder auch miteinander gekoppelte Torsionselemente 15 anzutreiben. Auf diese Weise können z.B. mehrere Torsionselemente 15 hintereinander in der Längsachse der Verseilstrecke vorgesehen sein.
    Die benötigten Korrekturen der Drehmomente werden in Fig. 1 an mehreren Stellen des Torsionselements 15 über eigene Antriebseinheiten aufgetragen. Diese umfassen Antriebsscheiben 14, die jeweils über einen Riemen 9' mit entsprechenden Treibscheiben 7' verbunden sind, welche mit jeweils einem Motor 8' bzw. dessen Welle 11' gekoppelt sind.
    Diese Ausführungsform ist z.B. bei Verseilmaschinen, bei denen hohe Verseilkräfte für das verseilte Gut erforderlich sind, von Vorteil.
    Genauso ist es auch möglich, die einzelnen Drehmomente über ein mit einem einzigen Hauptantrieb verbundenes Getriebe aufzubringen, welches mehrere Abtriebe aufweist, die mit den Antriebsscheiben 14 des Torsionselements 15 verbunden sind.
    In Fig.2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der das Torsionselement 15 zentral in der Längsachse der Verseilstrecke geführt ist und die Speicherscheiben 4 unmittelbar verdrehsicher auf dem Torsionselement 15 angebracht sind. In diesem Fall wird das Torsionselement 15 mittels Riemen 9 direkt über die Speicherscheiben 4 angetrieben. Dies kann auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 vorgesehen sein. So ist es z.B. auch mit einem beabstandet parallel geführten Torsionselement 15 möglich, daß die Treibscheiben 7' unmittelbar an die Speicherscheiben 4 angreifen.
    Damit ist es nicht notwendig, eigene Antriebsscheiben 14' zusätzlich zu den ohnedies vorhandenen Speicherscheiben 4 vorzusehen.
    Für den Fall, daß das Torsionselement 15 nicht unmittelbar über die Speicherscheiben 4 mit Drehmoment beaufschlagt wird, sind hierfür eigene Antriebsscheiben 14' vorgesehen, die mit dem Torsionselement 15 drehfest verbunden sind und über den Riemen 9' durch die Treibscheiben 7' angetrieben werden. In Fig. 3 ist eine mögliche Ausführungsform dieser Antriebsscheibe 14' dargestellt. Diese ermöglicht, daß die Verseilelemente 2 ungehindert geführt werden können.
    Das Torsionselement 15 kann z.B. durch gespannte, dehnbare faden- bzw. bandförmige Elemente gebildet sein, welche durch exzentrisch angeordnete Bohrungen der gelagerten Treib- bzw. Speicherscheiben hindurchgeführt ist. Weiters kann das Torsionselement 15 als Torsionsfeder oder auch als Torsionsstab ausgeformt sein. In letzterem Fall besteht eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung darin, diesen gemäß Fig. 4 durch zumindest zwei, vorzugsweise vier, parallel zueinander verlaufende Einzelstäbe 16 auszubilden, da dadurch die Querschwingungsneigung des Torsionselements 15 deutlich verringert wird. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, die Einzelstäbe 16 Seite an Seite, wie in Fig. 4 dargestellt, oder auch beabstandet, wie in Fig. 5 dargestellt, verlaufend auszuführen.
    Eine zusätzliche Möglichkeit, um bei hohen Beschleunigungen die Massenträgheit der einzelnen Komponenten teilweise auszugleichen, besteht darin, das Torsionselement 15 mit sich in Längsrichtung veränderndem Elastizitätsmodul auszubilden.

    Claims (8)

    1. Vorrichtung zum Herstellen einer Kabelverseilung aus Verseilelementen (2) mit wechselnder Schlagrichtung (SZ-Verseilung), umfassend eine zur Aufnahme der Verseilelemente (2) versehene Führung (1) und eine in wechselnder Richtung antreibbare Verseilscheibe (6) sowie mehrere zwischen Führung (1) und Verseilscheibe (6) angebrachte Speicherscheiben (4), wobei zumindest ein Torsionelement (15) für den Antrieb der Speicherscheiben (4) vorgesehen ist, sodaß diese mit unterschiedlichen, mit zunehmenden Abstand von der Verseilscheibe (6) geringer werdenden Drehzahlen beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Torsionselement (15) an mehreren Stellen mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben ist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest zwei Stellen des Torsionselementes (15) eigene Antriebseinheiten (14,7',8',9') vorgesehen sind.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Hauptantrieb (8) mit Getriebe vorgesehen ist, welches mehrere Abtriebe aufweist, die mit dem Torsionelement (15) drehfest verbunden sind.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Torsionselement (15) beabstandet parallel zur Längsachse der Verseilstrecke geführt ist und die Speicherscheiben (4) mittels Übertragungsglieder (9) angetrieben sind.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Torsionselement (15) zentral in der Längsachse der Verseilstrecke geführt ist und die Speicherscheiben (4) unmittelbar auf dem Torsionselement (15) verdrehsicher angeordnet sind.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Torsionselements (15) direkt über die Speicherscheiben (4) erfolgt.
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Torsionelement (15) ein über seine Länge variables Elastizitätsmodul aufweist.
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Torsionelement (15) durch zumindest zwei, vorzugsweise vier, parallel zueinander verlaufende Einzelstäbe (16) gebildet ist.
    EP01977968A 2000-11-03 2001-10-17 Vorrichtung zum herstellen einer kabelverseilung aus verseilelementen mit wechselnder schlagrichtung Expired - Lifetime EP1340232B1 (de)

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    Publications (2)

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