JP2001510740A - 安全継ぎ手 - Google Patents

安全継ぎ手

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JP2001510740A
JP2001510740A JP2000503962A JP2000503962A JP2001510740A JP 2001510740 A JP2001510740 A JP 2001510740A JP 2000503962 A JP2000503962 A JP 2000503962A JP 2000503962 A JP2000503962 A JP 2000503962A JP 2001510740 A JP2001510740 A JP 2001510740A
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coupling
housing
safety
track
joint
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JP2000503962A
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ベイヤート、トーマス
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クエルテン、マルティナ
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D43/00Automatic clutches
    • F16D43/02Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/20Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
    • F16D43/202Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type
    • F16D43/204Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with intermediate balls or rollers
    • F16D43/206Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with intermediate balls or rollers moving axially between engagement and disengagement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D7/00Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
    • F16D7/04Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type
    • F16D7/06Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with intermediate balls or rollers
    • F16D7/08Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with intermediate balls or rollers moving axially between engagement and disengagement

Abstract

(57)【要約】 安全継ぎ手は、ハウジング容器 (13)と上にねじ止めされるハウジングカバー(14)にて作られるハウジング(12)にて構成される。トルクは継ぎ手ディスク(17、18)によって入力軸(10)から出力軸(19)に伝達される。第一継ぎ手ディスク(17)は第2継ぎ手ディスクの輪郭を成す継ぎ手トラック(25)上に回転するローラー(23)を含む。継ぎ手トラック(25)は、ローラー(23)がその長さに亘って正確に線接触して、各ローラー(23)が十分な支持できるように構成される。その上、ロック装置(33)が、外しモーメントを決定するためにハウジングカバー(14)が調整される回転位置にロックできるように供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、バネ装置により互いに反対方向に押圧し合う二つの継ぎ手ディスク
を含む安全継ぎ手に関する。詳細には、予め定められたトルクでねじを締めるた
めに使われるねじ締め具に使用するものである。
【0002】 DE 296 18 871 U には、ハウジング内に収容される二つの継ぎ手ディ
スクから構成される安全継ぎ手が記載されている。継ぎ手ディスクは外形がかみ
合って具えられ、ばね装置によって互いに反対方向に押圧し合う。締められるね
じのねじ締め抵抗が安全継ぎ手の調整された外しモーメントより大きいと、外形
が外れて第一継ぎ手ディスクが回転する。この方法で、適用されるトルクを制限
することができる。しかしながら、二つの継ぎ手ディスクの相接する外形は、予
見できない方法で外しモーメントに影響する摩擦を引き起こす。一方、静摩擦は
外形の移動によって引き起こされる摺動摩擦より大きいこと、さらに、摺動摩擦
は材料と潤滑油の特性によって変わることを考慮しなければならない。
【0003】 さらに、安全継ぎ手は二つの継ぎ手ディスク間のボール或いはローラーの形状
の回転体を含むことが知られている。しかしながら、ボールは、大きな圧力には
抵抗しなかったり、関連した継ぎ手ディスクの内部隆起を引き起こすので、隣接
する継ぎ手ディスクとの点接触のために低い外しモーメントのみ適している。ロ
ーラーは、ローラーが継ぎ手ディスクの半径方向に配置すること、及び内半径に
沿う支持と外半径に沿う支持とは一致しないという問題を提示する。継ぎ手トラ
ックの溝が円筒状のローラーの形状と一致して平行な境界端を有するならば、溝
の境界端は各継ぎ手ディスクに対して半径方向には伸びないのでローラーは溝の
他方端より早く一方端が離れる。結果として、ローラーの運搬容量はいくぶん上
げて利用できるだけである、高い負荷がかかった時、継ぎ手トラックは損傷し、
こうして、トルク抵抗時間と正確さは不利な影響を受けるだろう。
【0004】 本発明は、長く伸びた搬送体を含む安全継ぎ手を作ることを目的とする、ここ
では、均一な負荷分配のため高い正確さをもって外しモーメントを一定にできる
【0005】 この目的は、本発明によれば、請求項1で述べる特徴に従って解決される。
【0006】 本発明による安全継ぎ手の継ぎ手トラックは、一般に関連した継ぎ手ディスク
に対して半径方向に並ぶ。円筒形の搬送体に対して、これは、継ぎ手トラックの
溝が平行な端やへりや他の境界を有さないことを、意味する。全ての輪郭線は半
径方向に伸びるので平行な輪郭線は存在しない。本発明によれば、継ぎ手ディス
クの継ぎ手トラックは、搬送体と同じ形状と大きさを有する継ぎ手ディスクに半
径方向に並んだ搬送体によって描かれる軌跡である、それによって、搬送体は、
第二の継ぎ手ディスクの均一な回転中,第二の継ぎ手ディスクに関連した定期的
に反覆する軸方向運動を行う。これは継ぎ手トラックの可能な生産過程を明らか
にする。円筒形の、或いは部分的に円筒形の搬送体に適した継ぎ手トラックは継
ぎ手ディスクに軸方向に並んだ回転する円筒形のフライス盤によって作ることが
できる、フライス盤の外周エリアが継ぎ手トラックを加工する。継ぎ手ディスク
がその軸廻りに均一に回転する間、回転するフライス盤は継ぎ手ディスクに対し
て軸方向に動く、例えば、正弦波の往復直線運動によって。そして、フライス盤
は継ぎ手トラックの望まれる輪郭を作る。前記トラック上で、フライス盤と同じ
直径を有する搬送体は、後に、回転するか摺動するだろう。搬送体が溝から離れ
る時、搬送体は正確に半径線に沿って継ぎ手トラックに寄りかかる、例えば、搬
送体は線接触する。こうして、搬送体はその全部の長さにわたっておのおの支持
し、支持される、そして、均一な負荷分配が成し遂げられる。接触線が排他的に
継ぎ手ディスクに半径方向に並んでいるという事実は、搬送体が継ぎ手トラック
の頂点域に達した時、安全継ぎ手の定義した外しと同様に定義した回転或いは摺
動運動となる。
【0007】 円筒状の搬送体のための継ぎ手トラックに関して、次のことに留意しなければ
ならない、接触線が継ぎ手トラックの頂点に到達するまで持続されることを妨げ
るため、搬送体と協働する継ぎ手トラックのエリアは継ぎ手ディスクの軸に接近
しすぎることはない。それ故、継ぎ手トラックの内(より小さい)半径は、トラッ
クが外半径と同様に内半径においても同じ高さを有するぐらい大きくしなければ
ならない。
【0008】 本発明による安全継ぎ手は、特に、重荷重に適している。これは、所定の荷重
と所定の外しモーメントに対して比較的小さく、軽い重さであることを意味する
【0009】 望ましくは、継ぎ手トラックの輪郭は外半径状でほぼ正弦波状である。こうし
て、良好な回転動作が成し遂げられる。しかしながら、正弦形の頂点は平坦であ
るだろう。
【0010】 円筒状の表面を有する搬送体は、二つの継ぎ手ディスクに関して回転可能で、
そして継ぎ手トラック上で回転するローラーか、継ぎ手ディスクの一つに一体的
にモールドされる円筒状体かである。搬送体の表面は、継ぎ手トラックと協働す
るエリアにおいてのみ円筒形状でなければならない。或いは、円錐形の搬送体或
いは直線の回転によって作られる表面を有する他の搬送体も使用できる。又、変
化する高さの継ぎ手トラックを有するおのおの二つの継ぎ手ディスクを備えるこ
とも可能である。この場合、継ぎ手体はローラー保持器内で案内されるローラー
である。このような構成の利点は、十分に円筒状の搬送体は摺動摩擦を起こすこ
となく二つの継ぎ手ディスクの継ぎ手トラック上で回転できる。結果として、摩
損の程度が小さく、外しモーメントが高い正確さとなる。
【0011】 搬送体が円筒状ローラーとして構成されるならば、二つ(或いはさらに多く)の
円筒状ローラーは単一の円筒状ローラーに代って互いに軸方向に並んだ二つ(或 いはさらに多く)の円筒状ローラーを具える。これによって、外部の円筒状ロー ラーは内部の円筒状ローラーより大きい外周速度を有するので、継ぎ手トラック
の内側部分と外側部分の速度差の補償を改善する。
【0012】 さらに、本発明は、外しモーメントが二つのハウジング部の相対運動によって
調整され得る安全継ぎ手に関する。DE 296 18 815 U による安全継ぎ手は ハウジング容器とその上にねじ止めされたハウジングカバーから構成される。ハ
ウジング容器に対して相対的にハウジングカバーを回転することによって、ばね
装置の張力を変えることができ、こうして外しモーメントが調整される。
【0013】 本発明は、安全継ぎ手の調整された外しモーメントを正確な保持を保証するた
めになされた。
【0014】 この目的のために、本発明は、ハウジングカバーの調整されたねじ止め位置に
留められる解除可能なロック装置を供給する。
【0015】 本発明は、安全継ぎ手を外すことはハウジング容器上のハウジングカバーの無
作為なねじれを導く衝突を生むという考えから発している。ハウジングカバーは
手で廻して望む外しモーメントに調整できなければならないという事実は、他の
無作為のねじれの可能性を生ずる。これはハウジングカバーがスムーズに回転で
きることを要求する、それは無作為のねじれが生ずる作用を有する。本発明によ
るロック装置は確実に調整された位置を維持することを助ける。
【0016】 本発明の好適な実施例によれば、ロック装置はハウジングカバーに沿って移す
ことができる受け部材を構成する、受け部材はハウジング容器の内歯にかみ合う
。ハウジング容器の一定長さにわたって伸びる内歯は、受け部材がロックする過
程を実行するためにハウジング容器の異なる軸位置及び異なる回転位置にかみ合
うことを許す。
【0017】 本発明の以下の実施例は次の図に関する詳細な説明でなされる。
【0018】 図1から図9の安全継ぎ手は、電動式ねじドライバー或いは手動ねじドライバ
ーという形のねじ止め具が取り付けれることが出来る入力軸10を含む。この目
的のために入力軸は四角体11を具える。入力軸10はカップ形のハウジング容
器13とカップ形のハウジングカバー14から成るハウジング12内に支持され
ている。ハウジングカバー14の雌ねじ15はハウジング容器13の雄ねじ16
にねじ止めされる。
【0019】 ハウジング12は、入力軸10永久的に取り付けられる第一継ぎ手ディスク1
7と出力軸19に永久的に取り付けられる第二継ぎ手ディスク18を含む。第一
継ぎ手ディスク17は、出力軸19を支持するためのリングタイプ摺動軸受け2
0が配置される逃げを具える。出力軸19はハウジング容器13の底面内の開口
部を通って伸び、第二継ぎ手ディスク18はハウジング容器13の底面上で支持
される。第二ハウジングディスク18とハウジング容器13の底面間の摩擦のお
かげで、ハウジング12は、回転過程の間、出力軸19と一緒に回転される。
【0020】 その上、ハウジング12はディスクばねパックを有するばね装置21を含む。
前記ばね装置21は、ハウジングカバー14上に支持され、第二ハウジングディ
スク18に向かって第一ハウジングディスク17を押圧する。第一ハウジングデ
ィスク17は、第二ハウジングディスク18に面する前表面で回転可能な円筒状
ローラーとしてここで構成される円筒状搬送体23を収容するための入れ子22
を含む。前記入れ子22は閉じた外周を持たない半径の穴であり、図4で見られ
るように180°より少し大きい外周にわたって伸びる。ローラー23は入れ子
22内に軸方向に向かって挿入できる。それから、ローラーは継ぎ手ディスク1
7の廻りに設けられるリング24によって落ち外れないように留められる。円筒
状ローラー23は、特に図2で見られるように、継ぎ手ディスク17に対して半
径方向に並んでいる。円筒状ローラー23外周部分は継ぎ手ディスク17の前表
面から突き出る。こうして、継ぎ手ディスク17はローラー保持器を形成する。
各入れ子22は部分的に円筒状形をなし、ローラー23が入れ子22の軸廻りに
回転し得る直径を有する。
【0021】 第一継ぎ手ディスク17に面する第二継ぎ手ディスク18の前表面は、ローラ
ー23がその上で回転運動を行う円形の継ぎ手トラック25を含む。前記継ぎ手
トラック25は、ローラー23の数に従った数の波の谷26と波頭27を具える
。波頭と波の谷は継ぎ手トラック25の外半径に沿って正弦波を形成する。継ぎ
手トラック25の内半径に沿って波の谷26は波頭27より広い。
【0022】 図6で見られるように、継ぎ手トラック25はローラー23と同じ直径を有し
ており、第二継ぎ手ディスク18に対し軸方向に並んでいるシリンダー29によ
って描かれる軌跡である、そして、シリンダー29は、第二継ぎ手ディスク18
の均一な回転(矢印30によって示す方向)中に第二継ぎ手ディスク18に関連し
て周期的な軸方向運動(両矢印31)を行う。その軌跡は継ぎ手ディスク18上の
シリンダー29によって描かれる包絡面である。前記包絡面は、シリンダー29
が例えばその軸廻りに回転するフライス盤である時、作られる。しかしながら、
もしそのようなフライス盤が過度に内部方向(出力軸19の軸方向)に突き出るな
らば、フライス盤のより低い面が対応する高さに上がる前に、フライス盤の内部
部分が二つの谷を分ける波頭を取り去るだろう。それ故、シリンダー29が、継
ぎ手トラック25が外部半径における高さと同じ高さを内部半径でも呈示するぐ
らいだけ軸に近づくことが許される。シリンダーすなわちフライス盤29が継ぎ
手トラック25を作るのと同じ方法で、その後、ローラー23が前記継ぎ手トラ
ック25上を回転する。各ローラー23は継ぎ手トラックの各位置で継ぎ手トラ
ック25との正確な線接触となる。前記線接触はローラー23の全体長さにわた
って伸びる。
【0023】 継ぎ手トラック25によって、ほんの細長い一片がローラー23によって接触
することを意味する。継ぎ手トラックの輪郭は内側に続くことができる、しかし
ながら継続したエリアはもはや軌跡の部分を形成しない。
【0024】 トルクが入力軸10にかかる時、継ぎ手ディスク17はローラー23によって
継ぎ手ディスク18を一緒に運ぶ傾向がある。出力軸19にかかる負荷モーメン
トが調整された継ぎ手モーメントを超えるならば、継ぎ手ディスク18の回転は
各波頭27に向かって継ぎ手トラック25を転がり上がるローラー23より遅れ
る。さて、ばね装置21は圧縮されている。もし谷27がローラー23よって渡
られるならば、これは、安全継ぎ手が作動されることを意味しており、継ぎ手デ
ィスク18が止まっている間、継ぎ手ディスク17は回転する。こうして、安全
継ぎ手の外しモーメントはばね材21に応力を与えることによって調整できる。
【0025】 外しモーメントはハウジング容器13に対してハウジングカバー14を回転す
ることにより調整される。もし継ぎ手が作動するならば、軸方向の衝突が起きて
、ハウジングカバー14が無作為にねじれ、外しモーメントが誤って調整された
ことになるだろう。阻止装置33はそのような誤調整を避けるように設計される
。前記阻止装置33は歯を具える受け部品34を含む。結合歯35はハウジング
容器13の上端部で内歯として供給される。受け部品34はハウジングカバー1
4の逃げ36内で半径方向に案内され、ばね34によって外側に押圧される。受
け部品34はハウジングカバー14の前壁内に支持され、廻す目的でレバー39
を含むカム38によって動かされる。カム38を回転することによって、受け部
品34は図8に示されるロック位置か、図9に示される開放位置になる。内歯3
5はハウジングカバーのどの位置においても受け部品が届く十分な長さがある。
【0026】 安全継ぎ手の外しモーメントが可能な最も低い値に調整される時、大きな手の
力を必要とせずにばね装置21は本質的に応力を加えることなしに調整される。
継ぎ手部品が継ぎ手内でがらがら鳴ることを防ぐため、ばね40が二つの継ぎ手
ディスク17,18を離すように供給され、こうして、ばね装置21の反対の作
用をなす。しかしながら、ばね40は大変滑らかであるので、ばね40の力はば
ね装置21の力に影響しない。
【0027】 図10は継ぎ手ディスク17の他の実施例を示す。ここで、搬送体は継ぎ手デ
ィスク17に一体的にモールドされた部分的な円筒状突き出し部23aである。
前記突き出し部23aは第一実施例のように第二継ぎ手ディスク18と協働する
。突き出し部23aはそれらの軸廻りには回転できないので、突き出し部23a
は継ぎ手トラック25に沿って摺動する。
【0028】 図11の実施例において、二つの継ぎ手ディスク17,18とともに入力軸1
0と出力軸19のみが示されている。ハウジングと残りの部分は第一実施例と同
様な構成である。図11は、ローラー23がローラー保持器40内で案内され、
互いに間を置かれることを示している。継ぎ手ディスク18は第一実施例のそれ
と同じ方法で構成される継ぎ手トラック25を具える。また、継ぎ手ディスク1
7は、通常の条件下で継ぎ手トラック25と25aの二つの反対の谷内に収容さ
れる各ローラー23とともに前表面上に対応する継ぎ手トラック25aを具える
。この実施例の利点は、二つの継ぎ手トラック25,25aの同じ輪郭のおかげ
で、同じ力の対がローラー23の上と下から作用する。継ぎ手ディスクが互いに
対して回転する時、同じ外形を備えるという事実によってローラー23に沿って
同じ間隔が置かれる。結果として、円筒状ローラー23は如何なる摺動摩擦を生
じることなしに回転する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 安全継ぎ手の第一実施例の長手方向断面図。
【図2】 図1のII−II線断面図。
【図3】 図1のIII−III線断面図。
【図4】 図1のIV−IV線断面図。
【図5】 第ニ継ぎ手ディスクの軸切断面図。
【図6】 継ぎ手トラックの製造の図式表現を示す図。
【図7】 図1の矢印VII方向における部分頂点図。
【図8】 ロック状態におけるロック装置の断面図。
【図9】 アンロック状態のみにおける図8のロック装置の同じ表現を示す図。
【図10】 一体的にモールドされた搬送体を有する継ぎ手ディスクの他の実施例を示す
図。
【図11】 各継ぎ手ディスクが制御された継ぎ手トラックからなる実施例の側面図。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年1月25日(2000.1.25)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 継ぎ手ディスクの少なくとも一つは高さが周期的に変化する継
    ぎ手トラック(25)を有し、前記継ぎ手ディスク間に具えた搬送体(23)が前記
    継ぎ手ディスク上で回転或いは摺動運動を行う二つの継ぎ手ディスク(17,1 8)と、前記継ぎ手ディスクを取り囲むハウジング(12)と、前記ハウジング(1
    2)上で支持されて、前記継ぎ手ディスク(17,18)を互いに反対方向に押圧 するばね装置(21)とを具えた安全継ぎ手であって、 継ぎ手トラック(25)は、搬送体(23)と同じ形と大きさを有し、関連した継
    ぎ手ディスク(18)に対して半径方向に並んでいる基準体(29)の描いた軌跡で
    あり、それによって、前記継ぎ手ディスク(18)の均一な回転中、前記基準体( 29)が継ぎ手ディスクに対して周期的な軸方向運動を行う ことを特徴とする安全継ぎ手。
  2. 【請求項2】 継ぎ手トラック(25)の輪郭は外部の半径上でおよそ正弦波で
    あることを特徴とする請求項1記載の安全継ぎ手。
  3. 【請求項3】 前記継ぎ手ディスク(17,18)の一つは180°より大きい
    逃げ(22)と回転可能なローラー(23)の形状を有する搬送体とを含むことを特
    徴とする請求項1又は請求項2記載の安全継ぎ手。
  4. 【請求項4】 各前記継ぎ手ディスク(17,18)は継ぎ手トラックを具え、
    搬送体はローラー保持器(40)内で案内されたローラー(23)であることを特徴
    とする請求項1又は請求項2記載の安全継ぎ手。
  5. 【請求項5】 継ぎ手体が継ぎ手ディスクと一体に形成することを特徴とする
    請求項1又は請求項2記載の安全継ぎ手。
  6. 【請求項6】 前記継ぎ手トラック(25)の外部半径は内部半径の大きさのお
    よそ2倍であることを特徴とする請求項1から5のうちいずれか一項記載の安全
    継ぎ手。
  7. 【請求項7】 二つ或いはそれ以上の搬送体が互いに軸方向に連続して配置さ
    れることを特徴とする請求項1から6のうちいずれか一項記載の安全継ぎ手。
  8. 【請求項8】 継ぎ手ディスク(17,18)の少なくとも一つは高さが周期的
    に変化する継ぎ手トラック(25)を有し、前記継ぎ手ディスク上で搬送体が回転
    或いは摺動運動を行う二つの継ぎ手ディスク(17,18)と、前記継ぎ手ディス
    ク(17,18)を収容するハウジング(12)と、前記ハウジング(12)上で支持
    されて、ハウジング容器(13)と該ハウジング容器(13)上にねじ止めされたカ
    バー(14)とから成る前記ハウジング(12)と共に前記継ぎ手ディスク(17, 18)を互いに反対方向に押圧するばね装置(21)とを備えた安全継ぎ手であっ て、 解除可能なロック装置(33)が前記ハウジングカバー(14)の調整されてねじ
    止めされる位置に留めて具えたことを特徴とする安全継ぎ手。
  9. 【請求項9】 前記ロック装置(33)が前記ハウジングカバー(14)に沿って
    可動であり、前記ハウジング容器(13)の内歯(35)にかみ合う受け部品(34)
    を含むことを特徴とする請求項8記載の安全継ぎ手。
  10. 【請求項10】 前記受け部品(34)は前記ハウジングカバー(14)の外側に
    位置するレバー(39)によって回転可能であるカム(38)によって案内されるこ
    とを特徴とする請求項9記載の安全継ぎ手。
  11. 【請求項11】 前記ばね装置(21)は外しモーメントが可能な最も低い値に
    調整される際には応力を加えず行われ、ばね(40)は二つの前記継ぎ手ディスク
    (17,18)を離して押圧するように具わることを特徴とする請求項8から10
    のうちいずれか一項記載の安全継ぎ手。
JP2000503962A 1997-07-25 1998-06-25 安全継ぎ手 Pending JP2001510740A (ja)

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DE29713253U DE29713253U1 (de) 1997-07-25 1997-07-25 Überlastkupplung
DE29713253.9 1997-07-25
PCT/EP1998/003895 WO1999004933A2 (de) 1997-07-25 1998-06-25 Überlastkupplung

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JP2000503962A Pending JP2001510740A (ja) 1997-07-25 1998-06-25 安全継ぎ手

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EP (2) EP1219391A3 (ja)
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WO (1) WO1999004933A2 (ja)

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