EP0060964B1 - Vorrichtung zum Ausrichten eines Blechbundes gegenüber einem Haspel - Google Patents
Vorrichtung zum Ausrichten eines Blechbundes gegenüber einem Haspel Download PDFInfo
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- EP0060964B1 EP0060964B1 EP19810890179 EP81890179A EP0060964B1 EP 0060964 B1 EP0060964 B1 EP 0060964B1 EP 19810890179 EP19810890179 EP 19810890179 EP 81890179 A EP81890179 A EP 81890179A EP 0060964 B1 EP0060964 B1 EP 0060964B1
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- B65H2301/4172—Handling web roll by circumferential portion, e.g. rolling on circumference
Definitions
- the invention relates to a device for aligning a coil of sheet metal with respect to a reel, consisting of a lifting table, the lifting drive of which can be actuated via a control depending on the position of two measuring stops that can be displaced relative to one another, which is formed on the one hand by the lifting table and on the other hand by at least one measuring sensor are.
- the two measuring stops can be moved in opposite directions and symmetrically to the axis of the reel, so that the collar lying on the lifting table is aligned with the reel when the counter stop is reached. Since the sensor forming the measuring stop and the lifting table forming the other measuring stop are always equidistant from the reel axis due to their opposite movement, the distance between the two measuring stops must correspond to the diameter of the sheet metal bundle when the measuring sensor, for example given by a light barrier, responds the alignment of the coil with respect to the reel axis results.
- the measuring stop designed as a measuring sensor is first placed on the coil of sheet metal and then the distance of the lifting table from the reel axis is compared with the distance between the sensor and the reel axis .
- the two measuring stops given by the sensor and the lifting table are each connected to a measuring device for their distance from the reel axis, so that the drive for the lifting table can be switched off via a control if the two measuring devices indicate the same values.
- the lifting table must therefore be raised or lowered to align the sheet coil with the reel until this condition is met.
- a disadvantage of these known devices is that either the adjustment path of both measuring stops, that is to say the stroke of the lifting table and the displacement path of the measuring sensor, or that both measuring stops have to be moved in opposite directions, which requires a comparatively complex and therefore prone to failure.
- the actual coil diameter is not recorded in terms of size, so that the control system cannot take the coil size into account.
- the drive and speed of the individual work steps must therefore be fixed and cannot be adapted to the size of the respective bundle.
- the invention is therefore based on the object of avoiding these deficiencies and improving a device of the type described in such a way that alignment of the sheet metal coils with respect to a reel is ensured with simple constructional means, with the control being able to be adapted to different coil diameters.
- the invention solves the problem in that one of the two measuring stops is connected to a measuring device connected to the control for its adjustment path, that the other measuring stop is in a predetermined basic position at least during the adjustment path measurement and that the alignment dimension for the sheet metal bundle is by means of a Calculator is determined from the difference between the specified basic distance between the two measuring stops and the measured adjustment path.
- the predefined basic position of the measuring stop that is not to be adjusted during the measurement nevertheless makes it possible to determine the diameter for the sheet metal bundle, because the bundle diameter results from the difference between the original distance between the two measuring stops and the adjustment path of the displaceable measuring stop.
- the required stroke is also determined, which lifts the sheet metal bundle to the axis height of the reel.
- the measurement of the collar diameter offers the advantage that, for example, the lifting speed, depending on the collar diameter, can be slowed down just before reaching the alignment position in order to ensure the smallest possible tolerances.
- the coil weight can be determined via the coil diameter, which also allows a favorable adaptation of the drive to the sheet metal coil to be treated.
- the diameter can be recorded separately from the reel, so that the values obtained can already be used for the transport of the coil to the reel.
- the measuring device consists of an incremental scale with a scanning unit and a counter for the scanning pulses of the scanning unit connected to a computer, because the digital one Measurement a measurement accuracy specified by the incremental scale can be easily maintained and the scanning pulses counted in the counter can be used directly for processing in the computer.
- This computer belonging to the controller then outputs the desired calculation results or control pulses for controlling the individual drives in accordance with its program.
- the lifting table can advantageously be used as adjustable measuring stop can be connected to a measuring device for the stroke. If the immovable measuring stop is a light barrier, a stop pulse can be obtained for the counter of the measuring device when the light barrier is interrupted, making any mechanical switch superfluous. If sheet metal coils with very different diameters are to be detected, it is advisable to provide two or more light barriers with a mutual distance in the lifting direction of the lifting table in order to be able to limit the lifting table to a maximum. With such a design, the sheet metal collar only needs to be raised or lowered regardless of its diameter to the next light barrier, as a result of which the maximum stroke is limited to the distance between two successive light barriers.
- this counterstop is designed as an adjustable pressure stamp.
- the protruding tape start is pressed against the collar by means of the pressure stamp, thus ensuring the detection of the actual coil diameter.
- the lifting table 1 of a trolley 3 which can be moved on rails 2 is connected to a measuring device 4 for the lifting path of the lifting table 1.
- This measuring device consists of an incremental scale 5, which can be designed, for example, as a toothed rack, and a scanning unit 6, which is connected to a counter 7.
- the scanning unit for the incremental scale emits scanning pulses to the counter 7 when the scale marks are passed, which counts these scanning pulses. The sum of the scanning pulses therefore corresponds to the number of measuring marks of the incremental scale passed over by the scanning unit 6 and can be evaluated as a distance dimension for a given measuring mark distance.
- the scanning unit 6 can be designed differently, there are particularly simple conditions for the device shown if the scanning unit comprises the incremental scale designed as a toothed rack and carries a light source on one fork leg and a photoelectric element on the other fork leg. The light beam between the light source and the photoelectric element is interrupted by the teeth of the rack, whereby the required counting pulses are obtained.
- two measuring stops 9 and 10 are required, of which one 10 is formed by the lifting table 1 and the other by at least one measuring sensor, one being a measuring sensor Offers light barrier 11 as particularly advantageous. If the sheet metal collar 8 is now raised with the aid of the lifting table 1 from a basic position determined by the starting position of the lifting table 1 until the stationary measuring stop 9 is reached by the collar, the counter 7 of the measuring device 4 can be stopped via the measuring stop. Since the distance of the lifting table 1 in its initial position from the stationary measuring stop is structurally predetermined and known, the adjustment path of the lifting table 1 is a measure from which the collar diameter can be derived.
- the collar diameter can be directly at the counter when the fixed measuring stop is reached be read. If the sheet metal collar 8 reaches a light barrier 11 when it is raised, the light beam is interrupted, which can be used to pass on a stop pulse to the counter 7 via a line 12.
- the diameter detection for the sheet bundle 8 resting on the lifting table 1 does not yet ensure the alignment of this sheet bundle with respect to the reel axis.
- the required stroke distance for the lifting table 1 can, however, be calculated from the diameter, because the distance of the reel axis from the coil carriage 3 and thus from the lifting table 1 is predetermined in its initial position.
- the status of the counter 7 can be read into a computer 14 which, on the basis of its program, calculates the lifting path of the lifting table 1 necessary for aligning the sheet metal bundle with respect to the reel axis and the calculation result or a corresponding one Passes control signal to an actuator 15 for a control valve 16 in the supply line 17 of the cylinder 13.
- the determined bundle diameter can also be used for additional tax tasks.
- the coil diameter the initial number of revolutions required for a desired take-off speed for the reel is given.
- the coil weight depends on the coil diameter, which allows weight-dependent drive control via the diameter detection.
- the lifting speed can be changed over from rapid to crawling in a favorable manner, so that the desired lifting position can be approached precisely.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausrichten eines Blechbundes gegenüber einem Haspel, bestehend aus einem Hubtisch, dessen Hebeantrieb über eine Steuerung in Abhängigkeit von der Lage zweier relativ gegeneinander verschiebbarer Messanschläge betätigbar ist, die einerseits durch den Hubtisch und anderseits durch wenigstens einen Messfühler gebildet sind.
- Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (AT-A 277124) sind die beiden Messanschläge gegensinnig und symmetrisch zurAchse des Haspels verschiebbar, so dass der am Hubtisch liegende Bund beim Erreichen des Gegenanschlages gegenüber dem Haspel ausgerichtet ist. Da der den einen Messanschlag bildende Fühler und der den anderen Messanschlag bildende Hubtisch auf Grund ihrer gegensinnigen Bewegung stets gleich weit von der Haspelachse entfernt sind, muss beim Ansprechen des beispielsweise durch eine Lichtschranke gegebenen Messfühlers der Abstand der beiden Messanschläge dem Durchmesser des Blechbundes entsprechen, was die Ausrichtung des Blechbundes gegenüber der Haspelachse zur Folge hat.
- Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Aufbringen eines Bundes auf einen Abwickelhaspel (DE-B-1 802212) wird der als Messfühler ausgebildete Messanschlag zunächst auf den Blechbund aufgesetzt und dann die Entfernung des Hubtisches von der Haspelachse mit dem Abstand zwischen dem Messfühler und der Haspelachse verglichen. Zu diesem Zweck sind die beiden durch den Messfühler und den Hubtisch gegebenen Messanschläge jeweils mit einer Messeinrichtung für ihren Abstand von der Haspelachse verbunden, so dass der Antrieb für den Hubtisch über eine Steuerung abgestellt werden kann, wenn die beiden Messeinrichtungen gleiche Werte angeben. Der Hubtisch muss demnach zur Ausrichtung des Blechbundes gegenüber dem Haspel so lange gehoben oder gesenkt werden, bis diese Bedingung erfüllt ist.
- Nachteilig bei diesen bekannten Vorrichtungen ist, dass entweder der Verstellweg beider Messanschläge, also der Hub des Hubtisches und der Verschiebeweg des Messfühlers erfasst oder beide Messanschläge gegensinnig bewegt werden müssen, was eine vergleichsweise aufwendige und damit störanfällige Konstruktion bedingt. Ausserdem werden die tatsächlichen Bunddurchmesser nicht grössenmässig erfasst, so dass die Steuerung die Bundgrösse nicht berücksichtigen kann. Der Antrieb und die Geschwindigkeit der einzelnen Arbeitsgänge müssen folglich fest vorgegeben sein und können nicht an die jeweilige Bundgrösse angepasst werden.
- Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass mit einfachen konstruktiven Mitteln eine Ausrichtung der Blechbunde gegenüber einem Haspel gewährleistet wird, wobei eine Anpassung der Steuerung an verschiedene Bunddurchmesser möglich sein soll.
- Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass einer der beiden Messanschläge mit einer an die Steuerung angeschlossenen Messeinrichtung für seinen Verstellweg verbunden ist, dass sich der andere Messanschlag zumindest während der Verstellwegmessung in einer vorbestimmten Grundstellung befindet und dass das Ausrichtmass für den Blechbund mit Hilfe eines Rechners aus der Differenz zwischen dem vorgegebenen Grundabstand der beiden Messanschläge und dem gemessenen Verstellweg ermittelt wird.
- Da auf Grund dieser Massnahmen zur Durchmessererfassung nur einer der beiden Messanschläge verstellt werden muss, während der andere Messanschlag sich in Ruhe befindet, ergibt sich für die Messverstellung ein geringer Konstruktionsaufwand. Die vorgegebene Grundstellung des nicht während der Messung zu verstellenden Messanschlages macht trotzdem die Durchmesserbestimmung für den Blechbund möglich, weil sich der Bunddurchmesser aus der Differenz des ursprünglichen Abstandes der beiden Messanschläge und des Verstellweges des verschiebbaren Messanschlages ergibt. Mit dem vorgegebenen Abstand zwischen dem in seiner Grundstellung befindlichen Hubtisch und der Haspelachse ist auch der erforderliche Hub bestimmt, der den Blechbund auf die Achshöhe des Haspels anhebt. Die Messung des Bunddurchmessers bietet dabei den Vorteil, dass beispielsweise die Hubgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Bunddurchmesser knapp vor Erreichen der Ausrichtlage entsprechend verlangsamt werden kann, um möglichst geringe Toleranzen sicherzustellen. Darüber hinaus kann über den Bunddurchmesser das Bundgewicht erfasst werden, was ebenfalls eine günstige Anpassung des Antriebes an die zu behandelnden Blechbunde erlaubt. Schliesslich ergibt sich der Vorteil, dass die Durchmessererfassung örtlich getrennt von dem Haspel erfolgen kann, so dass die gewonnenen Werte bereits für den Antransport des Bundes zum Haspel ausgenützt werden können.
- Obwohl es grundsätzlich nur auf die Messung des Verstellweges des während des Messvorganges anstellbaren Messanschlages ankommt, können besondere Vorteile erzielt werden, wenn die Messeinrichtung aus einem Inkrementalmassstab mit einer Abtasteinheit und einem an einen Rechner angeschlossenen Zähler für die Abtastimpulse der Abtasteinheit besteht, weil durch die digitale Messung eine durch den Inkrementalmassstab vorgegebene Messgenauigkeit einfach eingehalten werden kann und die im Zähler gezählten Abtastimpulse unmittelbar zur Verarbeitung im Rechner verwendet werden können. Dieser der Steuerung zugehörige Rechner gibt dann entsprechend seinem Programm die gewünschten Rechenergebnisse bzw. Steuerimpulse zur Steuerung der einzelnen Antriebe aus.
- Da der Hubtisch mit einem Hebeantrieb versehen sein muss, kann der Hubtisch vorteilhaft als verstellbarer Messanschlag mit einer Messeinrichtung für den Hub verbunden sein. Ist der unbewegliche Messanschlag eine Lichtschranke, so kann bei einer Unterbrechung der Lichtschranke ein Stopp-Impuls für den Zähler der Messeinrichtung gewonnen werden, was jedem mechanischen Schalter überflüssig macht. Sind Blechbunde mit sehr unterschiedlichem Durchmesser zu erfassen, so empfiehlt es sich, zwei oder mehrere Lichtschranken mit einem gegenseitigen Abstand in Hubrichtung des Hubtisches vorzusehen, um den Hubtisch auf ein Höchstmass beschränken zu können. Der Blechbund braucht bei einer solchen Ausbildung unabhängig von seinem Durchmesser lediglich bis zur nächsten Lichtschranke angehoben oder abgesenkt zu werden, wodurch der maximale Hub auf den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lichtschranken begrenzt wird.
- Wird nicht der Hubtisch für die Durchmessererfassung verstellt, sondern der Gegenanschlag, so muss zwar ein zusätzlicher Antrieb für diesen Gegenanschlag vorgesehen werden, doch kann mit einem solchen beweglichen Gegenanschlag eine Fehlmessung durch abstehende Bandendenvermiedenwerden, wenn dieser Gegenanschlag als anstellbarer Druckstempel ausgebildet ist. Über den Druckstempel wird nämlich der abstehende Bandanfang gegen den Bund gedrückt und damit die Erfassung des tatsächlichen Bunddurchmessers gewährleistet.
- In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
- Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Ausrichten eines Blechbundes gegenüber einem Haspel mit einem feststehenden, zwei optische Messfühler aufweisenden Messanschlag und
- Fig. 2 eine Konstruktionsvariante einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem an den Blechbund anstellbaren Druckstempel als beweglichen Messanschlag.
- Wie Fig. 1 zeigt, ist der Hubtisch 1 eines auf Schienen 2 verfahrbaren Bundwagens 3 mit einer Messeinrichtung 4 für den Hubweg des Hubtisches 1 verbunden. Diese Messeinrichtung besteht aus einem Inkrementalmassstab 5, der beispielsweise als Zahnstange ausgebildet sein kann, und einer Abtasteinheit 6, die an einem Zähler 7 angeschlossen ist. Die Abtasteinheit für den Inkrementalmassstab gibt beim Überfahren der Massstabmarken Abtastimpulse an den Zähler 7 ab, der diese Abtastimpulse zählt. Die Summe der Abtastimpulse entspricht daher der Anzahl der von der Abtasteinheit 6 überfahrenen Messmarken des Inkrementalmassstabes und kann bei gegebenem Messmarkenabstand als Streckenmass gewertet werden.
- Obwohl die Abtasteinheit 6 verschieden ausgebildet sein kann, ergeben sich für die dargestellte Vorrichtung besonders einfache Verhältnisse, wenn die Abtasteinheit den als Zahnstange ausgebildeten Inkrementalmassstab gabelartig umfasst und auf einem Gabelschenkel eine Lichtquelle und auf dem anderen Gabelschenkel ein fotoelektrisches Element trägt. Der Lichtstrahl zwischen der Lichtquelle und dem fotoelektrischen Element wird durch die Zähne der Zahnstange unterbrochen, wodurch die erforderlichen Zählimpulse erhalten werden.
- Um einen auf den Hubtisch 1 abgelegten Blechbund 8 gegenüber einem nicht dargestellten Haspel ausrichten zu können, sind zwei Messanschläge 9 und 10 erforderlich, von denen der eine 10 durch den Hubtisch 1 und der andere durch wenigstens einen Messfühler gebildet werden, wobei sich als Messfühler eine Lichtschranke 11 als besonders vorteilhaft anbietet. Wird nun der Blechbund 8 mit Hilfe des Hubtisches 1 aus einer durch die Ausgangslage des Hubtisches 1 bestimmten Grundstellung angehoben, bis der ortsfeste Messanschlag 9 vom Bund erreicht ist, so kann über den Messanschlag der Zähler 7 der Messeinrichtung 4 angehalten werden. Da der Abstand des Hubtisches 1 in seiner Ausgangslage von dem ortsfesten Messanschlag konstruktiv vorgegeben und bekannt ist, ist der Verstellweg des Hubtisches 1 ein Mass, aus dem der Bunddurchmessr abgeleitet werden kann. Wird der Zähler in der Ausgangslage des Hubtisches 1 über eine Referenzmarke auf einen dem Abstand zwischen dem Hubtisch und dem ortsfesten Messanschlag 9 entsprechenden Wert gesetzt und ist der Zähler als Vor- und Rückwärtszähler ausgebildet, so kann am Zähler der Bunddurchmesser beim Erreichen des festen Messanschlages unmittelbar abgelesen werden. Erreicht der Blechbund 8 beim Anheben eine Lichtschranke 11, so wird der Lichtstrahl unterbrochen, was dazu ausgenützt werden kann, einen Stopp-Impuls über eine Leitung 12 an den Zähler 7 weiterzugeben.
- Die Durchmessererfassung für den jeweils am Hubtisch 1 aufliegenden Blechbund 8 stellt selbstverständlich noch nicht die Ausrichtung dieses Blechbundes gegenüber der Haspelachse sicher. Aus dem Durchmesser lässt sich jedoch der erforderliche Hubweg für den Hubtisch 1 errechnen, weil wiederum der Abstand der Haspelachse vom Bundwagen 3 und damit vom Hubtisch 1 in seiner Ausgangslage vorgegeben ist. Zur Steuerung der den Hebeantrieb für den Hubtisch 1 bildenden Zylinder 13 kann der Stand des Zählers 7 in einen Rechner 14 eingelesen werden, der auf Grund seines Programmes den zum Ausrichten des Blechbundes gegenüber der Haspelachse notwendigen Hubweg des Hubtisches 1 berechnet und das Rechenergebnis oder ein entsprechendes Steuersignal an eine Stelleinrichtung 15 für ein Steuerventil 16 in der Beaufschlagungsleitung 17 der Zylinder 13 weitergibt.
- Der ermittelte Bunddurchmessr kann aber auch für zusätzliche Steueraufgaben herangezogen werden. Mit dem Bunddurchmesser ist nämlich die für eine gewünschte Abzugsgeschwindigkeit erforderliche Anfangs-Umdrehungszahl für den Haspel gegeben. Ausserdem hängt das Bundgewicht von dem Bunddurchmesser ab, was eine gewichtsabhängige Antriebssteuerung über die Durchmessererfassung erlaubt. Weiters kann bei vorgegebenem Bunddurchmesser die Hubgeschwindigkeit in günstiger Weise von einem Eilgang in einen Kriechgang umgestellt werden, so dass die gewünschte Hublage genau angefahren werden kann.
- Ist mit sehr unterschiedlichen Bunddurchmessern zu rechnen, so empfiehlt sich das Vorsehen von zwei oder mehreren Lichtschranken 11, damit der Verstellweg für den Hubtisch 1 vom Durchmesser des jeweils aufliegenden Bundes weitgehend unabhängig bleiben kann. Der Bund braucht ja lediglich bis zur nächsten Lichtschranke 11 angehoben oder abgesenkt zu werden, um einen entsprechenden Stopp-Impuls für den Zähler 7 zu erhalten. An Hand des strichpunktiert angedeuteten Bundes mit einem grossen Durchmesser lässt sich einfach ersehen, dass zur Durchmessererfassung nur ein geringer Hub erforderlich ist. Ein Bund mit kleinerem Durchmesser braucht aber nicht bis zur oberen Lichtschranke 11 angehoben zu werden. Die darunter liegende Lichtschranke gewährleistet bereits eine Durchmessererfassung in gleicher Weise.
- Zum Unterschied zur Vorrichtung nach Fig. 1 wird gemäss der Fig. 2 nicht der durch den Hubtisch 1 gegebene Messanschlag 10 zur Durchmessererfassung verstellt, sondern ein Druckstempel 18, der mittels eines Zylinders 19 gegen den Blechbund 8 gedrückt wird. Da der Verschiebeweg des Druckstempels 18 über eine analoge Messeinrichtung 4 mit einem Inkrementalmassstab 5 und einer an einen Zähler angeschlossenen Abtasteinheit 6 gemessen wird, kann in analoger Weise der Durchmesser des Bundes 8 und damit der für das Anheben des Bundes auf die Haspelachse erforderliche Hub bestimmt werden. Durch den gegen den Blechbund 8 verfahrbaren Druckstempel 18 können Fehlmessungen durch vom Bund abstehende Bandenden wirksam vermieden werden. Diese in Fig. 2 strichpunktiert angedeuteten Bandenden 20 werden nämlich mit Hilfe des Druckstempels 18 an den Bund angedrückt, so dass zwischen den beiden Messanschlägen 9, 10 der tatsächliche Bunddurchmesser erfasst wird.
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| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
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| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
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| PLBI | Opposition filed |
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| 26 | Opposition filed |
Opponent name: SMS SCHLOEMANN-SIEMAG AG Effective date: 19850222 |
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| NLR1 | Nl: opposition has been filed with the epo |
Opponent name: SMS SCHLOEMANN-SIEMAG AG. |
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| RDAG | Patent revoked |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009271 |
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| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: PATENT REVOKED |
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| 27W | Patent revoked |
Effective date: 19850826 |
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| REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
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| NLR2 | Nl: decision of opposition | ||
| GBPR | Gb: patent revoked under art. 102 of the ep convention designating the uk as contracting state | ||
| BERE | Be: lapsed |
Owner name: VOEST-ALPINE A.G. Effective date: 19851023 |
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| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST |
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| EUG | Se: european patent has lapsed |
Ref document number: 81890179.5 Effective date: 19860730 |