EP0887123A2 - Vorrichtung zum Ankuppeln eines Verschiebemittels - Google Patents

Vorrichtung zum Ankuppeln eines Verschiebemittels Download PDF

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EP0887123A2
EP0887123A2 EP98111426A EP98111426A EP0887123A2 EP 0887123 A2 EP0887123 A2 EP 0887123A2 EP 98111426 A EP98111426 A EP 98111426A EP 98111426 A EP98111426 A EP 98111426A EP 0887123 A2 EP0887123 A2 EP 0887123A2
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coupling
plunger
coupling head
cylinder
piston rod
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EP0887123B1 (de
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Gerhard Dipl.-Ing. Kudla
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SMS Siemag AG
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SMS Schloemann Siemag AG
SMS Demag AG
Schloemann Siemag AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/08—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts
    • B21B31/10—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts by horizontally displacing, i.e. horizontal roll changing
    • B21B31/103—Manipulators or carriages therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2203/00—Auxiliary arrangements, devices or methods in combination with rolling mills or rolling methods
    • B21B2203/30—Quick or bayonet couplings

Definitions

  • the invention relates to a device for coupling a displacement means a roll changing carriage / carriage or a roll stand or one Roll stand.
  • Removal trolley or the rolling stand with a vertical locking cylinder equip. This is used to lock the piston rod of the displacement cylinder, which is why a wedge is actuated by the vertical cylinder.
  • Shift cylinder required locking cylinder requires that to Roll stand a separate pressure medium supply with quick fasteners or a Media chain is laid. Furthermore, a mobile or stationary steering position is available Control of the locking cylinder required.
  • the invention has for its object to a generic device create with which the coupling and uncoupling of the moving means to the object to be removed can be reached more easily, especially in Universal rolling mills, the rolling stands that can be moved in two rolling positions exhibit.
  • the displacement means with a coupling head is formed, which has an axial in and inside Disengaging element, to which radially displaceable locking bodies are assigned, which in engage a clutch housing enclosing the clutch head in situ.
  • the axial input and Release element and the associated radially displaceable locking body simple and advantageous way the coupling head of the displacement means with the Coupling or uncoupling the clutch housing without an additional Locking cylinder or a locking means is necessary.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the displacement means Actuating cylinder is, the piston rod is provided with the coupling head, which as axial adjustment element formed on its outer circumference with helical slopes Plunger picks up. About the piston rod of the actuating cylinder Push the coupling head into the coupling housing or pull it out.
  • the displacement means it is also possible for the displacement means to have a spindle Motor drive or the like on which the coupling head is arranged. That as Plunger-trained axial adjustment element causes over its lifting slopes at the same time that the radially displaceable locking body with the clutch housing in Engaged or released from engagement.
  • the latching bodies are advantageous in through openings the coupling head holds balls that can be engaged and disengaged, which is assigned a circumferential locking groove in the clutch housing.
  • the balls are similar to a ball cage, movable but fail-safe, in the Passages of the coupling head held. So engages with a radial Displacement of the balls only one ball section in the complementary locking groove of the clutch housing.
  • Another embodiment of the invention provides that the cylinder housing one the piston surface of the cylinder piston and one assigned to the plunger Has pressure medium connection, one in the piston rod to the plunger leading pressure medium line is arranged, the radial holes on the piston-side cylinder space is connected. Via the pressure medium connection of the Cylinder piston is pressurized with a pressure medium, so that the Piston rod of the cylinder with its coupling head forward in that The clutch housing engages. If after that the one assigned to the plunger Pressure medium connection is acted upon by a pressure medium, flows or flows this through the pressure medium line in the piston rod to the plunger, which is thereby axially displaced and the balls of the Presses the coupling head into the circumferential locking groove of the coupling housing.
  • the compression spring of the plunger is convenient in arranged a center hole of the plunger and supports with its free front end at the bottom of a bore of the plunger Coupling head.
  • a preferred application of the invention provides that the clutch housing a rolling stand is flanged. This brings e.g. the advantage of a universal scaffold with itself that this after coupling to the displacement means in a simple manner a second rolling position (shift about 700 mm) can be adjusted. Is too it is possible - assuming a corresponding stroke of the displacement means -, For example, a changing stand or a roller changing car, which then with the Coupling half must be completely out of the rolling mill except for one Exchange platform to move.
  • the clutch unit with its axial engagement and disengagement element as well as the radially displaceable locking bodies in the coupling head anyway required shifting means is integrated, the known Sliding devices additionally required locking cylinders are omitted; it therefore, the otherwise incurred costs for a cylinder, the installation save additional pressure lines and a separate control station.
  • a displacement means 1 designed as an actuating cylinder 2.
  • Actuating cylinder 2 has a piston rod 3, which is connected to a coupling head 4 Is provided.
  • a coupling head 4 Is provided in the interior of the coupling head 4
  • the plunger 5 has its outer circumference lifting slopes 6.
  • Coupling head 4 locking balls designed as balls 8 limited and held disengageable.
  • the coupling head 4 engages in a coupling housing 9, the in the exemplary embodiment to a roll stand 10 shown only schematically here is flanged.
  • the jacket 11 of the clutch housing 9 is one of the balls 8 complementary, circumferential locking groove 12 formed.
  • the cylinder housing 13 of the Actuating cylinder 2 is a pressure medium connection 14 for the piston surface 15 of the Cylinder piston 16 and a pressure medium connection 17 assigned to the plunger 5.
  • a pressure medium connection 14 for the piston surface 15 of the Cylinder piston 16 and a pressure medium connection 17 assigned to the plunger 5.
  • Port 17 is connected to the plunger 5 via an arranged in the piston rod 3
  • Pressure medium supply line 18 in connection, which via radial bores 19 to the piston-side cylinder space 20 is connected.
  • the pressurized piston rod 3 of the actuating cylinder 2 is with her Coupling head 4 immersed in the coupling housing 9 until it stops.
  • Both Pressure medium connections 14, 17 are under pressure, the connection 14 flowing and acting on the piston surface 15 pressure medium the piston rod 3rd has moved forward while the pressure medium connection 17 in the pressure medium supplied to the cylinder chamber via the radial bores 19 into the Propellant line 18 propagated and the plunger 5 against a compression spring 21st has moved forward; in this operating position the coupling is finished.
  • the Compression spring 21 is located in a central bore 22 of the plunger 5 and is supported with its free front end 23 at the bottom 24 of the plunger 5 receiving Bore 25 of the coupling head 4.
  • the operating position with the coupling head 4 fixed in the coupling housing 9 is shown in the lower part of FIG. 1.
  • the plunger 5 has 6 over its slopes the balls 8 pressed outwards into the circumferential locking groove 12 (see lower half of Fig. 2).
  • the pressure medium connection 14 is depressurized. It is now only the annular surface 27 of the cylinder piston 16 via the pressure medium connection 17th under pressure so that the piston rod 3 in the actuating cylinder 2 to the rear moved and moves the coupled roll stand 10.
  • the pressure medium connection 17 is depressurized made.
  • the compression spring 21 can relax and the plunger 5 with the Press the bevel 6 towards the piston rod 3.
  • the balls 8 get by with it their free seat and can freely in the passage openings 7 in their Fall out of latch position.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Ankuppeln eines Verschiebemittels (1) an einen Walzenwechselwagen/-schlitten oder ein Walzgerüst bzw. einen Walzenständer (10), läßt sich das Ankuppeln an das Verschiebemittel vereinfachen, wenn das Verschiebemittel (1) mit einem Kupplungskopf (4) ausgebildet ist, der in seinem Inneren ein axiales Ein- und Ausrückelement (5) aufweist, dem radial verlagerbare Rastkörper (8) zugeordnet sind, die in ein in situ den Kupplungskopf (4) umschließendes Kupplungsgehäuse (9) eingreifen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ankuppeln eines Verschiebemittels an einen Walzenwechselwagen/-schlitten oder ein Walzgerüst bzw. einen Walzenständer.
  • Um Maß- und Formabweichungen der auf den verschiedensten Walzstraßen hergestellten Walzerzeugnisse zu vermeiden und eine gute Oberflächenbeschaffenheit der Fertigerzeugnisse zu gewahrleisten, ist ein häufiger Wechsel der verschleißenden Walzen notwendig. Zum Walzenwechsel sind im Stand der Technik, wie in Stahl und Eisen 95 (1975) Nr. 5 beschrieben, verschiedene Methoden bekannt. So kann einerseits der Walzenwechsel beispielsweise mit einem Kran, Kraneinsatz mit zusätzlichen Hilfs-Vorrichtungen oder mit Ausbauschlitten bzw. -wagen vorgenommen werden. Andererseits wird häufig auch das komplette Walzgerüst gewechselt. Damit sich die Walzen mittels Ausbauschlitten bzw. -wagen aus dem oder in das Walzgerüst fahrenlassen respektive sich ein Walzgerüst in verschiedene Walzpositionen bewegen oder komplett wechseln läßt, sind Vorrichtungen in Form von beispielsweise Seilzügen mit Antriebsmotor, Gewindespindeln mit Motor und hydraulischen Einrichtungen vorgesehen.
  • Zum Ankuppeln des Ausbauschlittens bzw. -wagens oder des gesamten Walzgerüstes an ein Verschiebemittel, z.B. einen Hydraulikzylinder, ist es bekannt, den Ausbauwagen bzw. das Walzgerüst mit einem vertikalen Verriegelungszylinder auszurüsten. Dieser dient zum Verriegeln der Kolbenstange des Verschiebezylinders, wozu von dem vertikalen Zylinder ein Keil betätigt wird. Der zusätzlich zum Verschiebezylinder benötigte Verriegelungszylinder setzt voraus, daß zu dem Walzgerüst eine separate Druckmittelzuleitung mit Schnellverschlüssen oder eine Medienkette verlegt wird. Weiterhin ist ein mobiler oder stationärer Steuerstand zum Ansteuern des Verriegelungszylinders erforderlich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, mit der sich das An- und Abkuppeln des Verschiebemittels an den auszubauenden Gegenstand einfacher erreichen läßt, wie insbesondere in Universalwalzstraßen, die in zwei Walzpositionen verschiebbare Walzgerüste aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verschiebemittel mit einem Kupplungskopf ausgebildet ist, der in seinem Inneren ein axiales Ein- und Ausrückelement aufweist, dem radial verlagerbare Rastkörper zugeordnet sind, die in ein in situ den Kupplungskopf umschließendes Kupplungsgehäuse eingreifen. Der Erfindung liegt hierbei die Überlegung zugrunde, durch das axiale Ein- und Ausrückelement und die diesem zugeordneten, radial verlagerbaren Rastkörper auf einfache und vorteilhafte Weise den Kupplungskopf des Verschiebemittels mit dem Kupplungsgehäuse zu kuppeln bzw. zu entkuppeln, ohne daß hierzu ein zusätzlicher Verriegelungszylinder bzw. ein Verriegelungsmittel notwendig ist.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Verschiebemittel ein Stellzylinder ist, dessen Kolbenstange mit dem Kupplungskopf versehen ist, der als axiales Verstellelement einen an seinem Außenumfang mit Hubschrägen ausgebildeten Plunger aufnimmt. Über die Kolbenstange des Stellzylinders läßt sich der Kupplungskopf in das Kupplungsgehäuse schieben bzw. aus diesem herausziehen. Alternativ ist es aber auch möglich, daß das Verschiebemittel eine Spindel mit Motorantrieb oder dergleichen ist, an der der Kupplungskopf angeordnet ist. Das als Plunger ausgebildete axiale Verstellelement bewirkt über seine Hubschrägen gleichzeitig, daß die radial verlagerbaren Rastkörper mit dem Kupplungsgehäuse in Eingriff gebracht bzw. aus dem Eingriff gelöst werden.
  • Nach einem Vorschlag der Erfindung sind die Rastkörper vorteilhaft in Durchtrittsöffnungen des Kupplungskopfes begrenzt ein- und ausrückbar gehaltene Kugeln, denen im Kupplungsgehäuse eine umlaufende Rastnut zugeordnet ist. Die Kugeln werden ähnlich einem Kugelkäfig, beweglich aber ausfallsicher, in den Durchtrittsöffnungen des Kupplungskopfes gehalten. So greift bei einer radialen Verschiebung der Kugeln nur immer ein Kugelabschnitt in die komplementäre Rastnut des Kupplungsgehäuses ein. Durch die Verwendung von Kugeln als Rastkörper läßt sich auf einfache Weise eine Gegenrast erreichen, indem nämlich im Kupplungsgehäuse lediglich eine komplementäre umlaufende Rastnut hergestellt zu werden braucht, beispielsweise durch eine wenig aufwendige Fräsbearbeitung.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Zylindergehäuse einen der Kolbenfläche des Zylinderkolbens und einen dem Plunger zugeordneten Druckmittelanschluß aufweist, wobei in der Kolbenstange eine zu dem Plunger führende Druckmittelleitung angeordnet ist, die über Radialbohrungen an den kolbenseitigen Zylinderraum angeschlossen ist. Über den Druckmittelanschluß des Zylinderkolbens wird die Kolbenfläche mit einem Druckmittel beaufschlagt, so daß die Kolbenstange des Zylinders mit ihrem Kupplungskopf nach vorne in das Kupplungsgehäuse einrückt. Wenn danach der dem Plunger zugeordnete Druckmittelanschluß mit einem Druckmittel beaufschlagt wird, fließt bzw. strömt dieses durch die in der Kolbenstange ausgebildete Druckmittelleitung zu dem Plunger, welcher dadurch axial verschoben wird und über seine Hubschrägen die Kugeln des Kupplungskopfes in die umlaufende Rastnut des Kupplungsgehäuses drückt.
  • Sobald anschließend der Druck an dem Druckmittelanschluß des Plungers weggenommen wird, bewegt sich der Plunger, der vorzugsweise unter der Kraft einer Feder steht, selbsttätig axial nach hinten, wodurch die Kugeln aus ihrem Rastsitz freigegeben werden und in die Durchtrittsöffnungen des Kupplungskopfes in ihre Ausgangslage zurückgleiten. Die Druckfeder des Plungers ist zweckmäßiger Weise in einer Mittenbohrung des Plungers angeordnet und stützt sich mit ihrem freien vorderen Ende am Grund einer den Plunger aufnehmenden Bohrung des Kupplungskopfes ab.
  • Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung sieht vor, daß das Kupplungsgehäuse an ein Walzgerüst angeflanscht ist. Dies bringt bei z.B. einem Universalgerüst den Vorteil mit sich, daß dieses nach Ankupplung an das Verschiebemittel in einfacher Weise in eine zweite Walzposition (Verschiebung etwa 700 mm) verstellt werden kann. Auch ist es möglich - einen entsprechenden Hub des Verschiebemittels vorausgesetzt -, beispielsweise ein Wechselgerüst oder einen Walzenwechselwagen, der dann mit der Kupplungshälfte ausgerüstet sein muß, völlig aus der Walzstraße heraus bis auf eine Wechselplattform zu verfahren.
  • Dabei der Erfindung die Kupplungseinheit mit ihrem axialen Ein- und Ausrückelement sowie den radial verlagerbaren Rastkörpern in dem Kupplungskopf des ohnehin benötigten Verschiebemittels integriert ist, kann der bei bekannten Verschiebeeinrichtungen zusätzlich benötigte Verriegelungszylinder entfallen; es lassen sich daher die ansonsten anfallenden Kosten für einen Zylinder, die Installation von zusätzlich benötigten Druckleitungen sowie ein separater Steuerstand einsparen.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert ist. Es zeigen:
    • Fig. 1
    im Längsschnitt ein Verschiebemittel, das mit einem schematisch dargstellten Walzgerüst über ein Kupplungselement verbunden ist; und
    Fig. 2
    im Schnitt entlang der Linie I-I von Fig. 1 als Einzelheit das Kupplungselement.
  • In Fig. 1 ist ein als Stellzylinder 2 ausgebildetes Verschiebemittel 1 dargestellt. Der Stellzylinder 2 weist eine Kolbenstange 3 auf, die mit einem Kupplungskopf 4 ausgestattet ist. Im Inneren des Kupplungskopfes 4 ist ein axiales Ein- und Ausrückelement in Form eines Plungers 5 angeordnet. Der Plunger 5 besitzt an seinem Außenumfang Hubschrägen 6. Weiterhin sind in Durchtrittsöffnungen 7 des Kupplungskopfes 4 als Kugeln 8 ausgebildete Rastkörper begrenzt ein- und ausrückbar gehalten. Der Kupplungskopf 4 greift in ein Kupplungsgehäuse 9 ein, das im Ausführungsbeispiel an ein hier nur schematisch dargestelltes Walzgerüst 10 angeflanscht ist. Im Mantel 11 des Kupplungsgehäuses 9 ist eine zu den Kugeln 8 komplementäre, umlaufende Rastnut 12 ausgebildet. Dem Zylindergehäuse 13 des Stellzylinders 2 ist ein Druckmittelanschluß 14 für die Kolbenfläche 15 des Zylinderkolbens 16 und ein Druckmittelanschluß 17 für den Plunger 5 zugeordnet. Der Anschluß 17 steht mit dem Plunger 5 über eine in der Kolbenstange 3 angeordnete Druckmittelzuleitung 18 in Verbindung, die über Radialbohrungen 19 an den kolbenseitigen Zylinderraum 20 angeschlossen ist.
  • Nachfolgend wird ein Verschiebevorgang des Walzgerüstes 10 mittels des Verschiebemittels 1 beschrieben.
  • Die druckmittelbeaufschlagte Kolbenstange 3 des Stellzylinders 2 ist mit ihrem Kupplungskopf 4 bis zum Anschlag in das Kupplungsgehäuse 9 eingetaucht. Beide Druckmittelanschlüsse 14, 17 stehen unter Druck, wobei das durch den Anschluß 14 fließende und auf die Kolbenfläche 15 einwirkende Druckmittel die Kolbenstange 3 nach vorne verschoben hat, während sich das über den Druckmittelanschluß 17 in den Zylinderraum zugeleitete Druckmittel über die Radialbohrungen 19 in die Druckmittelzuleitung 18 fortgepflanzt und den Plunger 5 gegen eine Druckfeder 21 nach vorne verschoben hat; in dieser Betriebsstellung ist das Ankuppeln beendet. Die Druckfeder 21 befindet sich in einer Mittenbohrung 22 des Plungers 5 und stützt sich mit ihrem freien vorderen Ende 23 am Grund 24 der den Plunger 5 aufnehmenden Bohrung 25 des Kupplungskopfes 4 ab.
  • Die Betriebsstellung mit in dem Kupplungsgehäuse 9 festgelegten Kupplungskopf 4 ist im unteren Teil der Fig. 1 dargestellt. Der Plunger 5 hat über seine Hubschrägen 6 die Kugeln 8 nach außen in die umlaufende Rastnut 12 gedrückt (vgl. hierzu die untere Hälfte von Fig. 2). Um nun das Walzgerüst 10 in Richtung Stellzylinder 2 zu verfahren, wird der Druckmittelanschluß 14 drucklos gemacht. Es befindet sich jetzt nur noch die Ringfläche 27 des Zylinderkolbens 16 über den Druckmittelanschluß 17 unter Druck, so daß sich die Kolbenstange 3 in dem Stellzylinder 2 nach hinten bewegt und dabei das angekoppelte Walzgerüst 10 verfährt.
  • Zum Entkoppeln des Kupplungskopfes 4 von dem Kupplungsgehäuse 9, wie im oberen Teil der Fig. 1 und 2 gezeigt, wird der Druckmittelanschluß 17 drucklos gemacht. Die Druckfeder 21 kann sich entspannen und dabei den Plunger 5 mit den Hubschrägen 6 in Richtung Kolbenstange 3 drücken. Die Kugeln 8 kommen damit aus ihrem Rastsitz frei und können ungehindert in die Durchtrittsöffnungen 7 in ihre Außerrastposition fallen.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Ankuppeln eines Verschiebemittels an einen Walzenwechselwagen/- schlitten oder ein Walzgerüst bzw. einen Walzenständer,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Verschiebemittel (1) mit einem Kupplungskopf (4) ausgebildet ist, der in seinem Inneren ein axiales Ein- und Ausrückelement (5) aufweist, dem radial verlagerbare Rastkörper (8) zugeordnet sind, die in ein in situ dem Kupplungskopf (4) umschließendes Kupplungsgehäuse (9) eingreifen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Verschiebemittel (1) ein Stellzylinder (2) ist, dessen Kolbenstange (3) mit dem Kupplungskopf (4) versehen ist, der als axiales Verstellelement einen an seinem Außenumfang mit Hubschrägen (6) ausgebildeten Plunger (5) aufnimmt.
  3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2,
    gekennzeichnet durch
    als Rastkörper eingesetzte, in Durchtrittsöffnungen (7) des Kupplungskopfes (4) begrenzt ein- und ausrückbar gehaltene Kugeln (8) und eine diesen im Kupplungsgehäuse (9) zugeordnete umlaufende Rastnut (12).
  4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Zylindergehäuse (13) einen der Kolbenfläche (15) des Zylinderkolbens (16) und einen dem Plunger (5) zugeordneten Druckmittelanschluß (14, 17) aufweist, wobei in der Kolbenstange (3) eine zu dem Plunger (5) führende Druckmittelzuleitung (18) angeordnet ist, die über Radialbohrungen (19) an den kolbenstangenseitigen Zylinderraum (20) angeschlossen ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Plunger (5) unter der Kraft einer Druckfeder (21) steht.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Druckfeder (21) in einer Mittenbohrung (22) des Plungers (5) angeordnet ist und sich mit ihrem freien vorderen Ende (23) am Grund (24) einer den Plunger (5) aufnehmenden Bohrung (25) des Kupplungskopfes (4) abstützt.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Kupplungsgehäuse (9) an ein Walzgerüst (10) angeflanscht ist.
EP98111426A 1997-06-28 1998-06-22 Vorrichtung zum Ankuppeln eines Verschiebemittels Expired - Lifetime EP0887123B1 (de)

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