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Befestigungsanordnung für einen Meißel und Demontagewerkzeug - Dokument DE102005001535B3
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005001535B3 31.08.2006
Titel Befestigungsanordnung für einen Meißel und Demontagewerkzeug
Anmelder Betek Bergbau- und Hartmetalltechnik Karl-Heinz Simon GmbH & Co. KG, 78733 Aichhalden, DE
Erfinder Kammerer, Karl, 78737 Fluorn-Winzeln, DE;
Höhle, Björn, 78655 Dunningen, DE;
Wöhrstein, Thomas, 78733 Aichhalden, DE
Vertreter Jeck · Fleck · Herrmann Patentanwälte, 71665 Vaihingen
DE-Anmeldedatum 13.01.2005
DE-Aktenzeichen 102005001535
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 31.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.08.2006
IPC-Hauptklasse E21C 35/19(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse E21C 35/18(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für einen Schaftmeißel in einer Meißelaufnahme eines Meißelhalters, wobei der Schaftmeißel einen Meißelkopf und einen Meißelschaft aufweist, wobei der Meißelschaft einen Fixierabschnitt aufweist, wobei der Fixierabschnitt eine Funktionsfläche aufweist und wobei die Funktionsfläche mit einer dazu korrespondierenden Gegenfläche eines Sicherungsringes, der die Funktionsfläche zumindest teilweise umgreift, in Wirkverbindung steht, wobei in einer ersten Arbeitsstellung zwischen dem Schaftmeißel und dem Sicherungsring ein freies radiales und axiales Spiel gebildet ist und in einer zweiten Arbeitsstellung eine Klemmung zwischen der Funktionsfläche und der Gegenfläche des Sicherungsringes sowie einer Innenfläche der Meißelaufnahme des Meißelhalters und einer Außenkontur des Sicherungsringes gebildet ist. Damit kann erreicht werden, dass der Schaftmeißel einerseits leicht in die Meißelaufnahme eingeschoben werden kann und andererseits aber gegen das Herausrutschen gesichert ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Demontage eines in einer Meißenaufnahme eines Meißelhalters gehaltenen Schaftmeißels, der einen Meißelschaft aufweist, wobei der Schaftmeißel mittels eines Sicherungsringes in der Meißel- ...

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für einen Schaftmeißel in einer Meißelaufnahme eines Meißelhalters, wobei der Schaftmeißel einen Meißelkopf und einen Meißelschaft aufweist, wobei der Meißelschaft einen Fixierabschnitt mit Funktionsfläche aufweist, die mit einer dazu korrespondierenden Gegenfläche eines Sicherungsringes in Wirkverbindung steht, wobei die Gegenfläche die Funktionsfläche zumindest teilweise umgreift, wobei der Fixierabschnitt am Meißelschaft, die Meißelhalterung und der Sicherungsring so ausgebildet sind, dass eine durch den Fixierabschnitt begrenzte Relativbewegung des Sicherungsringes gegenüber dem Schaftmeißel zwischen einer ersten Arbeitsteilung des Schaftmeißels, bei der sich der Sicherungsring in einer vorderen, meißelspitzenseitigen Position des Fixierabschnittes und einer zweiten Arbeitsstellung, bei der sich der Sicherungsring in einer hinteren Position des Fixierabschnittes befindet, gegeben ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Demontagewerkzeug zur Demontage eines mit einer Befestigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 in einer Meißelaufnahme eines Meißelhalters gehaltenen Schaftmeißels mit Meißelschaft, wobei der Schaftmeißel mittels eines Sicherungsringes in der Meißelaufnahme gehalten ist und wobei das Demontagewerkzeug mit einem Entriegelungsstück, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Meißelaufnahme ist, an den Sicherungsring ansetzbar und der Sicherungsring für die Demontage des Schaftmeißels aus der Meißelaufnahme mit dem Entriegelungsstück bei Kraftbeaufschlagung in eine Entriegelungsposition bewegbar ist.

Aus verschiedenen Schriften sind Meißelanordnungen, z.B. für Schrämwerkzeuge, welche beispielsweise im Straßenbau zum Entfernen von Asphaltdecken eingesetzt werden, bekannt. Dabei ist ein Schaftmeißel in der Aufnahmebohrung des Meißelhalters mittels eines elastischen Sicherungsringes aus Kunststoff, Gummi oder dergleichen gehalten, der in einer Nut des Meißelschaftes sitzt und in eine Ringnut der Aufnahmebohrung einfasst oder eine Schulter der Aufnahmebohrung hinterfasst.

Eine derartige Sicherung ist beispielsweise in der DE 1533665 A1 beschrieben. Die Sicherung des Schaftmeißels erfolgt hier durch den Formschluss zwischen dem Sicherungsring und der von ihm hinterfassten Fläche der Aufnahmebohrung. Dabei ist es erforderlich, dass die Ringnut bzw. die Ringschulter an der zylindrischen Aufnahmebohrung sehr genau der Lage des Sicherungsringes an dem Meißelschaftes angepasst sind. Nur so ist eine zuverlässige Formschlussverbindung und damit ein definierter Halt gewährleistet. Nachteilig ist dabei aber, dass bei Verformung oder infolge Verschmutzungen des Meißelhalters eine zuverlässige Formschlussverbindung nicht immer gewährleistet ist. Im Hinblick auf eine gleichmäßige Meißelabnutzung ist zudem erforderlich, dass eine leichte Drehbarkeit des Meißels gegeben sein muss. Dies ist aber aufgrund des Reibungsschlusses am Sicherungsring nicht möglich.

Aus der DE 2630276 A1 ist eine Meißelanordnung für ein Schrämwerkzeug bekannt, bei dem der Sicherungsring, der den Schaftmeißel gegen eine axiale Verschiebung in der Aufnahmebohrung sichern soll, an einem an der Einziehung des Meißelschaftes drehbar angeordneten zusätzlichen Lagering angeordnet ist. Diese Anordnung gewährleistet zumindest eine freie Drehbarkeit des Meißels in der Aufnahmebohrung. Nachteilig ist, dass zusätzliche Teile bei der Montage benötigt werden. Auch hier ist eine Verformung des Sicherungsringes oder infolge Verschmutzungen des Meißelhalters eine zuverlässige Formschlussverbindung nicht immer gewährleistet.

Die EP 0163590 A1 zeigt einen Schaftmeißel, der in der Aufnahmebohrung der Meißelhalterung durch einen Kunststoffring gesichert ist. Kennzeichnend ist dabei, dass der Kunststoffring in seinem Querschnitt einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist und der äußere Teil, ausgebildet mit einer Rastkante in einen dazu korrespondierenden Rastaufnahmebereich des Meißelhalters eingreifen kann. Der Kunststoffring weist zudem Bereiche mit einer Schlitzung auf. Nachteilig ist dabei, dass durch die Ausgestaltung des Kunststoffringes das Hineinschieben des Meißels in die Meißelaufnahme nur mit großem Kraftaufwand möglich ist.

Aus der DE 33 07 895 A1 ist eine Befestigungsanordnung für einen Schaftmeißel in einer Meißelaufnahme eines Meißelhalters der eingangs erwähnten Art bekannt, bei dem dem axial beschränkt verstellbaren Schaftmeißel in der Meißelaufnahme Fließmittel zugeführt werden. Dazu sind im Meißelhalter zusätzliche Verstelleinrichtungen eingebaut, die den Aufbau und Aufwand für den Schaftmeißel erhöhen und nicht für ein leichtes Einsetzen des Schaftmeißels in die Meißelaufnahme und das Festhalten des Schaftmeißels in der Meißelaufnahme ohne großen Kraftaufwand beitragen.

Die DE 296 23 508 U1 zeigt ein Demontagewerkzeug für einen Rundschaftmeißel, der in einem Meißelhalter befestigt ist.

Das Demontagewerkzeug kann mit einem Austreibdorn durch eine bohrungsförmige Meißelaufnahme hindurch geschoben werden, so dass er am Ende eines Meißelhalters des Rundschaftmeißels abgestützt ist. Mittels eines Kniehebelmechanismuses kann der Austreibdorn dann so verstellt werden, dass er eine Austreibkraft in den Meißelschaft einbringt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungsanordnung der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, bei der ein Schaftmeißel einerseits leicht in die Meißelaufnahme eingeschoben werden kann und andererseits sicher gegen das Herausrutschen gehalten ist.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Demontagewerkzeug zur Verfügung zu stellen, mit dem ein solcher Schaftmeißel schnell und ohne großen Kraftaufwand aus der Meißelaufnahme entfernt werden kann.

Die die Befestigungsanordnung betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in einer ersten Arbeitsstellung zwischen dem Schaftmeißel und dem Sicherungsring ein freies radiales und axiales Spiel gebildet ist und in einer zweiten Arbeitsstellung eine Klemmung zwischen der Funktionsfläche und der Gegenfläche des Sicherungsringes sowie einer Innenfläche der Meißelaufnahme des Meißelhalters und einer Außenkontur des Sicherungsringes gebildet ist. Mit dieser Anordnung wird eine einfache, Kraft sparende Montage des Schaftmeißels in die Meißelaufnahme ermöglicht, da nur geringe Klemmkräfte beim Einschieben des Schaftmeißels in die Meißelaufnahme überwunden werden müssen. Im Betriebszustand ergibt sich über den Klemmmechanismus in der zweiten Arbeitsstellung ein sicherer Halt und ein Herausrutschen des Schaftmeißels aus der Meißelaufnahme ist sicher verhindert. Zur Demontage des Schaftmeißels genügt eine Aufhebung der Klemmung durch Verschieben des Sicherungsringes gegenüber dem Schaftmeißel infolge einer Krafteinwirkung auf den Sicherungsring. Damit kann der Schaftmeißel dann ohne größere Kraftanstrengung aus der Meißelhalterung geschoben werden.

In bevorzugter Ausführungsform sind die Gegenfläche des Sicherungsringes und die Funktionsfläche des Fixierabschnittes als Konus ausgebildet, wobei der Konuswinkel der Gegenfläche an den Konuswinkel der Funktionsfläche des Fixierabschnitts angepasst ist. Dadurch entsteht eine Presspassung zwischen der Gegenfläche des Sicherungsringes und der Funktionsfläche des Fixierabschnitts, wobei sich der Sicherungsring festklemmt.

Der Konuswinkel der Gegenfläche des Sicherungsringes und der der Funktionsfläche des Fixierabschnitts bilden in bevorzugter Ausgestaltung einen Öffnungswinkel von 10° bis 30°. Idealerweise liegt der Öffnungswinkel im Bereich von 15° bis 25°. Dadurch wird einerseits erreicht, dass eine ausreichend Presspassung zwischen Gegenfläche des Sicherungsringes und Funktionsfläche des Fixierabschnittes sowie der Innenfläche der Meißelaufnahme und der Außenkontur des Sicherungsringes sichergestellt ist, was insbesondere aus der resultierenden Kraft senkrecht zur Mittelachse bei kleineren Öffnungswinkeln resultiert. Andererseits ist der Winkel groß genug, um ein Durchrutschen des Fixierabschnittes zu verhindern.

Wenn der Sicherungsring zusätzlich eine vordere Konusfläche aufweist, deren Öffnungsmaß größer ist als der Querschnitt des freien Endes des Meißelschaftes, kann ein einfaches Aufsetzen des Sicherungsringes auf den Fixierabschnitts des Meißelschaftes erfolgen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Konuswinkel der vorderen Konusfläche des Sicherungsringes an den Winkel einer endseitigen Fase des Meißelschaftes angepasst ist. Damit kann während des Aufsetzens einerseits eine Zentrierung ermöglicht und andererseits eine gleichmäßige Aufweitung des Sicherungsringes gewährleistet werden, so dass ungleichmäßige und damit auch übermäßige Materialspannungen in Teilbereichen des Sicherungsringes vermieden werden. Dabei kann der Sicherungsring eine Außenseite mit, parallel zur Mittelachse des Sicherungsringes angeordneten Rillen aufweisen, die die Steifigkeit des Sicherungsringes herabsetzen und das Aufsetzen des Sicherungsringes auf den Fixierabschnitt erleichtern.

Unterstützt wird der Vorgang, wenn der Sicherungsring einen Schlitz aufweist, der insbesondere eine elastische Aufweitung ermöglicht.

Weist der Sicherungsring zusätzlich eine zumindest bereichsweise zylindrische Außenfläche auf, derart, dass der Übergang von der bereichsweisen zylindrischen Außenfläche des Sicherungsringes zur hinteren, quer zur Meißellängsachse verlaufenden Endfläche jeweils durch Fasen ausgebildet ist, wird zusätzlich ein einfaches Einsetzen des Schaftmeißels, mit dem aufgesetzten Sicherungsringes, in die Meißelaufnahme ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn der Meißelhalter eine Konuserweiterung an der Vorderseite aufweist und die Fasenwinkel der Fasen des Sicherungsringes an den Öffnungswinkel der Konuserweiterung angepasst sind, was zusätzlich ein Verkanten bei der Montage verhindert.

Vorteilhaft hinsichtlich der Montage des Schaftmeißels im Meißelhalter ist es, wenn im aufgesetzten Zustand des Sicherungsringes auf den Fixierabschnitt des Schaftmeißels der Außendurchmesser der Außenfläche des Sicherungsringes größer ist als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts des Meißelschaftes. Dadurch bildet sich eine Presspassung zwischen dem Sicherungsring und der Innenfläche der Meißelaufnahme aus, die ein Verrutschen des Sicherungsringes verhindert.

In bevorzugter Ausgestaltung ist der Sicherungsring aus einem duktilen Material, vorzugsweise aus Kunststoff oder Messing ausgebildet. Insbesondere Spritzgießteile aus Kunststoff können in komplexen Geometrien kostengünstig hergestellt werden, was die Meißelaustauschkosten reduzieren hilft. Ein weiterer Vorteil resultiert aus den Materialeigenschaften. Die besonders bevorzugten Materialien ermöglichen es, dass der Sicherungsring eine gute Klemmpassung erfährt, sobald der Schaftmeißel eine Bewegungskomponente in Richtung Meißelkopf aufweist. Die duktilen Eigenschaften ermöglichen es dabei, dass die Außenfläche des Sicherungsringes, auch bei relativ glatten Innenflächen der Meißelaufnahme, sich in feine Unebenheiten der Innenfläche der Meißelaufnahme verhaken.

Der Sicherungsring kann auch aus zwei Komponenten aufgebaut sein, wobei der Sicherungsring einen Kern aus einem ersten Material aufweist, der von einem weicheren, die Außenkontur des Sicherungsringes bildenden elastischen Materials zumindest bereichsweise umgeben ist. Dies ermöglicht eine optimale Anpassung an die Gleitreibungseigenschaften der Innenfläche der Meißelaufnahme.

In einer weiteren Ausgestaltungsform kann der Sicherungsring im Bereich der Außenfläche Aussparungen aufweisen, die die Außenfläche segmentieren. In vorteilhafter Weise kann dabei die Segmentbreite der bereichsweise zylindrischen Außenfläche des Sicherungsringes kleiner sein als die Segmentbreite der Aussparungen. Mit der Segmentform kann in den Zwischenraum zwischen Meißelaufnahme und Meißelschaft eingedrungener Schleifstaub rückseitig abgeführt werden und andererseits wird dadurch ein Blockieren des Meißels verhindert.

Die das Demontagewerkzeug betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Entriegelungsstück endseitig mit einer Aussparung versehen ist und den Fixierabschnitt des Schaftmeißels zumindest bereichsweise umgreift und dass die am Entriegelungsstück ausgebildete Stirnfläche für das Ansetzen auf die hintere Endfläche des Sicherungsringes und für dessen Druckkraftbeaufschlagung vorgesehen ist.

Durch das Demontagewerkzeug wirkt während der Demontage des Schaftmeißels auf den Sicherungsring eine Kraft ein, die den Sicherungsring in der Meißelaufnahme in eine Entriegelungsstellung schiebt. Dadurch wird die Klemmung zwischen Funktionsfläche des Fixierabschnittes und der Gegenfläche des Sicherungsringes und damit auch zwischen Innenfläche der Meißelaufnahme und Außenkontur des Sicherungsringes aufgehoben. Der Schaftmeißel kann dann einfach aus der Meißelaufnahme demontiert werden.

Während der Demontage des Schaftmeißels umgreift das Entriegelungsstück den Fixierabschnitt des Schaftmeißels zumindest bereichsweise und das Entriegelungsstück stützt sich an dem Sicherungsring ab.

Damit kann erreicht werden, dass bei Krafteinwirkung auf den Sicherungsring dieser sich relativ zum Schaftmeißel in Richtung Meißelkopf bewegt und somit die Klemmwirkung aufhebt. Eine Verhakung zwischen der Funktionsfläche des Fixierabschnittes und der Gegenfläche des Sicherungsringes kann dadurch aufgehoben werden.

In bevorzugter Variante ist an das Entriegelungsstück ein flexibler Abschnitt angeformt, über den die Krafteinwirkung erfolgt. Damit lässt sich der Schaftmeißel auch aus den, in der Regel schwer zugänglichen Meißelhaltern herausschieben.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der flexible Abschnitt des Demontagewerkzeuges zumindest teilweise von einer flexiblen Führung eingehüllt ist, wobei die Länge der flexiblen Führung kürzer ist als die Länge des flexiblen Abschnittes des Demontagewerkzeuges, und sich ein Abstützbereich der flexiblen Führung während der Demontage des Schaftmeißels auf eine hintere Endfläche des Meißelhalters abstützt. Damit kann – ähnlich wie bei einem Nagelschlaggerät – der Sicherungsring gleichmäßig, ohne Verkantung, relativ zum Meißelhalter in der Meißelaufnahme nach vorne, in Richtung Meißelkopf bewegt werden. Weiterhin wird durch die flexible Führung ein Verkanten des Demontagewerkzeuges verhindert, da sich nur der flexible Abschnitt des Entriegelungsstückes bewegt, wobei die flexible Führung am Abstützbereich anliegt. Dadurch wird erreicht, dass das Demontagewerkzeug immer an der richtigen Stelle einwirkt.

Ein zusätzlicher Nutzen kann während der Demontage des Schaftmeißels erzielt werden, wenn die Meißelaufnahme mittels einer oder mehrerer im Bereich des Entriegelungsstückes und/oder im Bereich des flexiblen Abschnittes angeordneter Bürsten gereinigt wird.

Ein Austausch eines Schaftmeißels kann dadurch besonders zeitersparend geschehen, da ein zusätzlicher Reinigungsvorgang vor dem Einsetzen eines neuen Schaftmeißels entfallen kann.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Schaftmeißel mit aufgesetztem Sicherungsring und einem Verschleißschutzelement in der Schnittdarstellung;

2 den Schaftmeißel im montiertem Zustand in einer Meißelaufnahme;

3a ein Sicherungsring in der Schnittdarstellung;

3b den Sicherungsring in der Draufsicht;

3c den Sicherungsring in einer perspektivischen Ansicht;

3d den Sicherungsring in einer weiteren perspektivischen Ansicht;

4a schematisch ein Demontagewerkzeug;

4b schematisch eine weitere Variante des Demontagewerkzeuges;

5 den Schaftmeißel in der Meißelaufnahme mit angesetztem Demontagewerkzeug gemäß der Ausführung aus 4a;

6 den Schaftmeißel in der Meißelaufnahme mit angesetztem Demontagewerkzeug gemäß der Ausführung aus 4b.

1 zeigt in der Schnittansicht eine beispielhafte Ausführung eines Schaftmeißels 10, der einen Meißelkopf 11 mit einer Meißelspitze 12 aus beispielsweise Hartmetall aufweist. Der Schaftmeißel 10 stützt sich mit einer Auflagefläche 13.1 eines Flansches 13 auf einer Stützfläche 41 eines Verschleißschutzelementes 40 ab, wobei das Verschleißschutzelement 40 zum Flansch 13 des Schaftmeißels 10 eine Konuserweiterung 43 und, gegenüberliegend einen konusförmigen Ansatz 42 aufweist. Das Verschleißschutzelement 40 kann aus einem gehärteten Material bestehen, und verhindert in bekannter Weise, dass infolge der Drehbewegung des Schaftmeißels 10 – im montierten Zustand während des Betriebs – der Meißelhalter 20 (siehe 2) zu stark abgenutzt wird.

An den Flansch 13 anschließend weist der Schaftmeißel 10 einen Meißelschaft 14 auf, wobei der Meißelschaft 14 einen zylindrischen Abschnitt 14.1 und, gegenüberliegend vom Meißelkopf 11, daran anschließend einen Absatz 14.2 besitzt, an dem sich ein Fixierabschnitt 15 anschließt. Der Fixierabschnitt 15 weist zunächst eine Querschnittsverengung 15.1, und daran anschließend eine Funktionsfläche 15.2 auf, wobei der Querschnitt in diesem Bereich gegenüber der Querschnittverengung 15.1 stumpfkegelförmig erweitert ausgebildet ist. Die Funktionsfläche 15.2 steht mit einer dazu korrespondierenden Gegenfläche 35.2 eines aufgesetzten Sicherungsringes 30, der die Funktionsfläche 15.2 zumindest teilweise umgreift, in Wirkverbindung.

Erfindungsgemäß ist d er Sicherungsring 30 in Achsrichtung des Schaftmeißels 10 geringfügig verschiebbar angeordnet, derart, dass in einer ersten Arbeitsstellung zwischen der Funktionsfläche 15.2 des Schaftmeißels 10 und der Gegenfläche 35.2 des Sicherungsringes 30 ein freies radiales und axiales Spiel gebildet ist und in einer zweiten Arbeitsstellung eine Klemmung zwischen der Funktionsflächen 15.2 und der Gegenfläche 35.2 des Sicherungsringes 30 gebildet ist.

In der gezeigten Ausführungsform ist die Gegenfläche 35.2 des Sicherungsringes 30 und die Funktionsfläche 15.2 des Fixierabschnittes 15 als Konus ausgebildet. Der Konuswinkel der Gegenfläche 35.2 ist an den Konuswinkel der Funktionsfläche 15.2 des Fixierabschnitts 15 angepasst. Dieser Winkel sind idealerweise gleich. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Öffnungswinkel des Konuswinkels der Gegenfläche 35.2 des Sicherungsringes 30 und der der Funktionsflächefläche 15.2 des Fixierabschnitts 15–20°.

Wie die 3a und 3b deutlich erkennen lassen, weist der Sicherungsring 30 eine vordere Konusfläche 35.1 auf, deren Öffnungsmaß größer als der Querschnitt des freien Endes des Fixierabschnitts 15 des Meißelschaftes 14 ist, der durch eine endseitige Fase 15.3 gebildet ist. Der Konuswinkel der vorderen Konusfläche 35.1 des Sicherungsringes 30 ist im gezeigten Beispiel an den Winkel der endseitigen Fase 15.3 des Fixierabschnitts 15 des Meißelschaftes 14 angepasst. Im gezeigten Beispiel beträgt der Öffnungswinkel etwa 60°.

Im aufgesetzten Zustand des Sicherungsringes 30 auf den Fixierabschnitt 15 des Schaftmeißels 10 ist der Außendurchmesser des Sicherungsringes 30 größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 14.1 des Meißelschaftes 14.

2 zeigt im montierten Zustand eine Befestigungsanordnung 1 für den Schaftmeißel 10 mit dem Sicherungsring 30 aus 1.

Der in der Befestigungsanordnung 1 gezeigte Meißelhalter 20 weist ein Stützteil 21 und ein Basisteil 22 auf. Das Stützteil 21 ist mit einer hinteren Endfläche 21.4 auf einer vorderen Endfläche 22.2 des Basisteils 22 aufgesetzt. Das Basisteil 22 und das Stützteil 21 sind an dieser Verbindungsstelle miteinander stoffschlüssig, beispielsweise durch eine Lotverbindung aneinander gehalten. Als Verdrehschutz und formschlüssige Abstützung in Umfangsrichtung weist das Basisteil 22 mindestens eine Nase 22.4 auf, die in eine Aussparung 21.5 des Stützteils 21 eingreift. Das Material des Stützteils 21 ist aus einem widerstandsfähigeren Material als das Basisteil 22 gebildet, auf das sich der Schaftmeißel 10 mit seinem Flansch 13 abstützen kann. In dem in 2 gezeigten Beispiel weist die Befestigungsanordnung 1 zwischen der vorderen Endfläche 21.3 des Stützteils 21 und dem Flansch 13 des Schaftmeißels 10 ein Verschleißschutzelement 40 auf, welches, wie oben erwähnt die Standzeit des Stützteils 21 verlängern kann.

Der Schaftmeißel 10 steckt mit dem zylindrischen Abschnitt 14.1 des Meißelschaftes 14 in einer von dem Basisteil 22 und dem Stützteil 21 gebildeten Meißelaufnahme 21.1, 22.1. Dabei steht der Fixierabschnitt 15 des Meißelschaftes 14 mit seiner Funktionsfläche 15.2 mit der dazu korrespondierenden Gegenfläche 35.2 des Sicherungsringes 30, der die Funktionsfläche 15.2 zumindest teilweise umgreift, in Wirkverbindung.

In einer ersten Arbeitsstellung ist zwischen dem Schaftmeißel 10 und dem Sicherungsring 30 ein freies radiales und axiales Spiel und in einer zweiten Arbeitsstellung ist eine Klemmung zwischen der Funktionsfläche 15.2 und der Gegenfläche 35.2 des Sicherungsringes 30 sowie einer Innenfläche der Meißelaufnahme 21.2, 22.1 des Meißelhalters 20 und einer Außenkontur des Sicherungsringes 30 gebildet.

Die erste Arbeitsstellung ist insbesondere dann erreicht, wenn eine Kraftkomponente auf die Meißelspitze 12 einwirkt, die den Schaftmeißel 10 weiter in die Meißelaufnahme 21.2, 22.1 hinein schiebt, wobei sich der Schaftmeißel 10 mit seinem Flansch 13 auf dem Verschleißschutzelement 40 und damit auf der vorderen Endfläche 21.3 des Stützteils 21 abstützt. Sobald eine Kraft auf den Schaftmeißel 10 einwirkt, dessen Komponente den Schaftmeißel 10 nach vorne aus d er Meißelaufnahme 21.2, 22.1 schiebt, führt dies aufgrund der hier gezeigten konischen Form der Funktionsfläche 15.2 und der Gegenfläche 35.2 des Sicherungsringes 30 zu der oben beschriebenen Klemmung, derart dass der Schaftmeißel 10 gegen ein Herausrutschen aus der Meißelaufnahme 21.2, 22.1 gesichert ist.

In der ersten Arbeitsstellung erfährt der Schaftmeißel 10 eine Grundsicherung, die ihn gegen Herausfallen aus der Meißelaufnahme 21.2, 22,1 sichert. Der Sicherungsring 30 verspannt sich aufgrund seiner Eigenelastizität mit seiner Außenkontur an der Innenfläche der Meißelaufnahme 21.2, 22.1. Diese Klemmung wird in der zweiten Arbeitsstellung verstärkt.

In 3 ist der Sicherungsring 30 in einer bevorzugten Ausführungsform in unterschiedlichen Darstellungen gezeigt.

Der in 3a in der Schnittansicht gezeigte Sicherungsring 30 weist eine zumindest bereichsweise zylindrische Außenfläche 31 und eine Bohrung 35 auf, die im gezeigten Beispiel aus einer vorderen Konusfläche 35.1 und einer hier ebenfalls konusförmigen Gegenfläche 35.2 gebildet ist. Die Gegenfläche 35.2 kann, wie bereits beschrieben mit der Funktionsfläche 15.2 des Fixierabschnitts 15 in Wirkverbindung stehen. Der Konuswinkel der Gegenfläche 35.2 ist an den Konuswinkel der Funktionsfläche 15.2 des Fixierabschnitts 15 angepasst und besitzt im gezeigten Beispiel einen Öffnungswinkel von 20°. Die vordere Konusfläche 35.1 weist ein Öffnungsmaß auf, welches größer ist als der Querschnitt des freien Endes des Meißelschaftes 14. Der Öffnungswinkel der vorderen Konusfläche 35.1 beträgt im gezeigten Beispiel 60° und ist idealerweise an den Winkel einer endseitigen Fase 15.3 des Meißelschaftes 14 angepasst.

An den zumindest bereichsweise zylindrischen Außenflächen 31 des Sicherungsringes 30 weist der Sicherungsring 30 i m Übergangsbereich zur hinteren quer zur Längsachse des Sicherungsringes 30 verlaufenden Endfläche 34 Fasen 36 auf.

Die Formgebung für den Sicherungsring 30 ist derart gewählt, dass der Außendurchmesser der Außenfläche 31 des Sicherungsringes 30 größer ist als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 14.1 des Meißelschaftes 14 und größer oder gleich als der Innendurchmesser der Meißelaufnahme 21.2, 22.1.

3b zeigt den Sicherungsring 30 in der Draufsicht. Die bereichsweise zylindrische Außenfläche 31 ist durch Aussparungen 32 segmentiert, wobei die Aussparungen 32 als parallel zur Mittelachse des Sicherungsringes 30 durchgehende Rillen ausgebildet sind. Zudem weist der Sicherungsring 30 einen Schlitz 37 auf. Mittels des Schlitzes 37 kann der Sicherungsring 30 beim Einführen in die Meißelaufnahme 21.2, 22.1 radial in seiner Außenabmessung verjüngt werden wobei eine Spreizkraft entsteht. In einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsvariante sind die Aussparungen 32 im Bereich der Außenfläche 31 derart ausgeformt, dass die Segmentbreite der bereichsweise zylindrischen Außenfläche 31 des Sicherungsringes 30 kleiner ist als die Segmentbreite der Aussparungen 32.

In den 3c und 3b ist der Sicherungsring 30 in unterschiedlichen perspektivischen Darstellungen gezeigt. Sie verdeutlichen nochmals die Ausgestaltung der bevorzugten Ausführungsform. Derartige Formen lassen sich insbesondere als Kunststoff-Spritzgussteil kostengünstig herstellen. Insbesondere Kunststoffmaterialien, wie ABS oder PA besitzen einerseits eine gewisse Widerstandsfähigkeit hinsichtlich der Schlagzähigkeit bei Kälte und andererseits hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit während des Betriebs. Zudem ist es günstig, wenn das Material eine gewisse Duktilität aufweist, was die Klemmwirkung insbesondere in glatten Meißelaufnahmen 21.2, 22.1 begünstigt. Metalle, wie Messing können dabei ebenfalls zum Einsatz kommen. In bestimmten Fällen kann es auch erforderlich sein, dass der Sicherungsring 30 aus zwei Komponenten aufgebaut ist, wobei der Sicherungsring 30 einen Kern aus einem ersten Material aufweist, der von einem weicheren, die Außenkontur des Sicherungsringes 30 bildenden elastischen Materials zumindest bereichsweise umgeben ist.

4a und 4b zeigen schematisch ein Demontagewerkzeug 50, das besonders geeignet ist, Schaftmeißel 10 gemäß der oben beschriebenen Ausgestaltung wieder aus der Meißelaufnahme 21.2, 22.1 heraus zu schieben.

Das in 4a gezeigte Demontagewerkzeug 50 weist ein Entriegelungsstück 51 auf, welches eine Aussparung 51.2 besitzt und zumindest am Ende starr ausgebildet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Entriegelungsstück 51 an seinem einen Ende als zwei oder mehrere Zylinderabschnitte 51.1 oder als ein umlaufender Zylinder ausgebildet, die sich an einer hinteren Endfläche 34 des Sicherungsringes 30 abstützen können. Dabei ist der Außendurchmesser des Entriegelungsstückes 51 kleiner als der Innendurchmesser der Meißelaufnahme 21.2, 22.1 des Meißelhalters 20 ausgeführt. An dem im Wesentlichen starren Entriegelungsstück 51 ist im gezeigten Beispiel ein flexibler Abschnitt 52 angeformt, an dessen, dem Entriegelungsstück 51 gegenüberliegenden Ende, sich ein Griffbereich 53 anschließt. Im Bereich des Entriegelungsstückes 51 und/oder im Bereich des flexiblen Abschnittes 52 kann zusätzlich mindestens eine Bürste 55 angebracht sein, die den flexiblen Abschnitt 52 und/oder das Entriegelungsstück 51 zumindest teilweise umgeben.

Diese einfache Variante des Demontagewerkzeuges 50 ist besonders dann verwendbar, wenn am Meißelhalter 20 bereits Öffnungen vorhanden sind, die einen Zugang des Entriegelungsstückes 51 zur hinteren Endfläche 34 des Sicherungsringes 30 ermöglichen. Die Öffnungen im Meißelhalter 20 dienen dabei als Führung des flexiblen Abschnittes 52 des Demontagewerkzeuges 50.

4b zeigt schematisch eine weitere Variante des Demontagewerkzeuges 50. Dabei ist der flexible Abschnitt 52 des Demontagewerkzeuges 50 zumindest teilweise von einer flexiblen Führung 54 eingehüllt, wobei die Länge der flexiblen Führung 54 kürzer ist als die Länge des flexiblen Abschnittes 52. Die flexible Führung 54 besitzt an der Seite, an der sich das Entriegelungsstück 51 befindet, einen starren Abstützbereich 54.1, der sich im eingesetzten Zustand auf eine hintere Endfläche 22.3 des Meißelhalters 20 abstützen kann. Zusätzlich ist am starren Abstützbereich 54.1 an seiner Außenseite ein Abstützflansch 54.2 ausgebildet. Zum besseren Handling ist an der flexiblen Führung 54, dem Abstützbereich 54.1 gegenüberliegend, ein Griffbereich 54.3 ausgebildet.

5 zeigt die Handhabung des Demontagewerkzeuges 50 gemäß der Ausführungsvariante aus 4a. Dabei wird zur Demontage des in der Meißelaufnahme 21.2, 22.1 eines Meißelhalters 20 gehaltenen Schaftmeißels 10 das Demontagewerkzeug 50 mit seinem Entriegelungsstück 51 an den Sicherungsring 30 angesetzt. Der Sicherungsring 30 wird mit dem Entriegelungsstück 51 in eine Entriegelungsposition versetzt und/oder in dieser während der Meißeldemontage gehalten. Durch Schieben oder durch Hammerschläge auf den Griffbereich 53 des Demontagewerkzeuges 50 wirkt während der Demontage des Schaftmeißels 10 nur auf die hintere Endfläche 34 des Sicherungsringes 30 eine Kraft ein, die den Sicherungsring 30 in der Meißelaufnahme 21.2, 22.1 in Richtung des Meißelkopfes 11 schiebt. Dadurch wird die Klemmung zwischen Funktionsfläche des Fixierabschnittes und der Gegenfläche des Sicherungsringes und damit auch zwischen Innenfläche der Meißelaufnahme und Außenkontur des Sicherungsringes aufgehoben. Der Schaftmeißel 10 kann dadurch nach vorne aus dem Meißelhalter 20 herausgeschoben werden.

Während der Demontage des Schaftmeißels 10 umgreift das Entriegelungsstück 51 den Fixierabschnitt 15 des Schaftmeißels 10 zumindest bereichsweise. Das Entriegelungsstück 51 stützt sich an dem Sicherungsring 30 ab.

Die Krafteinwirkung kann sowohl bei einer starren Verbindung zwischen Griffbereich 53 und Entriegelungsstück 51 als auch über einen, zwischen Griffbereich 53 und Entriegelungsstück 51 angeformten flexiblen Abschnitt 52 erfolgen.

6 zeigt die Handhabung des Demontagewerkzeuges 50 gemäß der Ausführungsvariante aus 4b. Dabei wird, wie bereits in 5 gezeigt, zur Demontage des in der Meißelaufnahme 21.2, 22.1 eines Meißelhalters 20 gehaltenen Schaftmeißels 10 das Demontagewerkzeug 50 mit seinem Entriegelungsstück 51 an die hintere Endfläche 34 des Sicherungsringes 30 angesetzt. Der Sicherungsring 30 wird mit dem Entriegelungsstück 51 in eine Entriegelungsposition versetzt und/oder in dieser während der Meißeldemontage gehalten. Durch Schieben oder durch Hammerschläge auf den Griffbereich 53 des Demontagewerkzeuges 50 wirkt während der Demontage des Schaftmeißels 10 nur auf die hintere Endfläche 34 des Sicherungsringes 30 eine Kraft ein, die den Sicherungsring 30 in der Meißelaufnahme 21.2, 22.1 in Richtung des Meißelkopfes 11 schiebt. Dabei ist der flexible Abschnitt 52 des Demontagewerkzeuges 50 zumindest teilweise von einer flexiblen Führung 54 eingehüllt, wobei sich die flexible Führung 54 mit ihrem Abstützbereich 54.1 während der Demontage des Schaftmeißels 10 auf die hintere Endfläche 22.3 des Meißelhalters 20, 21, 22 abstützt. Der Außendurchmesser des Abstützbereichs 54.1 ist dabei größer als der Durchmesser der Meißelaufnahme 21.2, 22.1.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die hintere Endfläche 22.3 des Meißelhalters 20, 21, 22 eine Aussparung aufweist, in die sich der Abstützbereich 54.1 des Demontagewerkzeuges 50 abstützen kann, was eine seitliche Verschiebung des Demontagewerkzeuges 50 während der Krafteinwirkung auf den Sicherungsringes 30 verhindert. Mit der Befestigungsanordnung 1 gemäß der erfinderischen Ausgestaltung kann einerseits eine leichte Montage des Schaftmeißels 10 in die Meißelaufnahme 20, 21, 22, erreicht werden. Andererseits ist der Schaftmeißel 10 ausreichend gut gegen das Herausrutschen gesichert. Die Demontage des Schaftmeißels aus der Meißelaufnahme 21.2, 22.1 kann insbesondere durch das beschriebene Demontageverfahren besonders schnell und kostengünstig geschehen. Durch das beschriebene Demontagewerkzeug 50 wird einerseits eine gute Zugänglichkeit erreicht und andererseits ein besonders kräftesparendes Auswechseln des Schaftmeißels 10 ermöglicht.

Selbstverständlich ist es auch möglich den Schaftmeißel 10 auf „konventionelle" Art zu demontieren. Dies ist bspw. einem Austreibwerkzeug möglich, das an das freie Ende des Meißelschaftes 14 angesetzt wird. Mittels Hammerschlägen kann der Schaftmeißel 10 dann aus der Meißelaufnahme 21.2 ausgeschlagen werden. Denkbar ist auch die Verwendung von Ausziehhebeln, bspw. Ausziehgabeln, die im Bereich des Meißelkopfes 11 angesetzt werden.

1Befestigungsanordnung 10Schaftmeißel 11Meißelkopf 12Meißelspitze 13Flansch 13.1Auflagefläche 14Meißelschaft 14.1zylindrischer Abschnitt 14.2Absatz 15Fixierabschnitt 15.1Querschnittseinengung 15.2Funktionsfläche 15.3endseitige Fase 15.4Endfläche 20Meißelhalter 21Stützteil 21.1Konuserweiterung 21.2Meißelaufnahme 21.3vordere Endfläche 21.4hintere Endfläche 21.5Aussparung 22Basisteil 22.1Meißelaufnahme 22.2vordere Endfläche 22.3hintere Endfläche 22.4Nase 30Sicherungsring 31Außenfläche 32Aussparung 33vordere Endfläche 34hintere Endfläche 35Bohrung 35.1Konusfläche 35.2Gegenfläche 36Fase 37Schlitz 40Verschleißschutzelement 41Stützfläche 42Ansatz 43Konuserweiterung 50Demontagewerkzeug 51Entriegelungsstück 51.1Zylinderabschnitt 51.2Aussparung 52flexiblen Abschnitt 53Griffbereich 54flexible Führung 54.1Abstützbereich 54.2Abstützflansch 54.3Griffbereich 55Bürste

Anspruch[de]
  1. Befestigungsanordnung (1) für einen Schaftmeißel (10) in einer Meißelaufnahme (21.2, 22.1) eines Meißelhalters (20, 21, 22), wobei der Schaftmeißel (10) einen Meißelkopf (11) und einen Meißelschaft (14) aufweist, wobei der Meißelschaft (14) einen Fixierabschnitt (15) mit Funktionsfläche (15.2) aufweist, die mit einer dazu korrespondierenden Gegenfläche (35.2) eines Sicherungsringes (30) in Wirkverbindung steht, wobei die Gegenfläche (35.2) die Funktionsfläche (15.2) zumindest teilweise umgreift, wobei der Fixierabschnitt (15) am Meißelschaft (14), die Meißelhalterung und der Sicherungsring (30) so ausgebildet sind, dass eine durch den Fixierabschnitt (15) begrenzte Relativbewegung des Sicherungsringes (30) gegenüber dem Schaftmeißel (10) zwischen einer ersten Arbeitsteilung des Schaftmeißels (10), bei der sich der Sicherungsring (30) in einer vorderen, meißelspitzenseitigen Position des Fixierabschnittes (15) und einer zweiten Arbeitsstellung, bei der sich der Sicherungsring (30) in einer hinteren Position des Fixierabschnittes (15) befindet, gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Arbeitsstellung zwischen dem Schaftmeißel (10) und dem Sicherungsring (30) ein freies radiales und axiales Spiel gebildet ist und in einer zweiten Arbeitsstellung eine Klemmung zwischen der Funktionsfläche (15.2) und der Gegenfläche (35.2) des Sicherungsringes (30) sowie einer Innenfläche der Meißelaufnahme (21.2, 22.1) des Meißelhalters (20, 21, 22) und einer Außenkontur des Sicherungsringes (30) gebildet ist.
  2. Befestigungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche (35.2) des Sicherungsringes (30) und die Funktionsfläche (15.2) des Fixierabschnittes (15) als Konus ausgebildet sind, und der Konuswinkel der Gegenfläche (35.2) an den Konuswinkel der Funktionsfläche (15.2) des Fixierabschnitts (15) angepasst ist.
  3. Befestigungsanordnung (1) Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuswinkel der Gegenfläche (35.2) des Sicherungsringes (30) und der der Funktionsfläche (15.2) des Fixierabschnitts (15) einen Öffnungswinkel von 10° bis 30°; vorzugsweise 15° bis 25°, aufweist.
  4. Befestigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (30) eine vordere Konusfläche (35.1) aufweist, deren Öffnungsmaß größer als der Querschnitt des freien Endes des Meißelschaftes (14) ist.
  5. Befestigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuswinkel der vorderen Konusfläche (35.1) des Sicherungsringes (30) an den Winkel einer endseitigen Fase (15.3) des Meißelschaftes (14) angepasst ist.
  6. Befestigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (30) eine zumindest bereichsweise zylindrische Außenfläche (31) aufweist und dass der Übergang von der bereichsweise zylindrischen Außenfläche (31) des Sicherungsringes (30) zur hinteren quer zur Meißellängsachse verlaufenden Endfläche (34) jeweils durch Fasen (36) ausgebildet ist.
  7. Befestigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im aufgesetzten Zustand des Sicherungsringes (30) auf den Fixierabschnitt (15) des Schaftmeißels (10) der Außendurchmesser der Außenfläche (31) des Sicherungsringes (30) größer ist als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts (14.1) des Meißelschaftes (14).
  8. Befestigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (30) aus einem duktilen Material, vorzugsweise aus Kunststoff oder Messing besteht.
  9. Befestigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (30) aus zwei Komponenten aufgebaut ist, wobei der Sicherungsring (30) einen Kern aus einem ersten Material aufweist, der von einem weicheren, die Außenkontur des Sicherungsringes (30) bildenden elastischen Materials zumindest bereichsweise umgeben ist.
  10. Befestigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (30) im Bereich der Außenfläche (31) Aussparungen (32) aufweist, die die Außenfläche (31) segmentieren, wobei die Segmentbreite der bereichsweise zylindrischen Außenfläche (31) des Sicherungsringes (30) kleiner ist als die Segmentbreite der Aussparungen (32).
  11. Demontagewerkzeug zur Demontage eines mit einer Befestigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 in einer Meißelaufnahme (21.2, 22.1) eines Meißelhalters (20, 21, 22) gehaltenen Schaftmeißels (10) mit Meißelschaft (14), wobei der Schaftmeißel (10) mittels eines Sicherungsringes (30) in der Meißelaufnahme (21, 22, 22.1) gehalten ist und wobei das Demontagewerkzeug (50) mit einem Entriegelungsstück (51), dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Meißelaufnahme (21.2, 22.1) ist, an den Sicherungsring (30) ansetzbar und der Sicherungsring (30) für die Demontage des Schaftmeißels (10) aus der Meißelaufnahme (21.2, 22.1) mit dem Entriegelungsstück bei Kraftbeaufschlagung in eine Entriegelungsposition bewegbar ist,

    dadurch gekennzeichnet,

    dass das Entriegelungsstück (51) endseitig mit einer Aussparung (51.2) versehen ist und den Fixierabschnitt (15) des Schaftmeißels (10) zumindest bereichsweise umgreift und

    dass die am Entriegelungsstück (51) ausgebildete Stirnfläche für das Ansetzen auf die hintere Endfläche (34) des Sicherungsringes (30) und für dessen Druckkraftbeaufschlagung vorgesehen ist.
  12. Demontagewerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an das Entriegelungsstück (51) ein flexibler Abschnitt (52) angeformt ist.
  13. Demontagewerkzeug nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Abschnitt (52) des Demontagewerkzeuges (50) zumindest teilweise von einer flexiblen Führung (54) eingehüllt ist, wobei die Länge der flexiblen Führung (54) kürzer ist als die Länge des flexiblen Abschnittes (52) des Demontagewerkzeuges (50), und sich ein Abstützbereich (54.1) der flexiblen Führung (54) während der Demontage des Schaftmeißels (10) auf eine hintere Endfläche (22.3) des Meißelhalters (20, 21, 22) abstützt.
  14. Demontagewerkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Entriegelungsstückes (51) und/oder im Bereich des flexiblen Abschnittes (52) eine oder mehrere Bürsten zur Reinigung der Meißelaufnahme (21.2, 22.1) während der Demontage des Schaftmeißels (10) angebracht sind.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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