DE20001891U1 - Cutting unit - Google Patents
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Description
ARNE MISSLING Dipl.-Ing. PATENTANWALTARNE MISSLING Dipl.-Ing. PATENT ATTORNEY
S (06 41) 9 74 60-0, D-35390 GiessenS (06 41) 9 74 60-0, D-35390 Giessen
1. Februar 2000 Mi-Gr/Fa 00.003GMFebruary 1, 2000 Mi-Gr/Fa 00.003GM
Lothar Habermehl Langgasse 22-24 D-35510 ButzbachLothar Habermehl Langgasse 22-24 D-35510 Butzbach
Die Erfindung betrifft ein Schneidwerk, insbesondere für Metallspäne, mit einem mit einem Einlass und einem Auslass für das Schnittgut versehenen Gehäuse, mit zumindest zwei in dem Gehäuse im Wesentlichen quer zur Förderrichtung angeordneten Wellen und auf den Wellen angeordneten Messerscheiben. The invention relates to a cutting device, in particular for metal chips, with a housing provided with an inlet and an outlet for the cutting material, with at least two shafts arranged in the housing substantially transversely to the conveying direction and knife disks arranged on the shafts.
Ein derartiges Schneidwerk ist aus der Druckschrift DE-G 94 18 904.8 bekannt. Solche Schneidwerke dienen dazu, die bei der Bearbeitung aus Werkstücken aus Metall, Kunststoff oder Holz anfallenden Späne bei Drehmaschinen, Fräsmaschinen oder Bearbeitungsautomaten zu zerkleinern. Die Zerkleinerung dieser Späne dient dabei nicht nur der Volumenreduktion des Abfalles, sondern auch dazu, dass die Späne über Fördersysteme abtransportiert werden können. Eine Möglichkeit für ein Fördersystem ist dabei ein Absaugsystem, bei welchem die Späne über Rohrleitungen abgesaugt werden. Dazu dürfen die Späne eine gewisse Größe nicht überschreiten, da sonst die Späne das Rohrleitungssystem, insbesondere durch AblagerungenSuch a cutting device is known from the publication DE-G 94 18 904.8. Such cutting devices are used to cut up the chips that accrue during the processing of workpieces made of metal, plastic or wood on lathes, milling machines or automatic processing machines. The cutting up of these chips not only serves to reduce the volume of the waste, but also allows the chips to be transported away via conveyor systems. One possibility for a conveyor system is an extraction system in which the chips are extracted via pipes. The chips must not exceed a certain size, otherwise the chips could clog the pipe system, especially through deposits.
in den Leitungen, verstopfen können. Um zu gewährleisten, dass die Späne eine gewisse Länge nicht überschreiten, weist das aus der DE-G 94 18 904.8 bekannte Schneidwerk unterhalb der mit den Messerscheiben versehenen Wellen ein Sieb auf, dessen Lochgröße die maximale Spangröße definiert. Die in die Maschine eingefüllten Späne werden in dem Schneidwerk zwischen den ineinander greifenden Messerscheiben der beiden Wellen geschnitten und fallen auf das unter den Messern liegende Sieb. Späne, die bereits ausreichend klein sind, fallen durch das Sieb hindurch, während die größeren Späne auf dem Sieb liegenbleiben. Diese größeren Späne werden beim Umlaufen der Messer von den Messerzähnen erfasst und erneut nach oben transportiert, um wieder zwischen den Messerscheiben der beiden Wellen zerschnitten zu werden. Die Späne laufen dabei so lange um, bis sie die erforderliche Größe erreicht haben und durch das Sieb nach unten fallen können. Dabei ist oftmals eine Vielzahl von Umläufen nötig, bis die Späne die erforderliche Größe haben. Der Durchsatz des Schneidwerkes ist daher beschränkt; ein effektives Schneiden ist nur eingeschränkt möglich.in the pipes. To ensure that the chips do not exceed a certain length, the cutting mechanism known from DE-G 94 18 904.8 has a sieve below the shafts equipped with the knife disks, the hole size of which defines the maximum chip size. The chips fed into the machine are cut in the cutting mechanism between the interlocking knife disks of the two shafts and fall onto the sieve below the knives. Chips that are already sufficiently small fall through the sieve, while the larger chips remain on the sieve. These larger chips are caught by the knife teeth as the knives rotate and are transported upwards again to be cut up again between the knife disks of the two shafts. The chips rotate until they have reached the required size and can fall down through the sieve. A large number of revolutions are often necessary until the chips are the required size. The throughput of the cutting unit is therefore limited; effective cutting is only possible to a limited extent.
Des Weiteren sind aus den Druckschriften DE 41 14 573 A1 und DE 43 28 506 C1 Schneidwerke bekannt, welche für das Zerkleinern von Spänen vorgesehen sind. Das Ziel dieser beiden Schneidwerke ist jedoch nicht, die Späne auf eine definierte Größe zu bringen, so dass sie z. B. mittels eines Rohrleitungs-Absaugsystems abtransportiert werden können, sondern allein eine Volumenreduktion des Abfalls zu erzielen. Das Schneiden der beiden genannten Schneidwerke beruht dabei darauf, dass die Späne zwischen auf einer Welle angeordneten Messerscheiben und einem festen Widerlager geschnitten werden. Da ein hoher Durchsatz mit den Schneidwerken erzielt werden soll, sind die Schneidwerke nicht dazu ausgelegt, eine maximale Spanlänge zu erreichen. Für die Herrichtung der Späne für den Transport in einem Rohrleitungs-Absaugsystem sind diese Schneidwerke daher nicht geeignet. Furthermore, from the publications DE 41 14 573 A1 and DE 43 28 506 C1, cutting units are known which are intended for the shredding of chips. The aim of these two cutting units is not to reduce the chips to a defined size so that they can be transported away using a pipeline suction system, for example, but rather to achieve a reduction in the volume of waste. The cutting of the two cutting units mentioned is based on the chips being cut between knife disks arranged on a shaft and a fixed abutment. Since a high throughput is to be achieved with the cutting units, the cutting units are not designed to achieve a maximum chip length. These cutting units are therefore not suitable for preparing the chips for transport in a pipeline suction system.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerk vorzuschlagen, welches dazu geeignet ist, Späne so zu zerkleinern, dass sie eineThe invention is therefore based on the object of proposing a cutting device which is suitable for crushing chips in such a way that they
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maximale Größe nicht überschreiten und dadurch insbesondere für den Transport in Rohrleitungs-Absaugsystemen verwendbar sind.do not exceed the maximum size and are therefore particularly suitable for transport in pipeline extraction systems.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Messerscheiben jeweils unmittelbar aneinanderliegend auf den Wellen angeordnet sind und so auf jeder Welle einen Messersatz bilden, dass die Mittelachsen der Wellen einen Abstand voneinander haben, der größer ist als der äußere Radius der Messerscheiben, dass jedem Messersatz parallel zu der zum Messersatz gehörigen Welle ein Widerlager zugeordnet ist und dass die Messersätze und die zugeordneten Widerlager in Förderrichtung hintereinander geschaltet sind.This object is achieved according to the invention in that the knife disks are arranged directly adjacent to one another on the shafts and thus form a knife set on each shaft, that the center axes of the shafts are spaced apart by a distance that is greater than the outer radius of the knife disks, that each knife set is assigned an abutment parallel to the shaft belonging to the knife set, and that the knife sets and the associated abutments are connected one behind the other in the conveying direction.
In dem erfindungsgemäßen Schneidwerk werden die Späne also nacheinander von zwei oder mehr, vorteilhaft bis zu fünf, Messersätzen geschnitten. In der Regel wird jedoch die Anzahl der Messersätze aufgrund der begrenzten Bauhöhe des Schneidwerkes bei zwei Messersätzen liegen. Der Schnitt erfolgt dabei jeweils zwischen den auf Wellen drehfest angebrachten Messersätzen und einem Widerlager. Die Späne müssen, damit sie eine Schneidsatz-Widerlager-Kombination passieren können, so groß sein, dass sie in einen Zwischenraum zwischen zwei Zähnen oder in die benachbarten Zwischenräume aneinander liegender Messerscheiben eines Messersatzes hineinpassen. Nur dann können sie an dem Widerlager vorbei transportiert werden und unterhalb des Widerlagers aus dem Zwischenraum zwischen den Zähnen herausfallen. Späne, die größer sind als der Zwischenraum, ragen über die Ränder des Zwischenraumes hinaus und werden dann zwischen dem Widerlager und den Schneidmessern des Schneidsatzes geschnitten.In the cutting mechanism according to the invention, the chips are cut one after the other by two or more, advantageously up to five, sets of knives. However, due to the limited height of the cutting mechanism, the number of knife sets will generally be two sets of knives. The cut is made between the knife sets, which are mounted on shafts in a rotationally fixed manner, and an abutment. In order to be able to pass through a cutting set-abutment combination, the chips must be large enough to fit into a gap between two teeth or into the adjacent gaps between adjacent knife disks of a knife set. Only then can they be transported past the abutment and fall out of the gap between the teeth below the abutment. Chips that are larger than the gap protrude beyond the edges of the gap and are then cut between the abutment and the cutting knives of the cutting set.
Da die Messerscheiben unmittelbar aufeinander liegen, können Späne nicht zwischen den Messerscheiben hindurchfallen, wie es bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schneidwerken möglich ist.Since the cutting discs lie directly on top of each other, chips cannot fall through between the cutting discs, as is possible with cutting units known from the state of the art.
Damit mit dem Schneidwerk ein möglichst hoher Durchsatz erzielt werden kann, sind zumindest zwei Schneidsatz-Widerlager-Kombinationen hintereinander geschaltet. Dabei ist darauf zu achten, dass es in dem ZwischenraumIn order to achieve the highest possible throughput with the cutting unit, at least two cutting set-abutment combinations are connected in series. It is important to ensure that there is sufficient space between
zwischen den Schneidsatz-Widerlager-Kombinationen nicht zu einem Rückstau des Schnittgutes kommt. Ein solcher Rückstau ist verhindert, wenn die untere Schneidsatz-Widerlager-Kombination einen höheren Durchsatz aufweist als die obere. Dieses kann durch verschiedene konstruktive, aber auch steuerungstechnische Maßnahmen erreicht werden. Beispiele für solche Maßnahmen finden sich in den Unteransprüchen. Gemäß der Erfindung können die Messerscheiben eines Schneidsatzes, d.h. jeder Welle, einen gleichen Radius aufweisen. Infolge dessen kann insbesondere auch das Widerlager in einfacher Ausführung ausgestaltet werden.There is no backlog of the material to be cut between the cutting set-abutment combinations. Such backlog is prevented if the lower cutting set-abutment combination has a higher throughput than the upper one. This can be achieved by various design and control measures. Examples of such measures can be found in the subclaims. According to the invention, the cutting disks of a cutting set, i.e. of each shaft, can have the same radius. As a result, the abutment in particular can also be designed in a simple manner.
Ebenso können die Durchmesser der Messerscheiben der Messersätze von den einlassnahen zu den auslassnahen Messersätzen zunehmen. Drehen sich die Messersätze mit einer gleichen Winkelgeschwindigkeit, so liegt bei Messersätzen mit größeren Messerscheiben an den Schneidstellen zwischen Messerscheiben und Widerlagern eine höhere Bahngeschwindigkeit vor. Dadurch haben solche Schneidsatz-Widerlager-Kombinationen einen höheren Durchsatz als die anderen Messersatz-Widerlager-Kombinationen.The diameters of the knife disks of the knife sets can also increase from the knife sets near the inlet to the knife sets near the outlet. If the knife sets rotate at the same angular speed, knife sets with larger knife disks have a higher path speed at the cutting points between the knife disks and the abutments. As a result, such knife set-abutment combinations have a higher throughput than the other knife set-abutment combinations.
Die Zähne eines Messersatzes können gemäß der Erfindung verdreht zueinander auf der Welle befestigt sein. Mit Hilfe dieser Verdrehung der Messerscheiben bzw. der Zähne der Messerscheiben kann die Größe des Zwischenraumes der durch den Abstand der Zähne einer Messerscheibe und der benachbarten Messerscheibe gebildet wird, eingestellt werden. Infolge dessen kann so die maximale Spanlänge, welche die Messersatz-Widerlager-Kombination passieren kann, eingestellt werden.According to the invention, the teeth of a knife set can be attached to the shaft in a manner that is rotated relative to one another. With the help of this rotation of the knife discs or the teeth of the knife discs, the size of the gap formed by the distance between the teeth of a knife disc and the adjacent knife disc can be adjusted. As a result, the maximum chip length that can pass through the knife set-abutment combination can be adjusted.
Die Zahnung der Messerscheiben der einlassnahen Messersätze kann erfindungsgemäß gröber als die Zahnung der Messerscheibe der auslassnahen Messersätze sein.According to the invention, the toothing of the knife disks of the knife sets near the inlet can be coarser than the toothing of the knife disk of the knife sets near the outlet.
Erfindungsgemäß können die Wellen des Schneidwerkes in Förderrichtung versetzt zueinander angeordnet sein. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Wellen parallel zueinander liegen.According to the invention, the shafts of the cutting unit can be arranged offset from one another in the conveying direction. Furthermore, it is advantageous if the shafts are parallel to one another.
Gemäß der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Wellen mittels eines Motors antreibbar sind. Zwischen dem Motor und den Wellen ist dann vorteilhaft, ein Getriebe zwischengeschaltet. Dabei kann das Getriebe für verschiedene Wellen unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse aufweisen. Außerdem kann gemäß der Erfindung das Übersetzungsverhältnis einstellbar sein.According to the invention, it is advantageous if the shafts can be driven by means of a motor. It is then advantageous to have a gear between the motor and the shafts. The gear can have different gear ratios for different shafts. In addition, according to the invention, the gear ratio can be adjustable.
Der Motor des Schneidwerkes kann gemäß der Erfindung geregelt oder gesteuert werden.The motor of the cutting unit can be regulated or controlled according to the invention.
Die Messerscheiben des Schneidwerkes können erfindungsgemäß so ausgestaltet sein, dass die Flanken zweier benachbarter Zähne an der Basis der Zähne einen kleineren Abstand haben als am freien Ende der Zähne. Vorteilhaft können die Zähne symetrisch sein. Gemäß der Erfindung können die Zähne der Messerscheiben angeschrägte Schneiden mit einem Winkel zwischen 0 und 90 c, vorzugsweise von 15 °, haben.According to the invention, the knife disks of the cutting mechanism can be designed in such a way that the flanks of two adjacent teeth are spaced a smaller distance apart at the base of the teeth than at the free end of the teeth. The teeth can advantageously be symmetrical. According to the invention, the teeth of the knife disks can have bevelled cutting edges with an angle between 0 and 90 ° , preferably 15°.
Ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Schneidwerk ist in der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigenAn embodiment of a cutting device according to the invention is described in more detail in the drawing.
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schneidwerkes mit Getriebe und MoFig. 1 a side view of a cutting unit with gearbox and mo
tor, zum Teil im Schnitt,gate, partly in section,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Schneidwerk gemäß Fig. 1,Fig. 2 is a plan view of the cutting unit according to Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch das Schneidwerk gemäß Linie IH-III inFig. 3 a section through the cutting unit according to line IH-III in
Fig. 1 undFig. 1 and
Fig. 4 einen Schnitt durch das Getriebe des Schneidwerkes gemäßFig. 4 a section through the gear of the cutting unit according to
Linie IV-IV in Fig. 1Line IV-IV in Fig. 1
Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte erfindungsgemäße Schneidwerk weist ein Gehäuse 1 mit einem nach oben liegenden Einlass 4 und einem Auslass 9 am Boden des Gehäuses 1 auf. In dem Gehäuse 1 sind zwei parallele Wellen 5 angebracht, die in Förderrichtung des Schnittgutes hintereinander lie-The cutting mechanism according to the invention shown in Fig. 1 to 4 has a housing 1 with an inlet 4 at the top and an outlet 9 at the bottom of the housing 1. Two parallel shafts 5 are mounted in the housing 1, which are arranged one behind the other in the conveying direction of the material to be cut.
gen und über Kugellager 223 in dem Gehäuse 1 gelagert sind. Auf den Wellen 5 sind drehfest unmittelbar aneinanderliegend Messerscheiben 7 angeordnet. Die Messerscheiben 7, die auf einer Welle 5 angebracht sind, bilden dabei jeweils einen Messersatz 6a, 6b. Dabei sind die Messerscheiben 7 eines Messersatzes 6 so gegeneinander verdreht auf den Wellen 5 angebracht, dass die Zähne der Messerscheiben zueinander versetzt sind. Durch die Größe der Verdrehung kann die maximale Größe der Späne eingestellt werden, die den Messersatz passieren können. An der Seitenwand des Gehäuses 1 sind Winkel 16 angebracht, an denen jeweils zu einem Messersatz zugeordnete Widerlager 8 befestigt sind.and are mounted in the housing 1 via ball bearings 223. Knife disks 7 are arranged on the shafts 5 in a rotationally fixed manner directly adjacent to one another. The knife disks 7, which are mounted on a shaft 5, each form a knife set 6a, 6b. The knife disks 7 of a knife set 6 are mounted on the shafts 5 rotated relative to one another in such a way that the teeth of the knife disks are offset from one another. The maximum size of the chips that can pass through the knife set can be set by the amount of rotation. Angles 16 are attached to the side wall of the housing 1, to which abutments 8 assigned to a knife set are attached.
Die beiden Wellen 5 für die Messersätze 6a, 6b werden von einem Motor 3 angetrieben, dessen Abtrieb unter Zwischenschaltung eines Getriebes 2 einer Kupplung 12 und zweier Zahnräder 13 mit den Wellen 5 verbunden ist. Auf dem vom nicht näher dargestellten Getriebe bereitgestellten Abtrieb 22 ist eine erste Ringscheibe 19 drehfest mit einer Madenschraube befestigt. An der Stirnseite dieser Ringscheibe 19 ist ein Dämpfungsring 20 aus Gummi drehfest angebracht, an dessen anderer Seite ist wiederum eine zweite Ringscheibe 21 befestigt. Ringscheibe 19 und 21 und der Dämpfungsring 20 bilden dabei die Kupplung 122, welche einerseits das vom Motor 3 bereitgestellte Drehmoment auf die Wellen 5 überträgt und andererseits von den Schneidsätzen rückwirkende Stöße gedämpft an den Motor 3 und das Getriebe 2 weitergibt. Diese zweite Ringscheibe 21 ist mittels Schrauben 17 auf ein erstes Zahnrad aufgeflanscht, welches auf die erste Welle 5a aufgesetzt ist. Das erste Zahnrad 13a greift dabei in ein auf der zweiten Welle 5b aufgesetztes kleineres zweites Zahnrad 13b ein. Das von dem Motor erzeugte Moment wird so über das Getriebe 2 und die Kupplung 12 auf das Zahnrad 13a und von dort aus auf das zweite Zahnrad 13b übertragen. Dadurch dass das erste Zahnrad 13a einen größeren Durchmesser hat als das zweite Zahnrad 13b, rotiert der zweite Messersatz 6b mit einer höheren Winkelgeschwindikeit als der erste Messersatz 6a. Dadurch kann ein höherer Durchsatz des zweiten Messerssatzes erreicht werden.The two shafts 5 for the blade sets 6a, 6b are driven by a motor 3, the output of which is connected to the shafts 5 via a gearbox 2, a clutch 12 and two gears 13. A first ring disk 19 is fastened to the output 22 provided by the gearbox (not shown in detail) in a rotationally fixed manner with a grub screw. A damping ring 20 made of rubber is attached to the front side of this ring disk 19 in a rotationally fixed manner, and a second ring disk 21 is attached to the other side of the ring disk. Ring disks 19 and 21 and the damping ring 20 form the clutch 122, which on the one hand transmits the torque provided by the motor 3 to the shafts 5 and on the other hand transmits shocks from the cutting sets to the motor 3 and the gearbox 2 in a dampened manner. This second ring disk 21 is flanged to a first gear by means of screws 17, which is placed on the first shaft 5a. The first gear 13a engages with a smaller second gear 13b mounted on the second shaft 5b. The torque generated by the motor is thus transmitted via the gearbox 2 and the clutch 12 to the gear 13a and from there to the second gear 13b. Because the first gear 13a has a larger diameter than the second gear 13b, the second blade set 6b rotates at a higher angular speed than the first blade set 6a. This allows a higher throughput of the second blade set to be achieved.
Das in das Schneidwerk eingefüllte Schnittgut wird durch die Rotation des ersten Messersatzes 6a zum ersten Widerlager 8a befördert. Dabei wird das Schnittgut durch Leitbleche 14 in die Zwischenräume zwischen den Zähnen der Messerscheiben 7 des Messersatzes 6a gedrückt. Die über den Rand dieser Zwischenräume hinausstehenden Stücke der Späne werden dann von den Messerscheiben 7 dem Widerlager 8a abgeschnitten. Hat der Zwischenraum das Widerlager 8a passiert, können die in dem Zwischenraum liegenden Späne aus den Zwischenräumen in dem ersten Messersatz 6a herausfallen. Sie fallen dann auf den rotierenden zweiten Messersatz 6b und verhaken sich ebenfalls in den Zwischenräumen. Auch hier sorgen Leitbleche 14 für eine ausreichende Befüllung der Zwischenräume zwischen den Zähnen der Messerscheibe des zweiten Messersatzes 6b. An dem zweiten Widerlager 8b werden sodann die überstehenden Teile der Späne abgeschnitten. Nach dem Passieren des Widerlagers 8b fallen die Späne aus den Zwischenräumen in dem zweiten Messersatz 6b in den Auslass 9 des Gehäuses 1 des Schneidsatzes.The cuttings fed into the cutting mechanism are conveyed to the first abutment 8a by the rotation of the first blade set 6a. The cuttings are pressed by guide plates 14 into the gaps between the teeth of the blade disks 7 of the blade set 6a. The pieces of the chips that protrude beyond the edge of these gaps are then cut off by the blade disks 7 of the abutment 8a. Once the gap has passed the abutment 8a, the chips lying in the gap can fall out of the gaps in the first blade set 6a. They then fall onto the rotating second blade set 6b and also get caught in the gaps. Here, too, guide plates 14 ensure that the gaps between the teeth of the blade disk of the second blade set 6b are sufficiently filled. The protruding parts of the chips are then cut off at the second abutment 8b. After passing the abutment 8b, the chips fall from the gaps in the second knife set 6b into the outlet 9 of the housing 1 of the cutting set.
Damit die Späne nicht an den Messersatz-Widerlager-Kombinationen vorbei direkt in den Auslass fallen können, sind an den Gehäusewänden Abstreifer 18 angebracht, die ein Durchfallen der Späne verhindern.To prevent the chips from falling past the knife set-abutment combinations directly into the outlet, scrapers 18 are attached to the housing walls to prevent the chips from falling through.
Claims (15)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
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| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20010123 |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BUERENER MASCHINENFABRIK GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: HABERMEHL, LOTHAR, 35510 BUTZBACH, DE Effective date: 20020724 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20030317 |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BUERENER MASCHINENFABRIK GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: TBE HABERMEHL ANLAGENBAU GMBH & CO. KG, 35510 BUTZBACH, DE Effective date: 20040330 |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BUERENER MASCHINENFABRIK GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: HABERMEHL ANLAGENBAU GMBH, 35510 BUTZBACH, DE Effective date: 20051221 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20060310 |
|
| R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20080902 |