DE2340664A1 - ADJUSTABLE AXIAL PISTON MACHINE WITH DETERMINED DISPLACEMENT - Google Patents
ADJUSTABLE AXIAL PISTON MACHINE WITH DETERMINED DISPLACEMENTInfo
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Description
Einstellbare Axialkolbenmaschine mit bestimmter Verdrängung.Adjustable axial piston machine with a certain displacement.
Die Erfindung betrifft Strömungsmittelverdrängungsvorrichtungen wie beispielsweise Axialkolbenpumpen oder -Motoren und befaßt sich insbesondere mit einer Pumpe bzw. einem Motor oleser Art, der mit einer bestimmten Strömungsmittelverdrängung arbeitet, wobei die Verdrän« gungsmenge durch eine drehbare Kippscheibe einstellbar ist, die ihrerseits einstellbar angeordnet sein kann und dann in einem Kipplagerstuhl feststellbar ist.The invention relates to fluid displacement devices such as axial piston pumps or motors and is particularly concerned with a pump or a motor oleser type, which with a certain Fluid displacement works, the amount of displacement being adjustable by means of a rotatable tilting disk is, which in turn can be arranged adjustable and can then be locked in a tilting bearing chair.
Wenn im folgenden der Begriff Pumpen verwendet wird, so soll darunter sowohl eins hydraulische Strömungsmitteliibertragungsvorrichtung des Pumpentyps als auch des Motortyps verstanden werden. Axialkolbenpumpen und -Motoren sind seit langem bekannt, wie dies durch dieWhen the term pumps is used in the following, it is intended to include both a hydraulic fluid transfer device the pump type as well as the motor type. Axial piston pumps and motors have long been known, as demonstrated by the
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US-PS 3 4ο5 646 und 3 4Θ1 277 gezeigt wird.U.S. Patents 3,4,05,646 and 3,4,1277 are shown.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Axialkolbenströmungsmittelübertragungsvorrichtung zu schaffen, bei der die Einzelteile eine integrale Einheit bilden, die verhältnismäßig einfach aufgebaut ist und sich leicht installieren und einstellen IaBt. In diesem Zusammenhang soll die Strömungsmittelverdrängung von einer maximalen Verdrängung in der einen Richtung über einen Verdrängungswert Null bis zu einem maximalen Verdrängungswert in der entgegengesetzten Richtung unbegrenzt einstellbar sein und sich innerhalb dieses Bereiches auf jede beliebige Verdrängungsmenge fest einstellen lassen.It is an object of the invention to provide an axial piston fluid transfer device to create in which the individual parts form an integral unit that is proportionate is simple in design and is easy to install and adjust. In this context, the Fluid displacement from a maximum displacement in one direction through a displacement value of zero to be infinitely adjustable to a maximum displacement value in the opposite direction and within Have this range set to any displacement volume.
Desweiteren soll eine Vorrichtung der genannten Art geschaffen werden, bei der eine Verringerung der Amplitude der während des Betriebes auftretenden Schwingbewegungen und sich daraus ergebenden Vibrationen der Konstruktion erreicht wird. Desweiteren soll die Strömungsmittelverdrängung durch Verwendung einer Konstruktion verändert werden können, bei der kein Wechsel bezüglich der Einzelteile oder keine zusätzlichen Änderungen der Einzelteile erforderlich sind, um einen solchen Wechsel zu bewirken.Furthermore, a device of the type mentioned is to be created in which the amplitude is reduced the oscillating movements occurring during operation and the resulting vibrations of the construction. Furthermore, the fluid displacement should can be changed by using a construction in which there is no change in terms of the individual parts or no additional changes to the individual parts are required to effect such a change.
Zu diesem Zweck wird nun erfindungsgemäß ein hydraulischer Axialkolbenantrieb mit festgelegter Verdrängung geschaffen, der mit einer Einstellvorrichtung zur Veränderung der festgelegten Verdrängungsmenge auf irgendeinen festen Wert innerhalb seiner Kapazität versehen ist und eine drehbare Kolbenlauftrommel aufweist, die in einem Körper angeordnet ist. Die Kippscheibenvorrichtung bildet auf ihrer einen Seite eine Taumelscheibe und auf ihrer gegenüberliegenden Seite eine gskrümmte Kurvenfläche, die in einer dazu passenden, gebogenen Fläche eines LagerstuhlsFor this purpose, according to the invention, a hydraulic Axial piston drive created with a fixed displacement, with an adjustment device for changing the fixed displacement is provided to some fixed value within its capacity and a having rotatable piston barrel which is arranged in a body. The tilting disk device forms on a swash plate on one side and a curved surface on the opposite side, which in a matching, curved surface of a bearing block
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liegt, welche in dem Körper ausgebildet ist. In dBr Kolbenlauftrommel sind mehrere Kolben hin- und herbeweglich gelagert, die an der Taumelscheibe anliegen. Die Taumelscheibe und die Kippkurvenvorrichtung lassen sich in dem Kipplagerstuhl durch Drehen auf irgendeinen Winkel innerhalb eines ausgewählten Winkelbereiches in bezug auf die Achse der Kolbenlauftrommel einstellen, um dadurch die effektive Strömungsmittelverdrängung der Kolben in der Kolbenlauftrommel zu verändern. Mit der Kippkurvenvorrichtung und dem Körper arbeiten Ankerelemente zusammen, um die Kippkurvenvorrichtung in einer gewählten Lage innerhalb des Kipplagerstuhls lösbar festzuhalten, die einer gewählten, festgesetzten Strömungsmittel Verdrängungsmenge entspricht.which is formed in the body. In dBr Piston drum, several pistons are mounted so that they can move back and forth and bear against the swash plate. The swash plate and the tilting cam device can be in the tilting bearing chair by rotating on any Set the angle within a selected angular range with respect to the axis of the piston barrel, thereby changing the effective fluid displacement of the pistons in the piston barrel. With the tilting cam device and the body work together anchor elements to the tilting cam device in one selected position within the Kipplagerstuhl to releasably hold that of a selected, fixed fluid Displacement corresponds to.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand desin der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing. In the drawing show:
Figur 1 eine Seitenansicht einer Axialkolbenpumpe, Figur 2 eine Rückansicht der Pumpe von Figur 1,Figure 1 is a side view of an axial piston pump, Figure 2 is a rear view of the pump of Figure 1,
Figur 3 eine Teil-Axial-Schnittansicht der Pumpe längs der Linie 3-3 in Figur 2,Figure 3 is a partial axial sectional view of the pump along the line 3-3 in Figure 2,
Figur 4 eine Schnittansicht der Pumpe längs der Linie 4-4 in Figur 3 undFigure 4 is a sectional view of the pump taken along line 4-4 in Figures 3 and 4
Figur 5 ein schematisches Profil der Kippkurve und des Kipplagerstuhls von Figur 3. FIG. 5 shows a schematic profile of the tilting curve and the tilting bearing chair from FIG. 3.
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pumpe 46 des Axialkolbentyps dargestellt, die eine Antriebswelle 11 aufweist, die in einem ÖffnungsblockPump 46 of the axial piston type shown, which has a drive shaft 11 which is in an orifice block
12 drehbar gelagert ist und sich in eine drehbare Kolbenlauftrommel 13 hineinerstreckt,.die ihrerseits in einem Pumpenkörper 14 durch eine Lageranordnung 15 drehbar gelagert ist· Mehrere Pumpenkolben 16 sind in den entsprechenden Zylindern 17 angeordnet, die sich in der Lauftrommel 13 befinden. An jedem Kolben ist ein Kolbenschuh 18 drehbar angebracht und wird durch eine Schuhhalterungsanordnung 21 an einer Gleitplatte 19 gehalten. Die Gleitplatte 19 wird hier auch Taumelscheibe genannt. Die Taumelscheibe 19 und die Halterungsanordnung 21 sind an einer Kippkurve "22 be.festigt, die drehbar in einem Lagerstuhl 23 sitzt, der in einer Endkappe 24 ausgebildet ist. Die Endkappe 24 liegt an einem Abstandsring 25 an, der das Lager 15 und die Lauftrommel12 is rotatably mounted and is in a rotatable piston barrel 13 extends into it, which in turn extends into a pump body 14 is rotatably supported by a bearing arrangement 15 · Several pump pistons 16 are in the corresponding cylinders 17 which are located in the running drum 13. There is a piston shoe on each piston 18 rotatably mounted and is supported by a shoe support assembly 21 held on a slide plate 19. The slide plate 19 is also called a swash plate here. The swash plate 19 and the mounting arrangement 21 are fastened to a tilting curve "22, which can be rotated in a bearing block 23 is seated, which is formed in an end cap 24. The end cap 24 rests on a spacer ring 25, of the bearing 15 and the drum
13 in der richtigen Betriebsstellung trägt, sobald die Endkappe 24, wie gezeigt, mit dem Körper 14 zusammengebaut ist. Die Endkappe 24 ist durch nicht dargestellte Befestigungselemente, beispielsweise Kopfschrauben, mit dem Körper 14 verbunden.13 in the correct operating position as soon as the End cap 24 is assembled with body 14 as shown. The end cap 24 is not shown by Fastening elements, such as head screws, are connected to the body 14.
Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, weist die Schuhhalterungsanordnung 21 eine Schuhhalterungsplatte 26 auf, die die Kolbenschuhe 18 während des Betriebs der Pumpe 46 auf der Taumelscheibe 19 hält. Die Halterungsplatte 26 wird von der Kippkurve -22 über ein Drucklager '27, eine kugelförmige Niederhaltefassung 26, die an dem Drucklager anliegt, und einem kugelförmig gekrümmten Halterungsring 29 in der Fassung 26 getragen. Eine Kappenschreibe 33 erstreckt sich durch den Ring 29 hindurch und hält diesen in bezug auf die Kippkurve 22 in einer fixen Lage. Aus der Fassung 26 ragen Nasen in Schlitze 32 hinein, die in der Kippkurve 22 ausgebildet sind, um eine Drehbewegung der Schuhhalterungsanordnung 21 in bezug auf die Kippkurve 22 zu verhindern. As can be seen from FIG. 3, the shoe holder arrangement 21 has a shoe holder plate 26 which holds the piston shoes 18 on the swash plate 19 during the operation of the pump 46. The mounting plate 26 is supported by the tilting curve -22 via a pressure bearing '27, a spherical hold-down mount 26, which rests against the pressure bearing, and a spherically curved mounting ring 29 in the mount 26. A cap washer 33 extends through the ring 29 and holds it in a fixed position with respect to the tilting curve 22. Lugs protrude from the frame 26 into slots 32 which are formed in the tilting curve 22 in order to prevent a rotational movement of the shoe holder arrangement 21 with respect to the tilting curve 22.
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Die Kappenschraube 33 ist in der Kippkurve 22 durch eine Kronenmutter 36 federnd befestigt, die eine Federhalterung 34 zurückhält. Die Federhalterung 34 ihrerseits hält eine Feder 35 im zusammengepreßten Zustand, die beispielsweise eine Tellerfeder sein kann. Ein Sicherungsteil 37 sichert die Mutter 36 in einer Einstell-Lage, in der von der Feder 35 die gewünschte Druckkraft ausgeübt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die Schulter der Federhalterung mit Spiel in die Gegenbohrung 43 der Kippkurve 22 hineinpaßt, so daß die Halterungsplatte 26 sich unter der Wirkung von Axialkräften, die auf die Kappenschraube 33 einwirken, geringfügig bewegen kann. Der Zweck dieses Merkmals besteht darin, nur ein beschränktes "Abheben" der Kolbenschuhe 18 zu ermöglichen. Ein solches Abheben wird durchaus für möglich gehalten.The cap screw 33 is resiliently fastened in the tilting curve 22 by a castle nut 36, which is a spring holder 34 holds back. The spring holder 34 in turn holds a spring 35 in the compressed State, which can be a disc spring, for example. A securing part 37 secures the nut 36 in an adjustment position in which the spring 35 is the desired Pressure force is exerted. It should be noted that the shoulder of the spring retainer has play fits into the counterbore 43 of the tilt cam 22, so that the mounting plate 26 is under the action of axial forces acting on the cap screw 33 can move slightly. The purpose of this feature consists in only allowing the piston shoes 18 to “lift off” to a limited extent. Such a lift off will thought quite possible.
Wie weiter aus Figur 3 entnommen werden kann, ist das innere Ende der Welle 11 durch eine Keilverbindung innerhalb der Trommel 13 mit Hilfe eines Befestigungselementes, beispielsweise einer Kappenschraube 39 befestigt, die gegen eine Feder 41 festgezogen ist, beispielsweise eine Blattfeder, sowie gegen eine Unterlegscheibe 42, welche, wie aus der Zeichnung ersichtlich, an der Trommel 13 anliegt. Die Welle 11 wird in der entgegengesetzten Richtung durch eine nicht dargestellte Druckvorrichtung festgehalten, die sich in dem Öffnungsblock 12 befindet. Die Gegenbohrung 43 öffnet sich in eine Bohrung 44 hinein, welche eine Fassung bildet, die die Elemente 33, 34, 35, 36 und 37 der Schuhhalterungsanordnung 21 aufnimmt. In der Schnittansicht von Figur 4 ist die verschwenkbare oder drehbare Anordnung der Kippkurve 22 in dem Kipplagerstuhl 23 noch näher dargestellt. Die Kippkurve 22 läßt sich aus einer Lage, in der die maximale Pumpenverdrängung in der einen Richtung stattfindet, unbegrenzt in eine LageAs can further be seen from Figure 3, the inner end of the shaft 11 is splined inside the drum 13 with the aid of a fastening element, for example a cap screw 39, which is fastened against a spring 41 is tightened, for example a leaf spring, and against a washer 42 which, as can be seen from the drawing, rests against the drum 13. The shaft 11 is in the opposite direction held by a pressure device, not shown, which is located in the orifice block 12. the Counterbore 43 opens into a bore 44, which forms a socket that holds the elements 33, 34, 35, 36 and 37 of the shoe holder assembly 21 receives. In the sectional view of Figure 4 is the pivotable or rotatable arrangement of the tilting curve 22 in the tilting bearing chair 23 is shown in more detail. The tilting curve 22 can from a position in which the maximum pump displacement takes place in one direction, indefinitely into one position
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maximaler Verdrängung in der anderen Richtung drehen. Wie am besten aus Figur 4 hervorgeht, sind Verankerungselemente, beispielsweise Ankerschrauben 45, zur Fixierung der Kippkurve 22 in jeder beliebigen Lage innerhalb ihres Bewegungs- oder Einstellungsbereiches in dem Kipplagerstuhl 23 vorgesehen. Die Ankerschrauben 45 weisen Schraubenkegel 48 auf, die durch Drehen der Schraube mit komplementären Kegelflächen 47 zur Anlage bringbar sind, dfe auf jeder Seite der Kippkurve 22 konzentrisch ausgebildet sind, wie aus Figur 4 hervorgeht. Sobald die Kippkurve 22 so positioniert worden ist, daß sie die Kolbenverschiebung und dementsprechende Strömungsmittelverdrängung in der gewünschten Weise bewirkt, werden die Ankerschrauben 45 so weit nach innen gedreht, bis die Schraubenkegel 38 mit den Kippflächenringkegeln 47 in Verriegelungsberührung treten. Eine Verriegelungsvorrichtung dient dazu, ein unbeabsichtigtes Lösen der Ankerschrauben 45 zu verhindern. Eine solche Verriegelungsvorrichtung kann beispielsweise durch Stopfen 4B aus Nylon oder dergleichen bestehen, die seitlich in die Gewindegänge der Schrauben 45 eingesteckt sind, wie dies aus Figur 4 hervorgeht. Als Schutzmaßnahme sind die in der Endkappe 24 befindlichen Gewindelöcher, die die Verriegelungsschrauben 45 aufnehmen, durch Stopfen 49 verschlossen und in geeigneter Weise abgedichtet.turn to maximum displacement in the other direction. As can best be seen from Figure 4, anchoring elements, for example anchor bolts 45 for fixing the tilting curve 22 in any position provided within their range of motion or adjustment in the tilting bearing chair 23. The anchor bolts 45 have screw cones 48, which by turning the screw with complementary conical surfaces 47 to the plant can be brought, dfe are formed concentrically on each side of the tilting curve 22, as can be seen from FIG. Once the tilt curve 22 has been positioned to accommodate piston displacement and corresponding fluid displacement caused in the desired way, the anchor bolts 45 are turned inward so far, until the screw cones 38 come into locking contact with the tilting surface ring cones 47. A locking device serves to prevent unintentional loosening of the anchor bolts 45. Such a locking device can for example consist of nylon or the like by plug 4B, which laterally into the Threads of the screws 45 are inserted, as can be seen from FIG. As a protective measure, those in the The threaded holes located in the end cap 24, which receive the locking screws 45, are closed by plugs 49 and appropriately sealed.
Figur 5 zeigt schematisch den Aufbau der Kippkurve 22 und des Kipplagerstuhls 23, der zu der überlegenen Verankerungswirkung für die Schraubenkegel 38 und KippkurvenkegelfJächen 47 führt, wie sie in Figur 4 gezeigt sind. In Figur 5 sind die Profile der Kippkurve 22 und des Kipplagerstuhls 23 zu sehen, die unterschiedliche Radien aufweisen. Der Radius oder die radiale Abmessung des Kipplagerstuhls 23 ist mit 51 bezeichnet. Der Radius der Kippkurve 22 ist mit 52 bezeichnet. Die Stelle mit der maximalen Differenz dieser Radien ist mit 53 bezeichnet. DieFigure 5 shows schematically the structure of the tilting curve 22 and the tilting bearing chair 23, which leads to the superior anchoring effect for screw cones 38 and tilting cam cone surfaces 47 leads, as shown in FIG. In Figure 5, the profiles of the tilting curve 22 and the tilting bearing chair 23 can be seen, which have different radii. The radius or radial dimension of the tilting bearing chair 23 is denoted by 51. The radius of the tilt curve 22 is denoted by 52. The place with the maximum The difference between these radii is denoted by 53. the
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Stützpunkte der Kippkurve 22 und des Kipplagerstuhls 23 sind an den Schnittstellen der entsprechenden Profile mit dicken Punkten dargestellt. Dadurch, daß der Radius 51 des Kipplagerstuhls kleiner gemacht wird als der Radius 52 der Kippkurve;werden die Trag- oder Stützpunkte zu den äußeren Enden des Kippflächenbogens verschoben, wodurch die Größe des Moments, das auf den Lagerstuhl in der Endkappe einwirkt, verkleinert wird. Dazu kommt eine weitere Verkleinerung, die sich in bezug auf den Wert der Schwingbelastung und Momente bei einem Kolbenwechsel von 1^- auf n 2 erhalten läßt (wobei η eine ungerade Anzahl Kolben darstellt), wenn die Verankerungsvorrichtung, also beispielsweise die Kopfschrauben 45, die Kippkurve und den Lagerstuhl längs oder in der Nähe der Stelle des maximalen Spiels mit einer Vorspannung beaufschlagen. Es wird darauf hingewiesen, daß die Verkleinerung der Amplitude der Schwingungsmomente auf der Endkappe 24 dazu dient, die Vibration der Konstruktion erheblich zu mindern.Support points of the tilting curve 22 and the tilting bearing chair 23 are shown at the intersections of the corresponding profiles with thick points. In that the radius 51 of the tilting bearing chair is made smaller than the radius 52 of the tilting curve ; the support or support points are moved to the outer ends of the tilting surface arc, whereby the magnitude of the moment acting on the bearing block in the end cap is reduced. In addition, there is a further reduction, which can be obtained with regard to the value of the vibration load and moments when the piston is changed from 1 ^ - to n 2 (where η represents an odd number of pistons), if the anchoring device, for example the cap screws 45, the Preload the tilting curve and the bearing block along or near the point of maximum play. It should be noted that reducing the amplitude of the vibrational moments on the end cap 24 serves to significantly reduce the vibration of the structure.
Es wird weiter festgestellt, daß sich bei der hier beschriebenen Konstruktion mit «einer einfachen Winkelmesserhalterung die Kippkurve während des Zusammenbaus der Pumpe 46 auf jeden gewünschten Winkel einstellen läßt, um irgendeine verlangte Stömungsmittelverdrängung zu erreichen, wodurch das Hantieren mit verschiedenen, festen VerdrMngungskurven, das normalerweise notwendig ist, um unterschiedliche Kolbenverschiebungen zu erreichen, entfällt. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist nur eine einzige Kippkurve 22 erforderlich, um jede beliebige infinitive Verschiebung bzw. Verdrängung, die verlangt wird, herbeizuführen. It is further stated that in the case of the one described here Construction with «a simple protractor holder can adjust the tilt curve during assembly of the pump 46 to any desired angle to any to achieve the required fluid displacement, so that the handling of different, fixed displacement curves, which is normally necessary to achieve different piston displacements, is not applicable. In the embodiment described there is only one Tilt curve 22 is required to bring about any infinitive displacement or displacement that is required.
Als Beispiel für die Abmessungen des Kippkurvenradius 52 lassen sich Werte im Bereich zwischen 76,276 -76,4o3mm nennen, während die Abmessungen für den Kipplagerstuhlradius 51 im Bereich zwischen 76,124-76,25o im liegen können. DieAs an example of the dimensions of the Kippkurvenradius 52, values can be mentioned in the range between 76.276 -76,4o3mm while the dimensions may be for the Kipplagerstuhlradius 51 in the area between the 76,124-76,25o. the
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Ankerschrauben 45 erzeugen keine Kraft, die ausreicht, um das maximale Spiel 53 verschwinden zu lassen, d.h. die Kippkurve bei 53 mit dem Lagerstuhl zur Anlage zu bringen, bewirken jedoch die verlangte verläßliche Verriegelung.Anchor bolts 45 do not generate sufficient force to make the maximum play 53 disappear, i.e. the Bringing the tilt curve at 53 with the bearing block to the plant, however, cause the required reliable locking.
Die Vorteile der Schuhhalterungsanordnung 21 liegen darin, daß-mit dieser Halterung auf jeden Kolbenschuh 16 eine gleichmäßige Halterungskraft ausgeübt wird, um dadurch die Schuhe an der Taumelscheibe 19 zu halten, während zwischen der kugelförmigen Niederhaltefassung 28 und der kugelförmigen Halterüngsscheibe 29 eine Universalbewegung ermöglicht wird, so daß eine Anpassung bei irgendwelchen Verformungen oder Fehlausrichtungen in dem dargffltellten System erreicht wird. Es wird darauf hingewiesen/ daß die Schuhhalterung 21 zusammen mit der Kippkurve 22 eine selbständige Einheit bildet und völlig unabhängig von der Anordnung der Kolbentrommel 13 arbeitet.The advantages of the shoe holder arrangement 21 are that with this holder on each piston shoe 16 a uniform holding force is applied to thereby hold the shoes on the swash plate 19 while between the spherical hold-down socket 28 and the spherical holding disk 29 a universal movement is made possible, so that an adjustment in any Deformations or misalignments in what is shown System is achieved. It should be noted / that the shoe holder 21 together with the tilting curve 22 forms an independent unit and works completely independently of the arrangement of the piston drum 13.
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1979
- 1979-02-13 JP JP1979017058U patent/JPS5597177U/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3000497A1 (en) * | 1979-01-10 | 1980-07-24 | Johnson Matthey Co Ltd | INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| DE3519783A1 (en) * | 1985-06-03 | 1986-12-04 | Danfoss A/S, Nordborg | AXIAL PISTON MACHINE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1438189A (en) | 1976-06-03 |
| JPS49135205A (en) | 1974-12-26 |
| US3810419A (en) | 1974-05-14 |
| JPS5597177U (en) | 1980-07-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHW | Rejection |