DE2948475A1 - Swarf removal from machining area of cutting tool - uses air suction on one side, assisted by blown air at other or both sides of tool - Google Patents
Swarf removal from machining area of cutting tool - uses air suction on one side, assisted by blown air at other or both sides of toolInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zum Abfördern von Spänen oderMethod and device for conveying away chips or
dergleichen aus dem Bearbeitungsbereich von spanabhebenden Werkzeugmaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abfördern von Spänen oder dergleichen aus dem Bearbeitungsbereich von spanabhebenden Werkzeugmaschinen, z. B.the like from the machining area of cutting machine tools The invention relates to a method and a device for conveying away chips or the like from the machining area of cutting machine tools, z. B.
Fräsmaschinen, mittels eines Saugluftstromes.Milling machines, by means of a suction air stream.
Es ist bekannt, die beim Betrieb von spanabhebenden Werkzeugmaschinen, bspw. Fräsmaschinen, im jeweiligen Arbeitsbereich der Werkzeuge anfallenden Späne oder dergleichen mit Hilfe eines Saugluftstromes durch eine Absaugevorrichtung zu entfernen.It is known that the operation of cutting machine tools, For example milling machines, chips occurring in the respective work area of the tools or the like with the aid of a suction air flow through a suction device remove.
Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß hierbei im wesentlichen nur die in einem eng begrenzten Bereich um die Mündung der Absaugevorrichtung befindlichen Späne oder dergleichen einigermaßen sicher entfernt werden können, während die in der weiteren Umgebung auf der Werkstück-Oberfläche liegenden Späne oder dergleichen durch den Saugluftstrom nicht erfaßt und abtransportiert werden können. Deshalb hat man auch die Mündung der Absaugevorrichtung möglichst dicht an das Bearbeitungswerkzeug herangeführt, damit wenigstens aus dessen unmittelbarer Umgebung eine weitgehende Entfernung der Späne oder dergleichen erreicht wird.However, practice has shown that this essentially only located in a narrow area around the mouth of the suction device Chips or the like can be removed reasonably safely, while the in the further environment on the workpiece surface lying chips or the like cannot be captured and transported away by the suction air flow. That's why you also have the mouth of the suction device as close as possible to the machining tool brought in, thus at least a far-reaching one from its immediate surroundings Removal of the chips or the like is achieved.
Nachteilig bei dieser Art der Abförderung von Spänen oder dergleichen ist vor allem deren geringe Effektivität, weil nämlich, wenn nicht unverhältnismäßig groß dimensionierte Sauggebläse eingesetzt werden, jeweils nur ein geringer Teil des bei der Zerspanungsarbeit anfallenden Werkstoffs mit Hilfe der Absaugvorrichtung entfernt werden können, während die überwiegende Menge von Spänen oder dergleichen auf andere Art und Weise, bspw. durch Abfegen, vom Werkstück entfernt und dann in einen Sammelbehälter gebracht werden müssen.A disadvantage of this type of removal of chips or the like is above all their low effectiveness, because namely, if not disproportionate Large suction fans are used, only a small part of each of the material used in the machining work with the help of Suction device can be removed while the vast amount of chips or the like removed from the workpiece in some other way, for example by sweeping away and then have to be brought into a collection container.
Der Erfindung liegt die Zweckvorstellung zugrunde, diesem Mangel abzuhelfen und eine Möglichkeit zu finden, durch die eine nahezu vollständige und unmittelbare Abförderung der im Bearbeitungsbereich von spanabhebenden Werkzeugmaschinen, z.B. Fräsmaschinen,anfallenden Späne oder dergleichen, erreicht wird.The invention is based on the intended purpose of remedying this deficiency and to find a way through which an almost complete and immediate Removal of the material in the machining area of cutting machine tools, e.g. Milling machines, chips or the like, is achieved.
In verfahrenstechnischer Hinsicht ist die Lösung dieses Problems hauptsächlich dadurch erreicht, daß der Saugluftstrom durch mindestens einen gleichgerichteten Blasluftstrom unterstützt wird.From a procedural point of view, the solution to this problem is primary achieved in that the suction air flow through at least one rectified Blown air flow is supported.
Praktische Versuche haben ergeben, daß diese Verfahrensart eine Effektivität um 90% erreicht, so daß sich gegenüber der bisherigen Verfahrensart eine wesentliche Verbesserung der Verhältnisse ergibt.Practical tests have shown that this type of process is effective reached by 90%, so that compared to the previous type of procedure a significant Improvement of the situation results.
Eine wichtige verfahrenstechnische Weiterbildung liegt dabei nach der Erfindung darin, daß der Blasluftstrom aus größerer Entfernung und über den Bearbeitungsbereich hinweg in den Saugluftstrom gerichtet wird. Hierdurch kann er den Bearbeitungsbereich desWerkstückes großflächig bestreichen und die dort abgelagerten bzw. entstehenden Späne sicher in den Saugluftstrom einbringen, welcher dann die weitere Abförderung übernimmt.An important procedural further training is to be found here the invention is that the blown air flow from a greater distance and over the Processing area is directed away into the suction air flow. Through this he can coat the processing area of the workpiece over a large area and the or the chips that are created safely in the suction air flow, which then the further conveyance takes over.
Eine optimale Wirkungsweise ergibt sich, wenn nach einem weiteren Erfindungsvorschlag der Blasluftstrom von der Bearbeitungsebene weg ansteigend in den Saugluftstrom gerichtet wird und/ oder ein zweiter Blasluftstrom unmittelbar in den Saugluftstrom eingeleitet wird. Das Entstehen eines die Abförderung erleichternden Schwebezustands der Späne oder dergleichen wird hierdurch begünstigt.An optimal mode of action results when after another Invention proposal of the blown air flow increasing away from the processing level in the suction air flow is directed and / or a second stream of blown air is introduced directly into the suction air flow. The emergence of a promotion This facilitates the floating state of the chips or the like.
Eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens, bei welcher ein Absaugkanal in die Nähe des Bearbeitungsbereiches der Werkzeugmaschine geführt ist, zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß dieser Absaugkanal zum Bearbeitungsbereich hin eine sich trichterförmig erweiternde Öffnung hat und diesr Öffnung eine Breitschlitzdüse einer Blasluftleitung im Abstand gegenüberliegt.A device for carrying out the method, in which a suction channel is performed in the vicinity of the machining area of the machine tool, draws is essentially characterized by the fact that this suction channel to the processing area has a funnel-shaped widening opening and this opening has a slot nozzle a blown air line is opposite at a distance.
Besonders bewährt hat sich erfindungsgemäß dabei eine Anordnung, bei der die Wirkebene der Breitschlitzdüse geringfügig oberhalb der unteren Mündungskante der trichterförmigen Öffnung des Absaugkanals liegt.According to the invention, an arrangement at the plane of action of the slot nozzle slightly above the lower edge of the mouth the funnel-shaped opening of the suction channel is located.
Von Vorteil kann es auch sein,wenn die untere Mündungskante der trichterförmigen Öffnung des Absaugkanals dicht an die Bearbeitungsebene des Werkstücks heranreicht, während die untere Mündungskante der Breitschlitzdüse in ihrem Abstand von der Bearbeitungsebene des Werkstücks einstellbar ist.It can also be advantageous if the lower mouth edge of the funnel-shaped The opening of the suction channel is close to the working plane of the workpiece, while the lower mouth edge of the slot nozzle in its distance from the processing plane of the workpiece is adjustable.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann die untere Begrenzungswand der trichterförmigen Öffnung des Absaugkanals starr ausgebildet sein, während seine obere Begrenzungswand aus mehreren durch Scharniere miteinander verbundenen und relativ zueinander winkelverstellbaren Teilen besteht. Andererseits ist es auch möglich, die Breitschlitzdüse über ein Scharnier an fächerförmige Verbreiterungen mehrerer nebeneinanderliegender Blasluftleitungen verstellbar anzulenken.According to another feature of the invention, the lower boundary wall the funnel-shaped opening of the suction channel be rigid, while its upper boundary wall made of several hinged together and there is relative angle adjustable parts. On the other hand it is too possible, the slot nozzle on a hinge on fan-shaped extensions to articulate several adjacent blown air lines adjustable.
Weiterhin kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn einerseits der Absaugkanal über die obere Begrenzungswand seiner trichterförmigen Öffnung und andererseits der untere Teil der Blasluftleitungen über die Breitschlitzdüse am Spindelschlitten der Werkzeugmaschine aufgehängt ist. Hierdurch kann nämlich die gesamte Abfördervorrichtung für die Späne oder dergleichen in unmittelbarer Abhängigkeit von der Bewegung des Spindelschlittens an den Bearbeitungsbereich des Werkstücks herangeführt werden.Furthermore, it can prove to be advantageous if, on the one hand, the Suction channel over the upper boundary wall of its funnel-shaped opening and on the other hand the lower part of the Blow air lines over the slot nozzle is suspended on the spindle slide of the machine tool. This can namely the entire removal device for the chips or the like in the immediate Depending on the movement of the spindle slide to the machining area of the Workpiece are brought up.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abfördervorrichtung für Späne oder dergleichen ist vorgesehen, daß der unteren Begrenzungswand der trichterförmigen Öffnung des Absaugkanals an der Mündungskante eine in Saugrichtung offene, weitere Breitschlitzdüse zugeordnet ist, die mit einer Blasluftleitung in Verbindung steht und unmittelbar auf der unteren Begrenzungswand der trichterförmigen Öffnung des Absaugkanals die Erzeugung einer Blasluftschicht ermöglicht, welche die Abförderung der Späne oder dergleichen unterstützt.In a further embodiment of the conveying device according to the invention for chips or the like it is provided that the lower boundary wall of the funnel-shaped Opening of the suction channel at the edge of the mouth is another one that is open in the suction direction Is assigned wide slot nozzle, which is in communication with a blown air line and directly on the lower boundary wall of the funnel-shaped opening of the The suction channel enables a layer of blown air to be generated, which facilitates the removal supports the chips or the like.
In baulicher Hinsicht liegt dabei ein Erfindungsmerkmal darin, daß die weitere Breitschlitzdüse von einer die untere Begrenzungswand der trichterförmigen Öffnung des Absaugekanals auf der ganzen Breite unterfassenden und um deren Mündungskante mit Abstand herumgeführten Wand gebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung ist es schließlich für einen einwandfreien Eintritt der Späne oder dergleichen in die trichterförmig erweiterte Öffnung des Absaugkanals von Vorteil, wenn die Wand an ihrem um die Mündungskante geführten Bereich einen Leitkeil trägt.In structural terms, a feature of the invention is that the further slot nozzle from one the lower boundary wall of the funnel-shaped Opening of the suction channel over the entire width under and around its mouth edge at a distance led around wall is formed. With this configuration it is finally for a perfect entry of the chips or the like into the funnel-shaped Extended opening of the suction channel is advantageous if the wall is around the edge of the mouth guided area carries a guide wedge.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Ausführungsbeispielen dargestellt. Dabei zeigt Figur 1 in schematisch vereinfachter, teilweise geschnittener Seitenansicht eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Abfördern von Spänen oder dergleichen an Werkzeugmaschinen, Figur 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung II der Fig. 1, Figur 3 eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Abfördern von Spänen oder dergleichen an Werkzeugmaschinen in schematischer, teilweise geschnittener Seitenansicht und Figur 4 in größerem Maßstab den in Fig. 3 mit IV gekennzeichneten Teilbereich.In the drawing, the subject matter of the invention is based on exemplary embodiments shown. Here, FIG. 1 shows a schematically simplified, partially sectioned Side view of a first embodiment of a device for conveying away chips or the like on machine tools, FIG. 2 a view in the direction of arrow II of Fig. 1, Figure 3 shows another embodiment of a device for conveying away chips or the like on machine tools in schematic, partially sectioned side view and Figure 4 on a larger scale the in Fig. 3 section marked IV.
Beim Betrieb von spanabhebenden Werkzeugmaschinen 1, bspw.When operating cutting machine tools 1, for example.
Fräsmaschinen, besteht das Bedürfnis, die anfallenden Späne oder dergleichen nicht nur aus dem Arbeitsbereich des Werkzeuges 2, sondern möglichst von der gesamten Oberfläche des Werkstücks 3 zu entfernen. Zur Erreichung dieses Ziels ist deshalb der Werkzeugmaschine 1 eine Späne-Abfördervorrichtung 4 zugeordnet.Milling machines, there is a need to remove the chips or the like not only from the working area of the tool 2, but as far as possible from the whole Surface of the workpiece 3 to remove. To achieve this goal is therefore the machine tool 1 is assigned a chip removal device 4.
Diese Späne-Abfördervorrichtung 4 weist dabei einen mittels eines Saugluftstromes betriebenen Absaugkanal 5 und eine einen Blasluftstrom erzeugende Blasluftleitung 6 auf. Der Absaugekanal 5 hat dabei eine sich zum Bearbeitungsbereich der Werkzeugmaschine 1 hin sich trichterförmig erweiternde Öffnung 7, welcher mit größerem Abstand eine an die Blasluftleitung 6 angeschlossene Breitschlitzdüse 8 gegenüberliegt.This chip removal device 4 has a means of a Suction air flow operated suction channel 5 and a blowing air flow generating Blown air line 6 on. The suction channel 5 has a processing area the machine tool 1 towards a funnel-shaped widening opening 7, which with greater distance, a slot nozzle 8 connected to the blown air line 6 opposite.
Die Anordnung der Breitschlitzdüse 8 ist dabei so getroffen, daß deren Wirkebene geringfügig oberhalb der unteren M(indungskante 9 der trichterförmigen Öffnung 7 liegt. Die untere Mündungskante 9 der trichterförmigen Öffnung 7 des Absaugkanals 5 reicht dabei möglichst dicht an die Bearbeitungsebene des Werkstücks 3 heran, während die untere Mündungskante 10 der Breitschlitzdüse 8 vorzugsweise in ihrem Abstand von der Bearbeitungsebene des Werkstücks 3 einstellbar ist. Die untere Begrenzungswand 11 der trichterförmigen Öffnung 7 des Absaugkanals 5 ist vorzugsweise starr ausgebildet, während seine obere Begrenzungswand 12 aus mehreren, bspw. drei relativ zueinander beweglichen Wandteilen 13, 14 und 15 besteht, die durch Scharniere 16 und 17 relativ zueinander winkelverstellbar verbunden sind. Durch ein weiteres Scharnier 18 ist der gesamte Absaugkanals 5 bspw. am Spindelschlitten der Werkzeugmaschine 1 aufgehängt.The arrangement of the slot nozzle 8 is made so that their Effective plane slightly above the lower M (indungskante 9 of the funnel-shaped Opening 7 is located. The lower mouth edge 9 of the funnel-shaped opening 7 of the suction channel 5 is as close as possible to the machining plane of the workpiece 3, while the lower mouth edge 10 of the slot nozzle 8 preferably in their Distance from the machining plane of the workpiece 3 is adjustable. The lower boundary wall 11 of the funnel-shaped opening 7 of the suction channel 5 is preferably rigid, while its upper delimitation wall 12 consists of several, for example three relative to one another movable wall parts 13, 14 and 15, which are secured by hinges 16 and 17 relative are connected angularly adjustable to each other. By another hinge 18 is the entire suction channel 5 suspended, for example, on the spindle slide of the machine tool 1.
Mit Hilfe einer (nicht näher gezeigten) Stellvorrichtung läßt sich die Winkellage zwischen den über die Scharniere 16 und 17 miteinander verbundenen Wandteilen 13, 14 und 15 verändern und damit auch die Relativlage des gesamten Absaugkanals 5 gegenüber der Bearbeitungsebene des Werkstückes 3 den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend auf einfache Weise einjustieren.With the help of an adjusting device (not shown in detail) can the angular position between the hinges 16 and 17 connected to one another Wall parts 13, 14 and 15 change and thus also the relative position of the entire suction channel 5 with respect to the machining plane of the workpiece 3, the respective needs adjust accordingly in a simple manner.
Die Breitschlitzdüse 8 ist ebenfalls mit Hilfe eines Scharniers 19 verschwenkbar mit der Blasluftleitung 6 verbunden und steht andererseits über ein Scharnier 20 mit einem Halter 21 in Verbindung, welcher an der Werkzeugmaschine festgelegt werden kann. Mit Hilfe des Halters 21 läßt sich dabei die Winkellage der Breitschlitzdüse 8 relativ zur Bearbeitungsebene des Werkstücks 3 den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend einstellen.The slot nozzle 8 is likewise with the aid of a hinge 19 pivotally connected to the blown air line 6 and is on the other hand on a Hinge 20 with a holder 21 in connection, which on the machine tool can be set. With the help of the holder 21 can be the angular position the slot nozzle 8 relative to the processing plane of the workpiece 3 the respective Adjust according to needs.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Blasluftleitung 6 aus mehreren Leitungssträngen 6', 6", 6"' gebildet werden kann, deren jede eine fächerförmige Verbreiterung 22', 22" und 22"' aufweist. Diese fächerförmigen Verbreiterungen 22', 22", 22"' stehen wiederum mit einem im Querschnitt flach rechteckigen.From Fig. 2 it can be seen that the blown air line 6 consists of several Cable strands 6 ', 6 ", 6"' can be formed, each of which is a fan-shaped Widening 22 ', 22 "and 22"'. These fan-shaped widenings 22 ', 22 ", 22" 'are in turn with a flat rectangular cross-section.
gekrümmten Kanalstück 23 in Verbindung, an dessen freiem Ende die Breitschlitzdüse 8 gelagert ist.curved channel piece 23 in connection, at the free end of the Wide slot nozzle 8 is mounted.
Beim Betrieb der Späne-Abfördervorrichtung 4 nach den Fig.When operating the chip removal device 4 according to FIGS.
1 und 2 wird einerseits im Absaugkanal 5 ein Saugluftstrom erzeugt und andererseits durch die Breitschlitzdüse 8 ein zu diesem Saugluftstrom gleichgerichteter Blasluftstrom über die Oberfläche des Werkstücks 3 geführt. Der Blasluftstrom drückt dabei die durch das Werkzeug 2 vom Werkstück 3 abgenommenen Späne zwangsläufig in die trichterförmig erweiterte Öffnung des Absaugkanals 5 hinein, von wo aus dann der weitere Abtransport der Späne oder dergleichen mittels des Saugluftstromes bewirkt wird.1 and 2, on the one hand, a suction air flow is generated in the suction channel 5 and on the other hand, through the slot nozzle 8, a stream of suction air directed in the same direction as this Blown air flow passed over the surface of the workpiece 3. The blown air flow pushes while the chips removed from the workpiece 3 by the tool 2 are inevitably transferred to the funnel-shaped widened Opening of the suction channel 5 in, from where the further removal of the chips or the like by means of the suction air flow is effected.
Da der aus der Breitschlitzdüse 8 austretende Blasluftstrom eine verhältnismäßig große Reichweite aufweist, kann er auch von einem entsprechend großen Flächenbereich sämtliche Späne oder dergleichen in den Absaugkanal 5 hineinfördern, von welchem aus dann der Weitertransport in einen Späne-Sammelbehälter stattfindet.Since the blown air stream emerging from the slot nozzle 8 is a relatively has a large range, it can also cover a correspondingly large surface area convey all chips or the like into the suction channel 5, from which from then the further transport takes place in a chip collecting container.
Es hat sich gezeigt, daß die Späne-Abfördervorrichtung 4 am günstigsten arbeitet, wenn sowohl der Saugluftstrom im Absaugkanal 5 als auch der Blasluftstrom aus der Breitschlitzdüse 8 eine Strömungsgeschwindigkeit hat, die etwa bei 25 mis liegt. Wenn dann noch der Blasluftstrom geringfügig von der Bearbeitungsebene des Werkstückes 3 weg ansteigend in den Saugluftstrom gerichtet wird, ergibt sich eine so günstige Wirkung, daß etwa 90 % der an der Oberfläche des Werkstücks 3 anfallenden Späne sicher abgefördert werden.It has been shown that the chip removal device 4 is the most favorable works when both the suction air flow in the suction channel 5 and the blowing air flow from the slot nozzle 8 has a flow velocity that is approximately 25 mis lies. If then the blown air flow is slightly different from the working plane of the Workpiece 3 is directed away increasing in the suction air flow, results in a so beneficial effect that about 90% of the accumulating on the surface of the workpiece 3 Chips are safely conveyed away.
Eine noch günstigere Wirkung ist aber erreichbar, wenn die Späne-Abfördervorrichtung 4 in der aus den Fig. 3 und 4 ersichtlichen Art und Weise weitergebildet wird. Dort ist nämlich der unteren Begrenzungswand 11 dr trichterförmig erweiterten Öffnung 7 des Absaugkanals 5 an der Mündungskante 9 eine in Saugrichtung offene, weitere Breitschlitzdüse 24 zugeordnet, die mit einer Blasluftleitung 25 in Verbindung steht.However, an even more favorable effect can be achieved if the chip removal device 4 is developed in the manner shown in FIGS. 3 and 4. there is namely the lower boundary wall 11 dr funnel-shaped widened opening 7 of the suction channel 5 at the mouth edge 9 is a further open in the suction direction A slot nozzle 24 which is connected to a blown air line 25.
Die weitere Breitschlitzdüse 24 wird dabei von einer die untere Begrenzungswand 11 der trichterförmig erweiterten Öffnung 7 des Absaugkanals 5 auf der ganzen Breite unterfassenden und um deren Mündungskante (9) mit Abstand herumgeführten Wand gebildet, wie das besonders deutlich aus Fig. 4 hervorgeht.The further slot nozzle 24 is thereby of a lower boundary wall 11 of the funnel-shaped widened opening 7 of the suction channel 5 over the entire width formed underneath and around its mouth edge (9) at a distance around it, as can be seen particularly clearly from FIG.
Die aus dieser Breitschlitzdiise 24 austretende Blasluft bewegt sich in verhältnismäßig dünner Schicht unmittelbar über die Oberseite der unteren Begrenzungswand 11 der trichterförmigen Öffnung 7 und hält die vom ersten Blasluftstrom erfaßten und in die trichterförmig erweiterte Öffnung 7 hineingetriebenen Späne oder dergleichen in einem solchen Schwebezustand, daß sie vom Saugluftstrom leicht und sicher weitertransportiert werden können.The blown air emerging from this wide slot nozzle 24 moves in a relatively thin layer immediately above the top the lower boundary wall 11 of the funnel-shaped opening 7 and holds the from the first Blown air flow detected and driven into the funnel-shaped widened opening 7 Chips or the like in such a state of suspension that they are removed from the suction air stream can be transported easily and safely.
Damit vermieden wird, daß sich ein Teil der vom ersten Blasluftstrom erfaßten Späne oder dergleichen vor der unteren Mündungskante der trichterförmig erweiterten Öffnung 7 staut, ist die die zweite Breitschlitzdüse 24 bildende Wand 26 an ihrem um die Mündungskante 9 geführten Bereich mit einem Leitkeil 27 ausgestattet, welcher die Späne oder dergleichen sicher in den Absaugkanal 5 ablenkt.This avoids a part of the first blown air flow detected chips or the like in front of the lower mouth edge of the funnel-shaped enlarged opening 7 accumulates, the wall forming the second slot nozzle 24 is 26 equipped with a guide wedge 27 on its area guided around the mouth edge 9, which safely deflects the chips or the like into the suction channel 5.
Mit Hilfe einer Späne-Abfördervorrichtung 4, wie sie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, lassen sich nahezu sämtliche auf der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks 3 anfallenden Späne oder dergleichen einfach und sicher erfassen und in einen Sammelbehälter führen.With the aid of a chip removal device 4, as shown in FIG 4 and 4, almost all of them can be applied to the surface of the to be machined Workpiece 3 accumulating chips or the like easily and safely capture and lead into a collecting container.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: B23Q 11/00 |
|
| 8131 | Rejection |