DE202010017960U1 - Protection system for operating safety on machines, in particular press bending presses - Google Patents
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Abstract
Schutzsystem für die Bediensicherheit an einer Maschine, insbesondere Gesenkbiegepresse (1), mit einem bewegbaren ersten Werkzeugteil (4), welches eine Arbeitsbewegung (15) in Richtung eines zweiten, vorzugsweise ortsfesten, Werkzeugteils (7) zu einem Bearbeitungsvorgang an einem Werkstück (10) ausführt, und einem Steuersystem (9), wobei das Schutzsystem (2) eine primäre mitfahrende Schutzvorrichtung (17) zur Überwachung eines ersten Schutzbereiches (11) zwischen den Werkzeugteilen (4, 7) umfasst, welche dem bewegbaren ersten Werkzeugteil (4) verstellbar zugeordnet ist, und dass das Schutzsystem (2) mit der Steuersystem (9) der Maschine in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzsystem (2) mit einer sekundären Schutzvorrichtung (18) zum Überwachen und Eliminieren von Quetschungen zwischen dem sich bei der Bearbeitung bewegenden Werkstück (10) und dem bewegbaren ersten Werkzeugteil (4) und/oder dessen Wange (3) in einem zweiten Schutzbereich (33) versehen ist, welche mit dem Steuersystem (9) der Maschine (1) in Steuerverbindung steht.Protection system for operating safety on a machine, in particular a press bending press (1), with a movable first tool part (4), which has a working movement (15) in the direction of a second, preferably stationary, tool part (7) for a machining operation on a workpiece (10). and a control system (9), wherein the protection system (2) comprises a primary traveling protective device (17) for monitoring a first protection area (11) between the tool parts (4, 7) which is adjustably associated with the movable first tool part (4) and that the protection system (2) is in communication with the control system (9) of the machine, characterized in that the protection system (2) is provided with a secondary protection device (18) for monitoring and eliminating bruises between the machine moving during processing Workpiece (10) and the movable first tool part (4) and / or its cheek (3) in a second protection area (33) is provided, w which is in control connection with the control system (9) of the machine (1).
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schutzsystem für die Bediensicherheit an einer Maschine, insbesondere Gesenkbiegepresse, um eine Verletzung von Bedienpersonen im Arbeitsablauf der Maschine zu verhindern.The present invention relates to a protection system for operating safety on a machine, in particular a press brake, in order to prevent injury to operators in the operation of the machine.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Wie bekannt, kommen die Gesenkbiegepressen meistens in der Metallblechumformung zum Einsatz. Die Gesenkbiegepressen besitzen meistens ein bewegliches Oberwerkzeug als bewegbares erstes Werkzeugteil und ein Unterwerkzeug als zweites Werkzeugteil, das zumeist ortsfest ist, sowie eine Schutzvorrichtung für die Bediensicherheit. Das zweite Werkzeugteil weist in der Regel eine Vertiefung in seinem Querschnittsprofil auf, so dass es eine „Matrize” bildet, in die das erste Werkzeugteil beim Biegeprozess eintauchen kann, um das Werkstück zu verformen. In einer Variante ist die „Matrize” auch an dem beweglichen Oberteil eingebaut.As is known, the press bending presses are mostly used in sheet metal forming. The press-bending presses usually have a movable upper tool as a movable first tool part and a lower tool as a second tool part, which is usually stationary, and a protective device for operating safety. The second tool part typically has a recess in its cross-sectional profile so that it forms a "die" into which the first tool part can dip during the bending process in order to deform the workpiece. In one variant, the "die" is also installed on the movable upper part.
Eine solche Sicherheitsvorrichtung ist z. B. aus der
Sobald ein Eingriff in den Schutzbereich detektiert wird, erzeugt die mitfahrende Schutzvorrichtung Signale für die Pressesteuerung, die zum Abschalten der Gesenkbiegepresse führen. Mittels der vorgenannten Sicherheitsvorrichtung können ggf. auch Messwerte ermittelt werden, die auf einzelne Werkstück- oder Werkzeugbereiche bezogen sind. Diese Messwerte sollen anhand eines Schattenrisses bestimmt werden, die das Werkstück oder das Werkzeug auf den lichtempfindlichen Elementen (Bildpunkten) des Bildsensors erzeugt.As soon as an intervention in the protection area is detected, the traveling protection device generates signals for the press control, which lead to the shutdown of the press brake. If necessary, measured values can also be determined by means of the abovementioned safety device, which are related to individual workpiece or tool areas. These measured values are to be determined on the basis of a shadow crack which generates the workpiece or the tool on the photosensitive elements (picture elements) of the image sensor.
In der
Die bekannten mitfahrenden Schutzvorrichtungen sind an den Maschinen so angeordnet, dass diese manuell oder elektrisch von Hand eingestellt werden können. Stand heute sind manuelle oder „halbautomatische” Systeme.The known moving protective devices are arranged on the machines so that they can be manually or electrically adjusted by hand. Stand today are manual or "semi-automatic" systems.
Diese Schutzvorrichtungen schützen jedoch direkt nur vor Quetschungen mit dem ersten Werkzeugteil.However, these guards protect directly only from bruising with the first tool part.
Ein Nachteil der bekannten Schutzvorrichtungen ist zudem, dass sie bei jedem Wekzeugwechsel von dem Bediener wieder eingestellt werden müssen. Dies kann zu Fehleinstellungen führen, die bewusst oder unbewusst erfolgen, was aus dem Gesichtspunkt der Produktqualität nicht mehr annehmbar ist.A disadvantage of the known protection devices is that they must be reset by the operator at each tool change. This can lead to misconceptions that are made consciously or unconsciously, which is no longer acceptable from the point of view of product quality.
Ein weiterer Nachteil der zitierten Lösungen wird darin gesehen, dass sie gerade während der kritischsten Phase, d. h. während des eigentlichen Biegeprozesses nicht mehr aktiv sind. Nachweislich geschehen die meisten Quetschungs-Verletzungen durch das sich bewegende Blech und dem Werkzeug oder der Wange des beweglichen Werkzeugteils. Somit besteht weiterhin ein Interesse, um die Bediensicherheit an gattungsgemässen Maschinen in der Praxis zu verbessern.Another disadvantage of the cited solutions is seen to be precisely during the most critical phase, i. H. during the actual bending process are no longer active. It has been proven that most bruising injuries are caused by the moving plate and the tool or the cheek of the moving part of the tool. Thus, there is still an interest in improving the operating safety of generic machines in practice.
WESEN DER ERFINDUNGEssence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Schutzsystem zu schaffen, durch welches einerseits die Bediensicherheit erhöht und auch die Verletzungen, insbesondere durch Quetschungen, durch das sich bewegende Blech und dem Werkzeug oder der Wange des bewegbaren Werkzeugteils eliminiert ist. Andererseits sind falsche Einstellungen durch die Bedienperson zu eliminieren.The invention has for its object to provide an improved protection system, by which on the one hand increases the safety and also the injuries, in particular by bruises, is eliminated by the moving sheet and the tool or the cheek of the movable tool part. On the other hand, wrong settings are to be eliminated by the operator.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der erfindungsgemässen Lösung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The stated object is solved by the features of
Die erfindungsgemässe Weiterentwicklung ging also von dem oben erörterten
Das Wesen der Erfindung wird darin gesehen, dass das Schutzsystem mit einer sekundären Schutzvorrichtung zum Überwachen und Eliminieren von Quetschungen zwischen dem, sich bei der Bearbeitung bewegenden Werkstück und dem bewegbaren ersten Werkzeugteil und/oder dessen Wange in einem zweiten Schutzbereich versehen ist, welche mit dem Steuersystem der Maschine in Verbindung steht.The essence of the invention is seen in that the protection system is provided with a secondary protection device for monitoring and eliminating bruises between the workpiece moving during machining and the movable first tool part and / or its cheek in a second protection area connected to the Control system of the machine communicates.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die sekundäre Schutzvorrichtung als eine, in dem vorbestimmten zweiten Schutzbereich am bewegbaren ersten Werkzeugteil und/oder an dessen Wange als schützendes Lichtgitter bildende Einheit ausgebildet.In a preferred embodiment, the secondary protection device is designed as a unit forming a protective light grid in the predetermined second protection region on the movable first tool part and / or on its cheek.
Die sekundäre Schutzvorrichtung ist vorzugsweise an der Wange der Maschine in der Höhe verstellbar angeordnet.The secondary protection device is preferably arranged on the cheek of the machine in height adjustable.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die sekundäre Schutzvorrichtung zur Bildung des schützenden Lichtgitters im zweiten Schutzbereich mit mehreren Lichtsendern und Lichtempfängern versehen.In a preferred embodiment, the secondary protection device for forming the protective light grid in the second protection region is provided with a plurality of light emitters and light receivers.
Darüber hinaus ist das Schutzsystem mit der Sicherheitssteuerung verbunden, welche allein und/oder in Verbindung mit dem Steuersystem, vorzugsweise einer CNC-Steuerung, der Maschine vor und/oder während des Bearbeitens des Werkstückes auch für eine Simulation des Bearbeitungsvorganges geeignet ist, um festzustellen, ob dieser Vorgang zu einem Quetschen im zweiten Schutzbereich führen kann, und bei einer Gefahrsituation eine Warnung zu generieren.In addition, the protection system is connected to the safety control, which alone and / or in connection with the control system, preferably a CNC control, the machine before and / or during the machining of the workpiece is also suitable for a simulation of the machining process to determine whether this process can lead to a crushing in the second protected area, and to generate a warning in the case of a dangerous situation.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die primäre mitfahrende Schutzvorrichtung mit einem eigenen Stellantrieb versehen, durch welchen sie nach jedem Werkzeugwechsel automatisch auf die vorgeschriebene Höhe verstellt bzw. eingestellt werden kann. Dazu ist der Stellantrieb mit dem Steuersystem, vorzugsweise mit einer CNC-Steuerung der Maschine und einer Messeinheit zur Bestimmung jeweiliger Position und der Sicherheitssteuerung verbunden.According to a further feature of the invention, the primary traveling protective device is provided with its own actuator, by which it can be automatically adjusted or adjusted to the prescribed height after each tool change. For this purpose, the actuator is connected to the control system, preferably with a CNC control of the machine and a measuring unit for determining respective position and the safety controller.
Der Stellantrieb weist vorzugsweise ein Übertragungsmittel auf, das vorteilhaft mindestens eine, durch einen Motor angetriebene Spindel aufweist, welche mit einem Konsolarm durch bzw. über Gewinde verbunden ist. Der Konsolarm ist vorzugsweise an der Wange des bewegbaren ersten Werkzeugteils befestigt.The actuator preferably has a transmission means, which advantageously has at least one, driven by a motor spindle, which is connected to a Konsolarm by or via thread. The bracket is preferably attached to the cheek of the movable first tool part.
Die gestellte Aufgabe wird also erfindungsgemäss durch ein neues Schutzsystem gelöst, welches einerseits eine verbesserte, automatisch höhenverstellbare primäre mitfahrende Schutzvorrichtung für den ersten Schutzbereich und andererseits eine zusätzliche sekundäre Schutzvorrichtung zum Überwachen und Eliminieren von Quetschungen zwischen dem, sich bei der Bearbeitung bewegenden Werkstück und dem bewegbaren ersten Werkzeugteil und/oder dessen Wange in einem zweiten Schutzbereich aufweist.The object is therefore achieved according to the invention by a new protection system, which on the one hand an improved, automatically height adjustable primary mitfahrende protection for the first protection area and on the other hand, an additional secondary protection device for monitoring and eliminating bruises between the moving during machining workpiece and the movable has first tool part and / or its cheek in a second protection area.
Die vorliegende Erfindung hat im Wesentlichen die folgenden Effekte und Vorteile:
- – Bei der Anwendung der primären mitfahrenden Schutzvorrichtung werden zwei Achsen in der Steuerungseinheit definiert, die als Position die jeweilige Höhe des bewegbaren ersten Werkzeugteils ausgeben;
- – Diese Achsen sind praktisch so angeordnet, dass die mitfahrende primäre Schutzvorrichtung des Schutzsystems immer unter dem bewegbaren Werkzeugteils positioniert wird. Es ist kein Eingreifen des Bedieners mehr notwendig und damit werden individuelle Einstellungsfehler ausgeschlossen;
- – Mit der automatischen Verstellung der primären Schutzvorrichtung sind falsche manuelle Einstellungen unmöglich;
- – Um Quetschungen zwischen dem sich bei der Biegung bewegenden Blech und der Wange bzw. des Werkzeuges zu vermeiden, wird die spezielle sekundäre Schutzvorrichtung vorgeschlagen. Dabei kann eine Software z. B. der CNC-Steuerung die möglichen Quetschgefährdungen sogar im Voraus errechnen und nötigenfalls eine Warnung ausgeben. Dazu wird die sekundäre Schutzvorrichtung des Schutzsystems zu dem vorbestimmten Schutzbereich an der Wange bzw. am bewegbaren ersten Werkzeugteil vorgesehen;
- – Die Wange und/oder das bewegbare erste Werkzeugteil kann also mit der, auf die Maschinensteuerung einwirkenden sekundären Schutzvorrichtung ausgestattet sein, durch welche beim Eindringen eines Objektes (Blech oder Körperteil des Bedieners) der Hub der Gesenkbiegepresse sofort unterbrochen wird;
- – Die beiden Schutzvorrichtungen des vorgeschlagenen Schutzsystems sind vorzugsweise optisch bzw. opto-elektrisch;
- – Die sekundäre Schutzvorrichtung ist vorzugsweise an der Wange des bewegbaren ersten Werkzeugteils verstellbar aber fest angeordnet, oder wird an das bewegbare erste Werkzeugteil angepasst;
- – Die sekundäre Schutzvorrichtung ist vorzugsweise an der bewegbaren Wange montiert, wenn diese die Bewegung ausführt. Die sekundäre Schutzvorrichtung wird bei der Bewegung der entsprechenden Wange mitbewegt;
- In the application of the primary traveling protective device, two axes are defined in the control unit, which as position output the respective height of the movable first tool part;
- - These axes are practically arranged so that the moving primary protection device of the protection system is always positioned under the movable tool part. It is no longer necessary to intervene by the operator and thus excludes individual adjustment errors;
- - With the automatic adjustment of the primary protection device, incorrect manual settings are impossible;
- - To avoid bruising between the moving in the bending sheet and the cheek or the tool, the special secondary protection device is proposed. In this case, a software z. B. the CNC control the potential crushing even calculated in advance and if necessary issue a warning. For this purpose, the secondary protection device of the protection system is provided to the predetermined protection area on the cheek or on the movable first tool part;
- - The cheek and / or the movable first tool part can thus be equipped with the acting on the machine control secondary protection device through which the penetration of an object (sheet or body part of the operator) of the stroke of the press brake is interrupted immediately;
- The two protective devices of the proposed protection system are preferably optical or opto-electrical;
- The secondary protection device is preferably on the cheek of the movable first Tool part adjustable but fixed, or is adapted to the movable first tool part;
- - The secondary protection device is preferably mounted on the movable cheek when it performs the movement. The secondary protection device is moved with the movement of the corresponding cheek;
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beiliegenden Figuren eingehender erläutert, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Lösung illustrieren. Es zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying figures, which illustrate a preferred embodiment of the inventive solution. It shows:
BESCHREIBUNG EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELES DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF THE INVENTION
In diesem Ausführungsbeispiel ist die obere Wange
Zum gesteuerten Bewegen der oberen Wange
Die Gesenkbiegepresse
Die Steuerung einer CNC-Presse erfolgt über den direkt in die Steuersystem
Für jeden Bearbeitungsvorgang muss zunächst das zuvor bearbeitete Werkstück entnommen und das neu zu bearbeitende Werkstück in den Öffnungsspalt zwischen den Werkzeugteilen eingeführt werden. Dies erfolgt in der Regel manuell durch eine Bedienperson. Um während des Schliessens des Öffnungsspalts eine Verletzung, insbesondere der Hände der Bedienperson, durch eine gefährliche Bewegung eines Teils der Maschine zu vermeiden, überwacht eine Lichtschranke einen ersten Schutzbereich
Das erste Werkzeugteil
Das erfindungsgemässe Schutzsystem
Es ist aber zu betonen, dass das vorgeschlagene Schutzsystem
Das erfindungsgemässe Schutzsystem
Die primäre mitfahrende Schutzvorrichtung
Gegebenenfalls könnten dem mitfahrenden Lichtsender
Die primäre mitfahrende Schutzvorrichtung
Insbesondere bei einem Kamera-basierenden optischen System werden in der Steuerung, insbesondere in einer CNC-Steuerung
Ergibt die Prüfung, dass das Werkzeug den Erwartungen entspricht, erfolgt die Bestätigung automatisch. Werden in der Prüfung Unstimmigkeiten entdeckt, wird der Bediener aufgefordert die Werkzeugwahl zu überprüfen.If the test shows that the tool meets the expectations, the confirmation will be automatic. If any discrepancies are detected during the test, the operator is prompted to check the tool selection.
Dieselbe Prozedur kann bei dem ersten Hub nach einem Werkzeugwechsel gestartet werden. Als Signal werden beispielsweise die Signale der Werkzeugklemmung ausgewertet. Dabei wird das zweite Werkzeugteil durch die mitfahrende Schutzvorrichtung bildlich erfasst und an die Steuerung, vorteilhaft die CNC-Steuerung übergeben. Die Bilddaten werden mit der Position der oberen Wange, der Position der mitfahrenden Schutzvorrichtung und dem programmierten zweiten Werkzeugteil verglichen. Dabei kann die Höhe und die Geometrie des zweiten Werkzeugteils überprüft werden. Ist das zweite Werkzeugteil nicht das erwartete, wird der Hub unterbrochen und der Bediener in einem Dialog aufgefordert, das Werkzeug zu bestätigen oder zu korrigieren.The same procedure can be started at the first stroke after a tool change. As a signal, for example, the signals of tool clamping are evaluated. In this case, the second tool part is captured by the moving protective device and transferred to the control, advantageously the CNC control. The image data is compared with the position of the upper cheek, the position of the traveling guard and the programmed second tool part. The height and the geometry of the second tool part can be checked. If the second part of the tool is not what is expected, the stroke is interrupted and the operator is prompted in a dialog to confirm or correct the tool.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird die mitfahrende primäre Schutzvorrichtung
Wenn also das erste Werkzeugteil
Das erfindungsgemässe Schutzsystem
Die Messeinheit
Die automatische Verstellbewegung der mitfahrenden primären Schutzvorrichtung
Vorzugsweise gehört zum Schutzsystem
Die mitfahrende primäre Schutzvorrichtung
Wird der erste Schutzbereich
Es ist aus der vorgenannten Offenbarung deutlich, dass die mitfahrende primäre Schutzvorrichtung
Bei der Anwendung der automatisch einstellbaren mitfahrenden primären Schutzvorrichtung
Da die Wange
Die mitfahrende primäre Schutzvorrichtung
Darüber hinaus ist sinngemäss auch eine solche Ausführung möglich, bei der die automatisch verstellbare primäre Schutzvorrichtung
Ein weiterer Aspekt der Erfindung wird darin gesehen, dass beim vorgeschlagenen Schutzsystem
Die Einzelheiten der sekundären Schutzvorrichtung
Während des normalen Betriebs der Gesenkbiegepresse
Durch die Berechnung der Steuerung, die bei der Simulation im Voraus feststellt, dass es bei dieser Biegung zu einem Quetschen kommen kann, wird also durch die Sicherheitssteuerung
Kommt es nun zu einer Unterbrechung des Lichtgitters
Bei einer Gefahrsituation wird ein Warnsignal vom Schutzsystem
Es ist zu betonen, dass die sekundäre Schutzvorrichtung
In
Die sekundäre Schutzvorrichtung
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Auch weitere Ausführungsformen und Kombinationen sind denkbar innerhalb des beanspruchten Schutzumfanges aufgrund der obigen Offenbarung.The invention is of course not limited to the described embodiment. Further embodiments and combinations are conceivable within the claimed scope of protection due to the above disclosure.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gesenkbiegepressepress brake
- 22
- Schutzsystemprotection system
- 33
- obere Wangeupper cheek
- 44
- 1. Werkzeugteil/Oberwerkzeug1. Tool part / upper tool
- 55
- Tischtable
- 66
- untere Wangelower cheek
- 77
- 2. Werkzeugteil/Unterwerkzeug2. Tool part / lower tool
- 88th
- CNC-SteuerungCNC Control
- 99
- Steuersystemcontrol system
- 1010
- Werkstückworkpiece
- 1111
- Erster SchutzbereichFirst protection area
- 1212
- 1313
- 1414
- 1515
- Pfeil (Arbeitsbewegung)Arrow (work movement)
- 1616
- Kante des OberwerkzeugesEdge of the upper tool
- 1717
- Primäre mitfahrende SchutzvorrichtungPrimary moving protection device
- 1818
- Sekundäre SchutzvorrichtungSecondary protection device
- 1919
- Lichtsenderlight source
- 2020
- Lichtempfängerlight receiver
- 2121
- Lichtstrahlbeam of light
- 2222
- Stellantriebactuator
- 2323
- Motorengine
- 2424
- Spindelspindle
- 2525
- Messeinheitmeasuring unit
- 2626
- Sicherheitssteuerungsafety control
- 2727
- Innengewindeinner thread
- 2828
- Sicherheitsventilsafety valve
- 2929
- Bediengerätcontrol unit
- 3030
- Fusspedalfoot pedal
- 3131
- KonsolarmKonsolarm
- 3232
- Lichtgitterlight Curtain
- 33 33
- Zweiter SchutzbereichSecond protection area
- 3434
- Lichtsenderlight source
- 3535
- Lichtempfängerlight receiver
- 3636
- Stützbrückesupporting bridge
- 3737
- Verstärkeramplifier
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102004020024 A1 [0003, 0012] DE 102004020024 A1 [0003, 0012]
- US 6131429 A [0005] US 6131429 A [0005]
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Publications (1)
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DE202010017960U1 true DE202010017960U1 (en) | 2013-04-17 |
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ID=48431661
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DE202010017960U Expired - Lifetime DE202010017960U1 (en) | 2010-09-20 | 2010-09-20 | Protection system for operating safety on machines, in particular press bending presses |
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- 2010-09-20 DE DE202010017960U patent/DE202010017960U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20130606 |
|
R150 | Term of protection extended to 6 years | ||
R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20131008 |
|
R151 | Term of protection extended to 8 years | ||
R152 | Term of protection extended to 10 years |