DE2535589A1 - PROCEDURE FOR AUTOMATING THE CONTROL OF A SAW AFTER A SAWING PROCESS IS COMPLETED - Google Patents
PROCEDURE FOR AUTOMATING THE CONTROL OF A SAW AFTER A SAWING PROCESS IS COMPLETEDInfo
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Description
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Compagnie William Gillet - Guilliet - Rennepont, Merignac / FrankreichCompagnie William Gillet - Guilliet - Rennepont, Merignac / France
Verfahren zur Automatisierung der Steuerung einer Säge nach Beendigung eines SägevorgangesProcess for automating the control of a saw after the end of a sawing process
Zum Sägen von Materialien aus Holz, Stein, Kunststoff, Metall usw. sind automatische Sägemaschinen bekannt, bei denen bestimmte Punktionen nach Beendigung eines Sägevorganges gesteuert werden müssen.For sawing materials made of wood, stone, plastic, metal, etc., automatic sawing machines are known at which certain punctures must be controlled after the end of a sawing process.
Im allgemeinen wird hierbei das Ende des eigentlichen Sägevorganges nicht überwacht, da die hierbei zu berücksichtigenden Parameter sehr zahlreich und unterschiedlich sind und sich angesichts ihres komplexen Zusammenhanges nur schwer genau steuern lassen. Es ist dagegen ohne weiteres möglich, andere Funktionen, die mit dem Abschneiden funktionell verbunden sind, synchron in der Maschine zu steuern. Aus diesem Grunde löst man bisher die Funktionen, die dem Schneidvorgang folgen sollen, nicht direkt durch die Beendigung des Schneidvorganges aus, sondern mit Hilfe anderer Funktionen, die mit dem Schneidvorgang mehr oder weniger parallel laufen.In general, the end of the actual sawing process is not monitored here, since the factors that have to be taken into account here Parameters are very numerous and different and differ in their complex interrelationship difficult to control precisely. It is, however, easily possible to use other functions with the truncation are functionally connected, to be controlled synchronously in the machine. For this reason, the functions have so far been solved that are to follow the cutting process, not directly through the termination of the cutting process, but with help other functions that run more or less parallel to the cutting process.
Daraus ergibt sich andererseits, daß die Steuerung der folgenden Arbeitsgänge eine unvermeidliche Verzögerung gegenüber dem Ende des Schneidvorganges erfährt. Es ergeben sich dadurch beträchtliche und kostspielige Zeitverluste, die jedoch in Kauf genommen werden müssen, wenn die Sicherheit nicht gefährdet werden soll.On the other hand, it follows that the control of the following operations is an inevitable delay compared to the end of the cutting process. This results in considerable and costly time losses, which, however, have to be accepted if safety is not to be endangered.
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Die Problemstellung sei im folgenden noch etwas näher anhand eines konkreten Beispielsfalles (Abschneiden von Holzteilen mittels einer Band- oder Kreissäge) erläutert.The problem is in the following a little closer using a concrete example (cutting off Wood parts using a band or circular saw) explained.
Bekannte Sägemaschinen enthalten ein feststehend angeordnetes Sägeband sowie einen Wagen, der sich auf der Seite des aktiven Trums der Säge bewegen kann. Dieser Wagen wird längs einer Bahn geführt und ist mit einer Mitnahme-Einrichtung verbunden, die dem Wagen eine hin- und hergehende Längsbewegung aufzwingt. Der Wagen enthält in Querrichtung bewegliche Konsolen und ist mit Einrichtungen zur Halterung von Holzstücken, beispielsweise Klauen, versehen. Die Konsolen sind daher längs der Führungsschienen des Wagens geführt und mit einer Einrichtung zur synchronen Mitnahme verbunden, wodurch ein sukzessiver Vorschub des Holzteiles in Richtung auf die Säge in Abhängigkeit der Stärke der abzuschneidenden Stücke erfolgt, ferner das Zurückziehen des Holzes, um zu vermeiden, daß bei der Längsrückführung die Säge berührt wird.Known sawing machines contain a stationary saw band and a carriage that can move on the side of the active run of the saw. This carriage is guided along a track and is connected to an entrainment device which forces the carriage to move longitudinally back and forth. The trolley contains brackets that can be moved in the transverse direction and is provided with devices for holding pieces of wood, for example claws. The consoles are therefore guided along the guide rails of the carriage and connected to a device for synchronous entrainment, whereby a successive advance of the wood part in the direction of the saw takes place depending on the thickness of the pieces to be cut, also the retraction of the wood to avoid that the saw is touched during the longitudinal return.
Es stellt sich daher das Problem, den Wagen anzuhalten, sobald der Sägevorgang beendet ist, ferner die Bewegung in umgekehrter Richtung auszulösen, sobald ein Quervorschub (für die weitere Unterteilung des zuzuschneidenden Holzstückes) erfolgt ist, wenn die Säge zwei einander entgegengesetzte Schnittflächen aufweist; sofern die Säge nur eine einzige Schnittfläche besitzt, muß eine in Querrichtung erfolgende Rückführung gesteuert werden, damit der Holzteil der Säge ausweicht.There is therefore the problem of stopping the carriage as soon as the sawing process has ended, as well as the movement to be triggered in the opposite direction as soon as a cross feed (for the further subdivision of the piece of wood to be cut) is done when the saw has two opposing cut surfaces; provided the saw only has a single cut surface, a return in the transverse direction must be controlled so that the wood part the saw evades.
Es sind bisher im wesentlichen zwei Lösungen für dieses Problem bekannt. Bei der ersten Lösung sind entlang der Längsbewegungsbahn des Wagens Mikrokontakte verteilt, dieThere are essentially two known solutions to this problem. The first solution is along the Longitudinal path of movement of the carriage distributed micro-contacts that
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in Abhängigkeit von der Länge der abzuschneidenden Teile wahlweise von der Bedienungsperson der Sägemaschine betätigt werden. Der ausgewählte Mikrokontakt löst dann bei Betätigung durch den Wagen die zentrale Steuerung aus und bewirkt das Stillsetzen des Wagens, den Vorschub oder die Rückführung der Konsolen in Querrichtung sowie den Beginn der Bewegung des Wagens in entgegengesetzter Richtung. Bei der zweiten Lösung vierden entsprechende Mikrokontakte auf der Trommel einer Kabelwinde oder eines mit Ritzel und Zahnstange zusammenwirkenden Untersetzungsgetriebes angeordnet, wobei das Kabel bzw. das Ritzel die Längsverschiebung des Wagens bewirkt. In diesem Falle wird der ausgewählte Mikrokontakt betätigt, womit dasselbe Resultat wie vorstehend genannt erreicht wird, wenn er auf einen festen Anschlag auftrifft; dies erfolgt, sobald der Wagen das Ende seiner Bewegungsbahn, entsprechend der Einstellung des betrachteten Mikrokontaktes, erreicht hat.depending on the length of the parts to be cut, optionally operated by the operator of the sawing machine will. The selected micro-contact then triggers the central control when actuated by the car brings about the stopping of the carriage, the advance or the return of the consoles in the transverse direction as well as the Start moving the carriage in the opposite direction. The second solution has the same four Micro-contacts on the drum of a cable winch or a reduction gear that interacts with a pinion and rack arranged, wherein the cable or the pinion causes the longitudinal displacement of the carriage. In this case the selected microcontact is actuated, thus achieving the same result as mentioned above when it hits a firm stop; this takes place as soon as the carriage has reached the end of its trajectory, according to the Setting of the microcontact under consideration.
Bei beiden bekannten Lösungen sind die Endstellungen der Wagenbewegung vorbestimmt. Der Wagen bewegt sich infolgedessen weiter als in diejenige Stellung, in der das Holzteil außer Eingriff mit der Säge kommt; ferner wird der Wagen weiter zurückgezogen als in die Stellung, in der das Holzteil sich genügend nahe an der Säge befindet. E s ergibt sich somit insgesamt eine zu große Bewegung des Wagens (im Mittel 1 m in jeder Richtung, d.h. insgesamt 2m), was beträchtliche Zeitverluste mit sich bringt.In both known solutions, the end positions of the carriage movement are predetermined. The carriage moves as a result further than the position in which the piece of wood disengages from the saw; further the carriage is withdrawn further than into the position in which the piece of wood is sufficiently close to the saw. This means that the overall movement of the carriage is too great (on average 1 m in each direction, i.e. in total 2m), which entails considerable loss of time.
Zu diesem Hauptnachteil kommen noch weitere Mängel der bekannten Verfahren. Die Mikrokontakte sind verhältnismäßig empfindlich und führen bei Kontaktstörungen zu einem unerwünschten Stillsetzen der Säge. Die längs der Bewegungsbahn des Wagens verteilten Mikrokontakte können ferner leicht In addition to this main disadvantage, there are other shortcomings of the known methods. The micro-contacts are proportionate sensitive and lead to a contact disorder undesired shutdown of the saw. The micro-contacts distributed along the movement path of the carriage can also easily
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durch Sägeabfälle ausgelöst werden, was beträchtliche Betriebsstörungen, insbesondere einen Bruch der Säge, mit sich bringen kann.caused by sawing waste, which can lead to considerable operational disruptions, in particular, the saw may break.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Mängel der bekannten Verfahren ein neuartiges Steuerverfahren zu schaffen, das automatisch die Bewegung des Wagens an die tatsächliche Längeres Sägevorganges anpaßt und das die Einrichtung zur Überwachung und Steuerung des Sägevorganges jeglichen äußeren Störeinflüssen entzieht.The invention is therefore based on the object of avoiding these shortcomings of the known methods To create a new control method that automatically adjusts the movement of the carriage to the actual length of the sawing process adapts and that the device for monitoring and controlling the sawing process of any external interference withdraws.
Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß eine Schallbestimmung erfolgt, um die Änderung wenigstens einer Kenngröße des Schalles zu ermitteln, der von der Säge einerseits im Leerlaufzustand und andererseits beim Schneidvorgang erzeugt wird, und daß weiterhin aus der Änderung der überwachten Kenngröße des Schalles ein Schlußsignal abgeleitet wird, das die Beendigung des Sägevorganges anzeigt und augenblicklich verschiedene Steuervorgänge auslöst.This object is essentially achieved in that a sound determination is carried out in order to at least reflect the change to determine a parameter of the sound that is generated by the saw on the one hand in the idle state and on the other hand is generated during the cutting process, and that continues from the change in the monitored parameter of the sound Final signal is derived, which indicates the completion of the sawing process and instantly different Triggers control processes.
Bekanntlich ist das von einer Säge abgegebene Geräusch (insbesondere hinsichtlich der Schallstärke sowie des Frequenzbereiches) sehr unterschiedlich, je nachdem, ob die Säge Holz (oder ein anderes Material) schneidet oder gerade im Leerlauf läuft. Trotz dieser allgemein bekannten Tatsache ist jedoch die Fachwelt noch nicht auf die Idee gekommen, dieses Sägegeräusch zur automatischen Steuerung der Säge auszunutzen.It is well known that the noise emitted by a saw (especially with regard to the sound intensity and the Frequency range) varies greatly, depending on whether the saw is cutting wood (or another material) or straight idling. Despite this well-known fact, experts have not yet come up with the idea to use this sawing noise to automatically control the saw.
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Erfindungsgemäß findet eine Schallsonde Verwendung, die vorzugsweise eine Richtungs-Charakteristik besitzt, um die allgemeinen Umgebungsgeräusche zu eliminieren. Diese Schallsonde nimmt vorwiegend Geräusche aus der Sägezone auf und liefert elektrische Informationen, die in bestimmter Weise weiterverarbeitet werden.According to the invention, a sonic probe is used, which preferably has a directional characteristic in order to eliminate general ambient noise. This sound probe mainly picks up noises from the sawing zone and supplies electrical information, which are further processed in a certain way.
Findet ein Sägeband mit einer einzigen Sägeverzahnung oder eine Kreissäge Verwendung, so kann man für den Holzteil zu Beginn des Sägevorganges eine feste Position wählen. In diesem Falle muß man überwachen, daß der Holzteil richtig auf die Trägerelemente des Wagens gelegt wird, daß also bei Beginn des Sägevorganges das Ende des zu sägenden Holzteiles sich genau vor der Säge und möglichst nahe an dieser befindet. Dann liefert die Steuereinrichtung, zu der die Schallsonde gehört, ein Schlußsignal für die Steuerung, sobald die von der Sonde gelieferten Informationen anzeigen, daß sich die überwachte Kenngröße des Schalles ändert (daß also, mit anderen Worten, der Sägevorgang beendet ist). Dieses Steuersignal wird dann der Steuerzentrale zugeleitet, die den Wagen stillsetzt, die Trägerelemente in Querrichtung zurückzieht, so daß der Holzteil der Säge ausweicht und die den Wagen im umgekehrten Sinne wieder in Gang setzen. Der Wagen wird dann automatisch angehalten, wenn er seine feste Ausgangsstellung für den Beginn des Sägevorganges erreicht hat. Die Trägerelemente für den Holzteil erfahren einen Vorschub in Querrichtung in Abhängigkeit von der gewünschten Teilung; daraufhin leitetet der Wagen einen neuen Sägevorgang ein.If a saw band with a single saw toothing or a circular saw is used, then you can for the wooden part Select a fixed position at the beginning of the sawing process. In this case you have to monitor that the Wood part is correctly placed on the carrier elements of the car, so that at the beginning of the sawing process the end of the The piece of wood to be sawn is located exactly in front of the saw and as close as possible to it. Then the control device delivers to which the sound probe belongs, a final signal for the control as soon as the information supplied by the probe indicate that the monitored characteristic of the sound changes (that is, in other words, the Sawing process is finished). This control signal is then sent to the control center, which stops the car, retracts the carrier elements in the transverse direction, so that the wooden part of the saw evades and the carriage in the reverse direction Get your senses going again. The carriage is then automatically stopped when it reaches its fixed starting position for the start of the sawing process. The carrier elements for the wooden part experience a feed in the transverse direction depending on the desired pitch; the car then starts a new sawing process a.
Bei einer solchen Bandsäge mit einer einzigen Sägeverzahnung oder bei einer Kreissäge kann man die Anfangsstellung für den Sägevorgang in Abhängigkeit von der Länge des Holzteiles bestimmen, indem man Informationen ausnutzt,With such a band saw with a single saw toothing or with a circular saw, the starting position for the sawing process can be set as a function of the length determine the wood part by using information,
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die von der Sonde an die Steuereinrichtung geliefert werden. Zu diesem Zweck liefert die Steuereinrichtung nicht nur das vorstehend genannte Schlußsignal, sondern außerdem bei Beginn des Sägevorganges ein Anfangssignal. Es erfolgt dann in der Steuereinrichtung eine Speicherung der während des Sägevorganges erfolgenden Bewegung des Wagens (zwischen den beiden genannten Signalen); wenn dann das Schlußsignal die vorstehend erläuterten Arbeitsgänge ausgelöst hat, bewirkt der erwähnte gespeicherte Wert (bezüglich der Vorschubbewegung) eine exakte Rückführung des Wagens derart, daß die Rückbewegung genau gleich der "Vorschubbewegung ist. Dann erfolgen wieder die Querverschiebungen der Halterungselemente sowie das Auslösen eines neuen Sägevorganges.which are supplied by the probe to the control device. For this purpose, the control device delivers not only the aforementioned final signal, but also an initial signal at the beginning of the sawing process. The movement of the during the sawing process is then stored in the control device Carriage (between the two mentioned signals); if the final signal then the operations explained above triggered, the mentioned stored value (with regard to the feed movement) causes an exact return of the carriage in such a way that the return movement is exactly the same as the advance movement. Then the transverse displacements take place again the mounting elements and the triggering of a new sawing process.
Besitzt das Sägeband zwei entgegengesetzte Verzahnungen, so genügt es zur Bestimmung jedes Sägehubes, daß die Steuereinrichtung nur das Schlußsignal abgibt, um den Wagen stillzusetzen, dann die Querverschiebung der Halterungselemente bewirkt und anschließend den Wagen im entgegengesetzten Sinne für einen neuen Sägevorgang startet.If the saw band has two opposing teeth, it is sufficient to determine each saw stroke that the control device only emits the final signal to stop the car, then the transverse displacement of the Fixing elements causes and then the car in the opposite sense for a new sawing process starts.
Im allgemeinen arbeiten die Sagemaschinen mit nachgeschalteten Einrichtungen, beispielsweise Fördereinrichtungen, zusammen. Es ist daher wesentlich, daß diese nachgeschalteten Einrichtungen in Funktion treten, sobald der Sägevorgang tatsächlich beendet ist.In general, the sawing machines work with downstream Facilities, such as conveyors, together. It is therefore essential that these downstream devices come into operation as soon as the sawing process is started actually ended.
Die durch die Schallsonde betätigte Steuereinrichtung liefert ein Anfangs- und ein Schlußsignal. Das Anfangssignal ermöglicht es bei dieser besonderen Anwendung (mit nachgeschalteten Einrichtungen), die nachgeschalteten Ein-The control device actuated by the sonic probe supplies an initial and a final signal. The initial signal In this special application (with downstream devices) it enables the downstream on
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richtungen zu neutralisieren, indem auf deren Steuerung in geeigneter Weise eingewirkt wird.to neutralize directions by influencing their control in a suitable manner.
Um dann diese nachgeschalteten Einrichtungen nach Beendigung des Sägevorganges wieder in Betrieb zu nehmen, kann manIn order to put these downstream devices back into operation after the sawing process has ended, you can
- entweder das Anfangssignal verwenden und hierdurch ein zeitabhängiges Element auslosen, das nach Verstreichen einer zuvor eingestellten Sägezeit ein Betätigungssignal an die Steuerzentrale der nachgeschalteten Einrichtungen liefert, oder- Either use the start signal and thereby trigger a time-dependent element that after elapsed a previously set sawing time an actuation signal to the control center of the downstream equipment delivers, or
- man kann das Schlußsignal verwenden, um die Steuerzentrale der nachgeschalteten Einrichtungen wieder zu aktivieren.- you can use the final signal to reactivate the control center of the downstream devices.
Erfindungsgemäß werden das Anfangs- und Schlußsignal durch eine elektronische Schaltung erzeugt.According to the invention, the start and end signals are generated by an electronic circuit.
Zwei Ausführungsbeispiele von Schaltungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigenTwo exemplary embodiments of circuits for carrying out the method according to the invention are illustrated in the drawing. Show it
Fig. 1 ein Schaltbild einer Anordnung, bei der die Schallstärke überwacht wird;1 is a circuit diagram of an arrangement in which the sound intensity is monitored;
Fig. 2 ein Schema einer Anordnung, bei der die Schallstärke innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches überwacht wird.Fig. 2 is a diagram of an arrangement in which the sound strength is monitored within a certain frequency range.
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Bei dem anhand von Fig. 1 erläuterten Ausführungsbeispiel enthält die elektronische Schaltung eine Sonde 1, beispielsweise ein Mikrophon, dessen Signal über einen Transformator 2 einem als Verstärker dienenden Transistor 3 zugeführt wird. Das verstärkte Signal wird mittels einer Diode 4 und eines Kondensators 5 gleichgerichtet. Man erhält auf diese Weise eine Spannung, die eine Funktion des aufgenommenen Signales ist. Diese Spannung wird der Steuerelektrode eines Thyristors 6 zugeführt, der von einem Generator 7 Rechtecksignale erhält. Der Thyristor 6 ist in Reihe mit einer Spule 8 eines Relais geschaltet, das das Anfangssignal abgibt, ferner parallel zu einer Spule 9 eines Relais, das das Schlußsignal liefert. Demgemäß ist während eines festgestellten starken Signales, d.h. in der Sägeperiode, die Spannung hoch; der Thyristor wird leitend und die Spule 8 ist erregt. Bei einem schwachen oder nicht vorhandenen Signal ist dagegen der Thyristor gesperrt; der Strom des Generators fließt dann über die Spule 9 und betätigt damit das Relais für das Schlußsignal.In the exemplary embodiment explained with reference to FIG. 1 the electronic circuit includes a probe 1, for example a microphone, whose signal via a Transformer 2 is fed to a transistor 3 serving as an amplifier. The amplified signal will rectified by means of a diode 4 and a capacitor 5. In this way a tension is obtained which is a function of the recorded signal. This voltage becomes the control electrode of a thyristor 6 fed, which receives 7 square wave signals from a generator. The thyristor 6 is in series with a coil 8 of a relay connected, which emits the initial signal, also in parallel with a coil 9 of a relay which the Final signal delivers. Accordingly, during a detected strong signal, i.e. in the sawing period, the tension high; the thyristor becomes conductive and the coil 8 is excited. With a weak or nonexistent one Signal, however, the thyristor is blocked; the current of the generator then flows via the coil 9 and thus actuates the relay for the final signal.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß zwischen dem Niveau des Sägegeräusehes und dem Niveau des Geräusches der leerlaufenden Säge nur ein schwacher Unterschied für das Gesamtgeräusch besteht, was eine einwandfreie Unterscheidung der beiden Geräuschpegel nicht immer ermöglicht. Nun sind diese beiden Geräusche aus unterschiedlichen Frequenz-Komponenten zuammmengesetzt; man hat festgestellt, daß oberhalb von 8000 Hz ein beträchtlicher Unterschied zwischen dem Sägegeräusch und dem Geräusch der leerlaufenden Säge besteht. Um die Unterscheidung dieser beidenExperience has shown that between the level of the saw housing and the level of the noise of the When the saw is idling, there is only a slight difference in the overall noise, which is a flawless distinction of the two noise levels is not always possible. Now these two sounds are different Frequency components combined; it has been determined that above 8000 Hz there is a considerable difference between the sawing noise and the noise of the idling Saw. To distinguish these two
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Geräusche zu erleichtern, ist es daher zweckmäßig, nur die oberhalg 8000 Hz liegenden Signalkomponenten zu berücksichtigen.To alleviate noises, it is therefore advisable to only use the signal components above 8000 Hz to consider.
Das in Fig. 2 veranschaulichte zweite Ausführungsbeispiel ermöglicht eine Ausnutzung dieses Versuchsergebnisses. Die Sonde 1 speist über einen Impedanzwandler 2 einen Vorverstärker 10, dem ein Leistungsverstärker 11 nachgeschaltet ist, der das Ausgangssignal über einen Ausgangstransformator 12 abgibt. Das Signal, das unterschiedliche Prequenzkomponenten enthält, wird gefiltert, indem durch einen Umschalter 13 einer der Kondensatoren 14, I1Ia, l4b... ausgewählt wird. Das gefilterte Signal moduliert über einen Polarisations-Kondensator 15 eine Gleichstromkomponente. Dieses modulierte Signal wirkt dann auf die Steuerelektrode des Thyristors 6, der mit der Spule 8 eines vom Generator 7 gespeisten Relais in Reihe geschaltet ist.The second exemplary embodiment illustrated in FIG. 2 enables this test result to be used. The probe 1 feeds a preamplifier 10 via an impedance converter 2, which is followed by a power amplifier 11 which emits the output signal via an output transformer 12. The signal, which contains different frequency components, is filtered by selecting one of the capacitors 14, I 1 Ia, 14b. The filtered signal modulates a direct current component via a polarization capacitor 15. This modulated signal then acts on the control electrode of the thyristor 6, which is connected in series with the coil 8 of a relay fed by the generator 7.
Dieses Relais ist ein Umkehrrelais, das im Erregungszustand das Anfangssignal abgibt und im Ruhezustand das Schlußsignal liefert.This relay is a reversing relay that emits the start signal when excited and the Final signal delivers.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern gestattet zahlreiche Abwandlungen.The invention is not limited to the exemplary embodiments described limited, but allows numerous modifications.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise zur Automatisierung des Schneidendes bei Schneidmaschinen geeignet, die Holz, Stein, Kunststoff, Metall usw. verarbeiten. The method according to the invention is preferably for automating the cutting end in cutting machines suitable for processing wood, stone, plastic, metal, etc.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |