JP3258551B2 - 工作機械 - Google Patents

工作機械

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JP3258551B2
JP3258551B2 JP00902296A JP902296A JP3258551B2 JP 3258551 B2 JP3258551 B2 JP 3258551B2 JP 00902296 A JP00902296 A JP 00902296A JP 902296 A JP902296 A JP 902296A JP 3258551 B2 JP3258551 B2 JP 3258551B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、キャリッジ上に少
なくとも一方向に移動可能なコラムを有した工作機械に
関し、特にはキャリッジ上面の開口部を覆うカバー部材
を備えた工作機械に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図10に示すように、従来、工作機械1
01においては、被加工品(ワーク)(図示しない)を
加工する工具107を保持した主軸ヘッド106が設け
られ、当該主軸ヘッド106を支持するコラム105
が、左右方向に移動自在なキャリッジ104上に前後方
向に移動自在に設けられている。このキャリッジ104
にコラム105を移動させるための駆動機構部であるZ
軸送りネジ117とZ軸送りネジナット116とZ軸ガ
イド115等が上方に露出開口しており、この上面開口
を覆うようにカバー部材131が設けられている。この
カバー部材131によって前記駆動機構部に加工時の切
屑や切削油が入らないようになっている。そして、この
カバー部材131は、コラム105が前後方向に移動
し、上面開口長さが大きく変化するものであることか
ら、それに対応できるように、カバー部材131の一端
131aをコラム105側の前面下端部105aに取り
付け、カバー部材131の他端131bをキャリッジ1
04の上を通って、キャリッジ104の前側に垂らし、
その後U字状に屈曲させてキャリッジ104に固定され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
工作機械101においては、図11に示すように、カバ
ー部材131がキャリッジ104の前側に垂れた後、キ
ャリッジ104に固定されるように構成されているた
め、カバー部材131の内側に切屑144が溜ってしま
い、その切屑144によってコラムの円滑な移動が妨げ
られるという問題点があった。
【0004】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的はカバー部材の内側に
溜った切屑を排出することのできる工作機械を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項1に係わる工作機械は、コラムに一端
が固定されると共に他端側がキャリッジの上面開口を覆
ってキャリッジの側面に垂れたカバー部材と、一端が前
記キャリッジに固定され、他端が前記カバー部材の他端
に取付けられた鎖部材とを備え、前記鎖部材は、前記カ
バー部材と共に前記キャリッジの下方にてU字形状を成
し、前記コラムの移動によりU字形状の最下点に位置し
た時にカバー部材の内側に溜った切屑を外側に落下させ
る構成と なっている。従って、コラムにカバー部材の一
端を固定させると共に他端側をキャリッジの上面開口を
覆ってキャリッジの側面に垂して鎖部材の一端を取付
け、その鎖部材の他端側をコラムに固定したため、コラ
ムの移動により鎖部材がU字形状の最下点に位置した時
にカバー部材の内側に溜った切屑を外側に落下させるこ
とができる。
【0006】
【0007】さらに、請求項に係わる工作機械は、請
求項の構成に加え、コラムは工具交換時ごとに移動さ
れ、鎖部材からカバー部材の内側に溜った切屑を外側に
落下させる構成となっている。
【0008】また、請求項に係わる工作機械は、請求
項1の構成に加え、コラムは加工開始から所定時間経過
時に移動され、鎖部材よりカバー部材の内側に溜った切
屑を外側に落下させる構成となっている。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図面を参照して説明する。図1は本実施の形態に
よる工作機械1の斜視図である。この工作機械1は、回
転テーブル2上に載置されたワーク(図示なし)に対し
て水平方向に切削その他の工作を行う横型マシニングセ
ンタと称されるものである。横置きのワークを基準とし
てベース3上にX軸(左右)方向に移動可能にキャリッ
ジ4が設けられ、このキャリッジ4上にZ軸(前後)方
向に移動可能にコラム5が設けられ、このコラム5に対
してY軸(上下)方向に移動可能に主軸ヘッド6が設け
られている。この主軸ヘッド6には、ワークに対して加
工を行う工具7が取り付けられる。
【0010】図2は、図1に示す工作機械1の後述する
X軸カバー51を取り払った状態を示す斜視図である。
【0011】図2に示すように、キャリッジ4はX軸ガ
イド11上に、X軸方向に移動可能に載置されている。
また、キャリッジ4の下部には、X軸送りネジナット1
2が固着され、当該X軸送りネジナット12には、X軸
送りネジ13が螺合されており、このX軸送りネジ13
はX軸モータ14に接続され、X軸モータ14が回動す
ることにより、X軸送りネジ13が回転制御され、キャ
リッジ4がX軸方向へ移動制御される。
【0012】次に、コラム5は、Z軸ガイド15上に、
Z軸方向に移動可能に載置されており、コラム5の下部
にはZ軸送りネジナット16が固着され、当該Z軸送り
ネジナット16には、Z軸送りネジ17が螺合されてお
り、このZ軸送りネジ17はZ軸モータ18に接続さ
れ、Z軸モータ18が回動することにより、Z軸送りネ
ジ17が回転制御され、コラム5はZ軸方向へ移動制御
される。
【0013】主軸ヘッド6は、コラム5に設けられたY
軸ガイド19に案内されて上下方向(Y軸方向)に移動
可能に保持される。主軸ヘッド6には、Y軸送りネジナ
ット20が固着され、Y軸送りネジナット20には、Y
軸送りネジ21が螺合され、このY軸送りネジ21はY
軸モータ22に接続され、Y軸モータ22が回動するこ
とにより、Y軸送りネジ21が回転制御され、主軸ヘッ
ド6は上下方向(Y軸方向)へ移動制御される。
【0014】また、この主軸ヘッド6は、コラム5の背
面に設けられた主軸モータ23に図示しない回転伝達機
構によって接続されており、主軸ヘッド6の主軸6aは
主軸モータ23により回転駆動制御される。
【0015】ここで、回転テーブル2は、ベース3上に
設けられた回転テーブル基台2a上に回転自在に設けら
れ、回転テーブル基台2aの側面に設けられたB軸モー
タ24により回転駆動制御される。
【0016】次に、本発明の主要部であるカバー部材3
1に関連する機構について説明する。
【0017】キャリッジ4に対してコラム5は前後移動
(Z軸方向への移動)をすることから、図2に破線で示
すようにZ軸送りネジ17、Z軸送りネジナット16等
の駆動機構部は露出するようにキャリッジ4の上面は開
口されており、この上面開口からこの駆動機構部に切屑
や切削油が入ることを防止するために、図1及び図2に
示すように、キャリッジ4の上面開口を覆うようにカバ
ー部材31が設けられている。ここで、コラム5が前後
移動(Z軸方向への移動)をするために、キャリッジ4
の上面開口の奥行き長さが変化することから、また、キ
ャリッジ4自身が左右方向(X軸方向)に移動すること
から、カバー部材31はそれら移動変化に対応する必要
がある。そのため、図3に示すように、カバー部材31
の一端側(移動部)31cはコラム5の前面下端部5a
に取付ネジ42によって固定され、図1及び図2に示す
ように、他端側31bはキャリッジ4の上面開口を通っ
てキャリッジ4の前側に垂れ、カバー部材31の前側垂
れ部分の材質重量でもって上面開口を通る部分に張力を
与えるようにしている。そして、カバー部材31の他端
部31bには図3に示すように、2本の鎖部材40が取
り付けられ、鎖部材40は、キャリッジ4の下端側に設
けられた固定部4aに固定されている。
【0018】また、図4及び図5に示したように、キャ
リッジ4の前端部に摺動部材32を平行に2つ配置し、
この摺動部材32の上をカバー部材31が滑りながら移
動するようにしている。また、カバー部材31は、キャ
リッジ4の上面開口を通りほぼ水平に移動する部分31
aの単位長さ当たりの重量よりも、キャリッジ4の前側
に垂れ垂直に移動する部分31bの単位長さ当たりの重
量が大きくなるような材質で構成されている。具体的に
は、カバー部材31の水平に移動する部分の部材として
は、図6に示す断面図のように、シート状のゴム板部材
33に水平方向(図6の紙面に対して垂直方向)に延び
る棒材34から構成され、断面の上部が曲面で下面が平
面の棒材34を連続的にワッシャー35とリベット36
により装着したものを用いている。カバー部材31の垂
直に移動する部分31bは、図4及び図5に示すよう
に、上記の棒材34とは構成の異なる断面が長方形で、
より重量のある棒材を用いている。尚、本実施例におい
ては、ワッシャー35を剛体の金属材にて形成し、その
ワッシャー35が摺動部材32と接触してカバー部材3
1を摺動するように構成しているから、柔らかいゴム板
部材33が直接に摺動部材32と接触してカバー部材3
1を摺動する場合に比べて対摩耗性に有利である。
【0019】次に、鎖部材40について説明すると、鎖
部材40は開放部形成手段に相当し、図3乃至図5に示
すように、その一端40aがキャリッジ4の固定部4a
に取り付けられ、その他端40bがカバー部材31の他
端31dに取り付けられている。そして、鎖部材40
は、キャリッジ4とカバー部材31との間に、図に示
すように開放部50を形成している。また、図4及び図
5に示すように、鎖部材40はカバー部材31と共にキ
ャリッジ4の下方にてU字形状を成すように構成されて
おり、コラム5がZ軸−方向ストロークエンドまで移動
して、図5に示すように、鎖部材40がU字状の最下点
に位置した時にカバー部材31の内側に溜った切屑44
を開放部50から外側に重力により落下させるように構
成されている。
【0020】次に、本実施例の工作機械1では、X軸送
りネジ13やX軸送りネジナット12への切屑や切削油
の付着を防止するために、図1及び図3に示すように、
キャリッジ4にX軸カバー部材51を設けている。この
X軸カバー部材51は、キャリッジ4の左右方向(X軸
方向)への移動に伴って、伸縮可能に片側5枚の板材に
より構成されている。
【0021】また、この工作機械1には、図1及び図2
に示すように、操作パネル52が接続されている。この
操作パネル52には、表示部53及びスイッチパネル5
4が設けられている。
【0022】上記のように構成された工作機械1の動作
を次に説明する。
【0023】図示外の制御装置により制御され工作機械
1が加工動作を行うことにより、コラム5はキャリッジ
4上にて前後方向(Z軸方向)に移動し、加工による切
屑44や切削油が周囲に飛散する。コラム5の前後方向
(Z軸方向)への移動に伴い、キャリッジ4の上面開口
の奥行き長さは変化するが、この上面開口を、コラム5
と一体に移動するカバー部材31が覆っているので、キ
ャリッジ4の駆動機構部等を備えた内部に切屑44や切
削油が浸入することはない。
【0024】しかしながら、カバー部材31と鎖部材4
0とはU字形状を成しているから、図4に示すように、
カバー部材31がそのU字形状の最下点に位置している
時に、切屑44がカバー部材31の側方から侵入してそ
の内側に溜ってしまい、その量が多くなるとコラム5の
円滑な移動が妨げられてしまう場合がある。
【0025】しかし、本実施例の工作機械1において
は、コラム5がZ軸方向−方向ストロークエンドまで後
退した時、図5に示すように、鎖部材40がカバー部材
31のU字状の最下点に位置し、カバー部材31の内側
に溜った切屑44が開放部50から重力により外側に落
下する。
【0026】尚、コラム5が後退してカバー部材31の
内側に溜った切屑44を開放部50から外側に落下させ
るタイミングとしては、工具7の交換時、加工開始から
所定時間経過時、作業者による手動操作時等適宜考えら
れる。
【0027】工具7の交換時の場合について、図7に示
す工具交換動作のフローチャートを参照して説明する。
【0028】工作機械1の図示しないメインプログラム
で、工具交換のステップになると、図7に示すフローチ
ャートの工具交換サブルーチンが実行される。まず、コ
ラム5をZ軸の−方向ストロークエンドまで移動させる
(ステップ1、以下、ステップをSで表す)。従って、
カバー部材31もZ軸の−方向へ移動し、図5に示すよ
うに鎖部材40が、キャリッジ4の先端部に設けられて
いる摺動部材32の直下に移動し、カバー部材31のU
字状の最下点に位置する。従って、カバー部材31の内
側に溜った切屑44が開放部50から重力により外側に
落下する。次いで、主軸ヘッド6をY軸+方向ストロー
クエンドまで移動させ(S2)、その後主軸ヘッド6の
工具7を図示しない工具交換装置により交換させる(S
3)。次に、主軸ヘッド6を次のプログラムで設定され
ている座標値までY軸ガイド19上を移動させ(S
4)、コラム5も次のプログラムで設定されている座標
値までZ軸ガイド15上を移動させ(S5)、図示しな
いメインプログラムにリターンする(S6)。
【0029】次に、加工開始から所定時間経過時に切屑
44を落下させる場合について図8のNCプログラムの
フローチャートを参照して説明する。
【0030】工作機械1によりワークを加工するために
図示しない起動キーが押下されると、図8に示すプログ
ラムが実行される。まず始めに、このプログラムが実行
されてから所定の時間が経過されたか否かを判断し(S
11)、経過していないと判断した場合(S11でN
O)、ワークを加工するために、コラム5や主軸ヘッド
6を所定の位置に移動させ、工具7により図示しないワ
ークに対して加工を行う(S12)。その後、加工が終
了したか否かを判断し(S13)、加工が終了したと判
断した場合(S13でYES)、このプログラムを終了
する。S13において、加工が終了していないと判断し
た場合(S13でNO)、前記S11に処理を移行させ
る。
【0031】前記S11において、所定時間(起動キー
が押下されてから、または、コラムを移動させてから)
経過したと判断した場合(S11でYES)、コラム5
をZ軸−方向ストロークエンドまで移動させる(S1
4)。従って、鎖部材40が、キャリッジ4の先端部に
設けられている摺動部材32の直下に移動し、カバー部
材31のU字状の最下点に位置し、カバー部材31の内
側に溜った切屑44が開放部50から重力により外側に
落下する。その後、次の加工を行うために処理をS12
へ移行させる。このように、NC加工プログラム中で、
コラム5のZ軸−方向ストロークエンドまでの移動のス
テップ(S14)を組み込んおくことで、タイマー等の
時間計測装置を特に設けなくても、加工開始から所定時
間経過時の切屑の落下動作を行うことが可能となる。ま
た、上記のように、NC加工プログラムを利用せずに、
タイマー等によって加工時間を計測して所定時間が経過
したときに、切屑の落下動作を行うこともできる。
【0032】更に、手動操作によって、操作パネル52
のスイッチパネル54を操作することにより、コラム5
をZ軸−方向ストロークエンドまで移動させて、切屑の
落下動作を行ってもよい。
【0033】このように本実施の形態においては、カバ
ー部材31の内側に溜った切屑44を開放部から外側に
落下させるようにしたため、コラム5の円滑な移動が妨
げられてしまうことを防止できる。
【0034】また、本実施の形態の構成に加え、図9に
示すように、できるだけ切屑44がカバー部材31の側
方から侵入しないように摺動部材32(キャリッジ4)
の両側面に侵入防止板55を固着し、U字形状のカバー
部材31をガイドするようにしてもよい。このようにす
ることによって、カバー部材31の側方からの切屑44
の進入を防止できる。
【0035】上記の効果以外に、本実施の形態では鎖部
材40の先端側はキャリッジ4の固定部4aに固定して
いるので、カバー部材31の先端側端部を垂らしただけ
の構成の場合に較べて、下方のベース3とのクリアラン
スが小さくとれ、また、U字下端部分の移動量はコラム
移動量の2分の1となるため、先端側端部がベース3に
乗って部材の重力による張力が得られなくなるようなこ
とは防止され、従って、コラム5の大きい移動量に対し
ても十分に対応が可能となる。
【0036】尚、本発明は上記実施の形態に限られず種
々の変形が可能であり、例えば、鎖部材40に変えて、
ゴム、合成樹脂、皮革、ステンレス等の金属、グラスフ
ァイバー等の各種の部材のベルトや、ワイヤーロープや
ナイロンロープ等の紐状の部材の他、切屑44が落下で
きる程度の大きな目の網部材のような構成を採用しても
よい。また、キャリッジ及びコラムは、一方に対して他
方が相対移動する関係にある全ての部材を含むものであ
る。
【0037】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように請求
項1に記載の工作機械においては、コラムにカバー部材
の一端を固定すると共に他端側をキャリッジの上面開口
を覆ってキャリッジの側面に垂し鎖部材の一端を取付
け、その鎖部材の他端側をコラムに固定したため、コラ
ムの移動により鎖部材がU字形状の最下点に位置した時
にカバー部材の内側に溜った切屑を外側に落下させる
とができ、コラム等を円滑に移動させることができる。
【0038】
【0039】また、請求項に記載の工作機械において
は、工具交換時にコラムを移動させて、鎖部からカバー
部材内側に溜まった切屑を排出するため、切屑を排出す
るためにコラムを移動させる時間を特別に設ける必要が
なくなる。
【0040】更に、請求項に記載の工作機械において
は、加工開始から所定時間経過したときに、コラムを移
動させるため、カバー部材内側に溜まる切屑が所定の範
囲以内に納めることができる等の効果を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態の工作機械の斜視図である。
【図2】本実施の形態による工作機械のX軸カバーを取
り払った状態を示す斜視図である。
【図3】本実施の形態による工作機械のカバー部材の一
部を破断した状態の工作機械の主要部を説明するための
正面図である。
【図4】本実施の形態による工作機械のカバー部材の内
側に切屑が溜った状態を示す側面図である。
【図5】本実施の形態による工作機械のカバー部材から
開放部を介して切屑を排出した状態を示す側面図であ
る。
【図6】本実施の形態による工作機械のカバー部材の断
面図である。
【図7】本実施の形態による工作機械の切屑落下の制御
を示すフローチャートである。
【図8】本実施の形態による工作機械の切屑落下の制御
を示すNCプログラムのフローチャートである。
【図9】本実施の形態による工作機械のカバー部材の側
方に侵入防止板を取り付けた状態を示す側面図である。
【図10】従来技術の工作機械の斜視図である。
【図11】従来技術の工作機械のカバー部材の内側に切
屑が溜った状態を示す側面図である。
【符号の説明】
1 工作機械 4 キャリッジ 5 コラム 31 カバー部材 40 鎖部材 44 切屑

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャリッジ上に移動自在に設けられたコ
    ラムを備え、前記キャリッジには前記コラムを移動させ
    るための駆動機構等が設けられると共に、該駆動機構等
    の上面が開口された工作機械において、 前記コラムに一端が固定されると共に他端側が前記キャ
    リッジの上面開口を覆ってキャリッジの側面に垂れたカ
    バー部材と、一端が前記キャリッジに固定され、他端が前記カバー部
    材の他端に取付けられた鎖部材とを備え、 前記鎖部材は、前記カバー部材と共に前記キャリッジの
    下方にてU字形状を成し、前記コラムの移動によりU字
    形状の最下点に位置した時にカバー部材の内側に溜った
    切屑を外側に落下させる ことを特徴とする工作機械。
  2. 【請求項2】 前記コラムは工具交換時ごとに移動さ
    ことを特徴とする請求項に記載の工作機械。
  3. 【請求項3】 前記コラムは加工開始から所定時間経過
    時に移動されることを特徴とする請求項に記載の工作
    機械。
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