JP3898180B2 - Breaksaw - Google Patents
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Description
本発明は、建物の壁、床、間仕切り、屋根等に用いられるALCパネル、あるいはケイ酸カルシウム成形板、木毛セメント板、パルプセメント板、石綿セメントパーライト板、石綿セメントサイディンク板などの窯業系建築用パネル等の新建材(以下ワークという)を切断するブレークソーに関するものである。 The present invention relates to ceramics such as ALC panels used for building walls, floors, partitions, roofs, etc., or calcium silicate molded boards, wood wool cement boards, pulp cement boards, asbestos cement pearlite boards, asbestos cement siding boards, etc. The present invention relates to a break saw for cutting a new building material (hereinafter referred to as a workpiece) such as a building panel.
従来の技術として、図7に示すものがあった。図7において、1はブレークソーであり、ボス部2bの外周部に多数の粉砕刃2aを円周方向及び軸方向に配列してなる粉砕カッター2を設け、該粉砕カッター2の一側部に、外周部に多数の切断刃3aを一列状に有する大径の仕上げ用丸鋸3を同軸に設けてなり、仕上げ用丸鋸3によりワーク4を切断するとともにその切断端面4aを仕上げ、粉砕カッター2で端材4bを粉砕するようにしたものがあった。
上記従来のものは、各粉砕刃2aの歯丈が全て等しくなっていたので、回転後続側の粉砕刃が回転先行側の粉砕刃と同じ回転軌跡上を回転することになり、粉砕刃2aの食込み量が少なくなり、ブレークソー1の送り速度を高くすることができなかった。さらに、上記従来のものは、横すくい角及び又は先端傾き角を有しない平歯となっていたので、先端切刃2cの幅方向全域が同時に垂直方向からワーク4に食い込むこととなり、粉砕時にワーク4への負荷が大きなものとなるものであった。この結果、切断時間が延引するとともに、図6の仮想線Aで示すように、切断終了時にワーク4の振動により製品側にまで欠けや亀裂等が発生するものであった。
In the above conventional one, since the tooth heights of the respective crushing
また、上記したように、平歯はその先端切刃2cの幅方向全域が同時に垂直方向からワークに食い込むことになるため、該先端切刃2cに作用する衝撃が大きくなってこの部の磨耗・損傷が激しくなり、粉砕歯2の取り替え頻度が増大し、生産性の低下やコスト増大の要因ともなっていた。本発明は、ブレークソーの送り速度を高くすることができながら、ワークの切断終了時に該ワークに欠けや亀裂の発生がなく、さらに粉砕歯の磨耗・損傷を低減させて経済性を向上させた新規なブレークソーを得ることを目的とする。
Further, as described above, since the entire area in the width direction of the
本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項1に係る発明は、円板状の台金(7)の外周部に多数の粉砕刃(8〜13)を円周方向及び軸方向に配列してなる粉砕カッター(6)を設け、軸方向同位置となるグループ粉砕刃内の各粉砕刃の歯丈(H)を台金(7)の反回転方向に向けて順次高く(S1〜S3)するとともに、軸方向に異なるグループ粉砕刃を互いに円周方向に位相をずらせ、前記粉砕カッター(6)の一方の側部に、外周部に多数の切断刃を一列状に有する複数枚の切断カッター(15)を同軸に設け、該切断カッター(15)は、前記粉砕カッター(6)側に位置する最内側の切断カッター(15−1)の直径を前記粉砕カッター(6)の直径よりも大径とし、該最内側の切断カッター(15−1)から反粉砕カッター(6)側に位置する最外側の切断カッター(15−4)に向けて順次小径にする構成にしたものである。
請求項2に係る発明は、前記最内側の切断カッター(15−1)及び最外側の切断カッター(15−4)の切断刃の数を両者の中間部に位置する切断カッター(15−2,15−3)の切断刃の数よりも多くしたものである。
The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, the invention according to
In the invention according to
請求項1に係る発明は、軸方向同位置となる各粉砕刃の歯丈が台金の反回転方向に向けて順次高くなっているので、歯丈が順次高くなる回転後続側の粉砕刃の回転軌跡が回転先行側の回転軌跡よりも順次大径となり、回転後続側の粉砕刃の食込みが円滑に行われることになる。このため、ワークに大きな負荷を与えることなく、ブレークソーの送り速度を高くすることができることで、生産性の向上を図ることができる。
In the invention according to
請求項2に係る発明は、軸方向同位置となる各粉砕刃の歯丈を台金の反回転方向に向けて0.1mm〜0.5mmの範囲で順次高くしたので、ブレークソーの送り速度を高くしても1刃当たりの切削量が少なくなり、切屑の空気搬送に支障を来さなくなる。
In the invention according to
請求項3に係る発明は、粉砕カッターの各粉砕刃に横すくい角を持たせたので、各粉砕刃の先端切刃がその一端側から他端側に向かって順次ワークに食い込むこととなり、粉砕時にワークに及ぼす負荷が非常に小さくなる。この結果、切断時において、ワークの振動が少なくなり、切断終了時にワークの製品側の切断終端部に欠け、亀裂等が発生しなくなる。また、先端切刃がその幅方向一端側から他端側に向かって順次ワークに食い込むことになるため、先端切刃に作用する衝撃が小さくなってこの部の磨耗・損傷が低減し、粉砕歯の取り替え頻度が少なくなって生産性が高くなるとともに、コストが低減することなる。また、上記したように、粉砕時にワークに及ぼす負荷、先端切刃に作用する衝撃の減少により、ブレークソーを回転させるモーターの負荷が軽減することになる。このため、粉砕カッターの幅(軸方向の長さ)を増大させて広幅な端材を粉砕することにより、生産性をより高くすることができる。
In the invention according to
請求項4に係る発明は、前記各粉砕刃の横すくい角を10度〜45度とすることにより、ワーク負担が小さくなるとともに、ワークをより微細に粉砕でき、切削粉の集塵をより効率的にできる。特に、横すくい角を15度〜30度とすると、ワークへの負担が非常に小さくなるとともに、切断終了時に切断終端部の欠けや亀裂の発生がなくなるのでより好ましい。
In the invention according to
請求項5に係る発明は、粉砕カッターの各粉砕刃に先端傾き角を持たせたので、先端切刃はその一端側から他端側に向かって順次ワークに食い込むこととなり、粉砕時にワークに及ぼす負荷が非常に小さくなる。この結果、切断時において、ワークの振動が少なくなり、切断終了時にワークの製品側の切断終端部に欠け、亀裂等が発生しなくなる。また、先端切刃がその幅方向一端側から他端側に向かって順次ワークに食い込むことになるため、先端切刃に作用する衝撃が小さくなってこの部の磨耗・損傷が低減し、粉砕歯の取り替え頻度が少なくなって生産性が高くなるとともに、コストが低減することなる。また、上記したように、粉砕時にワークに及ぼす負荷、先端切刃に作用する衝撃の減少により、ブレークソーを回転させるモーターの負荷が軽減することになる。このため、粉砕カッターの幅(軸方向の長さ)を増大させて広幅な端材を粉砕することにより、生産性をより高くすることができる。
In the invention according to
請求項6に係る発明は、前記各粉砕刃の先端傾き角を10度〜30度とすることにより、ワーク負担が小さくなるとともに、ワークをより微細に粉砕でき、切削粉の集塵をより効率的にできる。特に、先端傾き角を10度〜15度とすると、ワークへの負担が非常に小さくなるとともに、切断終了時に切断終端部の欠けや亀裂の発生がなくなるのでより好ましい。
In the invention according to
請求項7に係る発明は、前記切断カッターを複数枚同軸に重ね合わせると共に、粉砕カッター側から反粉砕カッター側に向けて順次小径にしたので、切断終了直前において、ワークの製品側の切断終端部の肉部の残存量が増大し、製品側の切断終端部での振動、応力集中が低減し、該製品側の切断終端部に欠けや亀裂が発生しなくなる。そして、上記切断終端部の肉部は反粉砕カッター側最外端に位置する小径の切断カッターにより切断される。この場合、切断カッターの直径寸法が小さくなればなるほど、周速が小さくなってワークへの負担が軽減することになるので、上記小径の切断カッターによる切断終端部の肉部の切断は円滑に行われることになる。特に前記切断カッターの枚数を3〜4枚とすると、製品側の切断終端部での振動、応力集中の低減効果が大きく、該製品側の切断終端部に欠けや亀裂が発生しなくなるのでより好ましい。
In the invention according to
請求項8に係る発明は、切断カッターの直径寸法の差を3mm〜6mmとしたので、ワークへの負担を段階的に軽減することで、よりワークの振動を効率的に押さえ、欠けや亀裂発生が抑制できる。
In the invention according to
以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。図面において、図1は本発明の実施例を示すブレークソーの説明用要部断面図、図2は本発明によるブレークソーの説明用要部平面図、図3はブレークソーの側面図、図4はグループ粉砕刃内の粉砕刃の歯丈変化を示す説明用側面図、図5は本発明の第2実施例を示すブレークソーの説明用要部断面図、図6はブレークソーにより切断されるワークの一部断面斜視図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of a break saw showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of an essential part of the break saw according to the present invention, FIG. 3 is a side view of the break saw, and FIG. Is a side view for explaining the change in tooth height of the crushing blade in the group crushing blade, FIG. 5 is a sectional view for explaining the main part of the break saw showing the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is cut by the break saw. It is a partial cross section perspective view of a workpiece.
図1において、5はブレークソーであり、直径約303mm、幅約47mmとなる粉砕カッター6の右側部に4枚の切断カッター15(第1切断カッター15−1,第2切断カッター15−2,第3切断カッター15−3,第4切断カッター15−4)を同軸に取り付けてなる。上記粉砕カッター6は、図3に示すように、S45C材からなる円板状の台金7の外周に鋸歯状の刃台7aを円周方向に24個形成し、各刃台7aの回転面側に刃幅が約9.5mmとなる24個の超硬合金製のチップ、即ち、粉砕刃8a〜13a、8b〜13b,8c〜13c,8d〜13dをロウ接合する。上記各粉砕刃は、図2に示すように、横すくい角λ(先端切刃Cが台金7の回転方向に傾斜する角度;JISのB4805に規定)が約25度となるようにする。なお、上記粉砕カッター2の直径、幅及び粉砕刃の数量等はワーク4の種類、ブレークソー6の回転数等によって適宜設定する。
In FIG. 1, 5 is a break saw, and four cutting cutters 15 (first cutting cutter 15-1, second cutting cutter 15-2, etc.) are provided on the right side of the
上記各粉砕刃のうち、粉砕刃8a〜8dを第1グループ粉砕刃8、粉砕刃9a〜9dを第2グループ粉砕刃9、粉砕刃10a〜10dを第3グループ粉砕刃10、粉砕刃11a〜11dを第4グループ粉砕刃11、粉砕刃12a〜12dを第5グループ粉砕刃12、粉砕刃13a〜13dを第6グループ粉砕刃13とし、各第1〜第6グループ粉砕刃8〜13は、それぞれのグループ内の各粉砕刃を軸方向に同位置にした状態で互いに軸方向に偏倚させる。この軸方向の偏倚量は図1に示すように、軸方向に若干オーバーラップさせる。
Among the pulverizing blades, the pulverizing
そして、図4に示すように、各グループ内の粉砕刃の歯丈H(歯底Fから先端切刃Cまでの高さ)、例えば第1グループ粉砕刃8内の各粉砕刃8a〜8dの歯丈Hは、台金7の反回転方向に向けて順次高く(S1 〜 S3)し、最も高くなる粉砕刃8dの直径Dは約303mmとする。本例では、上記歯丈Hの変化量S1 〜 S3は共に0.1mm〜0.5mmの範囲、従って変化量S1 〜 S3の合計S4は0.3mm〜1.5mmの範囲とし、好ましくは、上記変化量S1 〜 S3は共に0.1mm〜0.2mmの範囲とする。
Then, as shown in FIG. 4, the tooth height H (height from the root F to the tip cutting edge C) of the grinding blades in each group, for example, the
前述した4枚の切断カッター15は、図1に示すように、粉砕カッター6側に位置する最内側の第1切断カッター15−1からワーク4の最終製品側方向(図1において右方)に位置する最外側の第4切断カッター15−4向けて順次小径にするとともに、粉砕カッター6側に位置する第1切断カッター15−1は粉砕カッター6よりも大径となる直径約315mmとし、ワーク4側に位置する第4切断カッター15−4は粉砕カッター6よりも若干小径となる直径約300mmとし、中間部の第2切断カッター15−2の直径は粉砕カッター6よりも若干大径となる約310mm、第3切断カッター15−3の直径は約305mmとする。
As shown in FIG. 1, the four
上記各切断カッター15はS45C材からなる厚さ約4mmの円板状の基板15aの外周部に鋸歯状の刃台15bを形成し、各刃台15bの回転面側に超硬合金製のチップ、即ち、切断刃15cをロウ接合してなり、第1切断カッター15−1は20個の切断刃15cを、第2切断カッター15−2は10個の切断刃15cを、第3切断カッター15−3は10個の切断刃15cを、第4切断カッター15−4は20個の切断刃15cをそれぞれ有する。本例では上記各切断刃15cは、その先端切刃Eが切断カッター15の回転軸心と平行する平刃としたが、これは上記各先端切刃Eが切断カッター15の回転方向に傾斜する横すくい角を有する傾斜刃、あるいは、各先端切刃Eが切断カッター15の半径方向に傾斜する先端傾き角を有する傾斜刃としてもよい。
Each of the
上記のように、各切断カッター15の切断刃15cに横すくい角、あるいは先端傾き角を持たせると、ワーク4の切断時に切断刃15cの先端切刃Eが、その一端側から他端側に向かって順次ワークに食い込むこととなり、ワーク4に及ぼす負荷が小さくなるとともに、先端切刃に作用する衝撃が小さくなってこの部の磨耗・損傷が低減し、切断カッター15の取り替え頻度が少なくなって生産性が高くなる。また、粉砕時にワーク4に及ぼす負荷、先端切刃Eに作用する衝撃の減少により、ブレークソーを回転させるモーターの負荷が軽減することになる。
As described above, when the
上記実施例によれば、ブレークソー5を回転させてワーク4に進行させると、図1に示すように、第1〜第4切断カッター15−1〜15−4がワーク4を切断するとともに、最小径の第4切断カッター15−4が製品となる切断端面4aを仕上げ、また、粉砕カッター6が端材4bを粉砕して行くことになる。この場合、粉砕カッター6の各粉砕刃は台金7の反回転方向に向けて順次高く(S1 〜 S3)しているので、歯丈Hが順次高くなる回転後続側の粉砕刃の回転軌跡が回転先行側の回転軌跡よりも順次大径となり、回転後続側の粉砕刃の食込みが円滑に行われることになる。このため、ワーク4に大きな負荷を与えることなく、ブレークソー5の送り速度を高くすることができる。この場合、ブレークソー5の回転速度とその送り速度は、各グループ粉砕刃(8)内の各粉砕刃(8a〜8d)の切削量が略均等になる如く設定することが好ましい。
According to the above embodiment, when the break saw 5 is rotated and advanced to the
また、粉砕カッター6の各粉砕刃8〜13は横すくい角λを有しているので、各先端切刃Cは図2において左部側から右部側に向かって順次ワーク4に食い込んで行くことになり、ワーク4に及ぼす負荷が非常に小さくなる。また、図2に示すように、上記粉砕カッター6の右側(側部)に4枚の切断カッター15−1〜15−4をワーク4の製品側(右方)に向けて順次小径にしたので、図1に示すように、切断終了直前において、ワーク4の製品側の切断終端部4cの肉部の残存量が段状に増大し、この部が振動したり、この部に応力集中が発生したりしなくなる。そして、上記切断終端部の肉部は反粉砕カッター側最外端に位置する小径の切断カッター15−4により円滑に切断される。
Further, since each of the crushing
図6はテスト切断用のワークを示す。図6において、20はALC(軽量気泡コンクリート)であり、母材21の内部に補強筋22が埋設されている。上記母材21は珪酸質成分と石灰質成分とを主成分として形成され、内部に直径が0.1mm〜1mm程度の多数の気泡を内在し、軽量及び断熱性には富んでいるが、靱性に乏しく大きな衝撃を受けると欠けたり、亀裂が発生したりする脆いものとなっている。上記ALCは成形後、顧客の注文に応じて母材21の外周部21aを切断して種々の寸法(幅、長さ)に切断した後、出荷される。このとき、上記母材21の切断に本発明のブレークソー5が使用される。表1は上記ALCを切断した際における、本発明のブレークソーと従来のブレークソーとの比較表である。
FIG. 6 shows a workpiece for test cutting. In FIG. 6,
表1に記載されているように、本発明のブレークソー5は、42000枚(25200mに相当)切断した時点でワークの切断終端部に欠けが発生したのに対し、従来のブレークソー1は5000枚(3000mに相当)切断した時点でワークの切断終端部に欠けが発生した。また、本発明のブレークソー5は、上記42000枚切断した時点で粉砕刃8〜13の先端切刃Cの磨耗状態(丸み)が目視ではほとんど確認できなかった。これに対し、従来のブレークソー1は上記5000枚切断した時点で粉砕刃2a全体の約1/3に、先端切刃2cに丸みを帯びていることが目視により確認できた。このことから、本発明のブレークソーは、従来のものに比し約8.4倍の耐久性を有することが明らかとなった。また、表1には記載しなかったが、ワークの送り速度について、従来のブレークソーと本発明のブレークソーとを比較したところ、従来のブレークソーでは、ワークの送り速度が毎秒15cmを超えると、ワークへの負荷が大きくなり、ブレークソーのモーターが停止した。これに対し、本発明のブレークソーは、送り速度が毎秒30cm程度までブレークソーのモーターは停止がなかった。その結果、生産性が約2倍となった。
As shown in Table 1, the break saw 5 of the present invention was chipped at the cutting end portion of the workpiece when 42,000 sheets (corresponding to 25200 m) were cut, whereas the conventional break saw 1 was 5000 When the sheet (corresponding to 3000 m) was cut, chipping occurred at the cutting end portion of the workpiece. In the break saw 5 of the present invention, the worn state (roundness) of the end cutting edge C of the crushing
図5は第2実施例を示す。図6において、5’はブレークソー、6’は粉砕カッター、15は切断カッターであり、該切断カッター15は前述した第1実施例のものと略同様の構造となっている。上記粉砕カッター6’は、各粉砕刃8’〜13’を、先端傾き角χ(粉砕カッター6’の半径方向に傾斜する角度;JISのB4805に規定)を有する粉砕歯、即ち、先端切刃C’が粉砕カッター6’の半径方向に傾斜する粉砕歯としたものである。本例では、上記先端傾き角χを約15度としている。この先端傾き角χは10度〜30とすると、ワーク4への負担が軽減するため、モーターの負荷も小さくなり、よりスムースに切断できるとともに、刃への負担も小さいため、磨耗が軽減する。そのため、粉砕カッター6’の寿命が格段に延長し、経済性が向上する。特に、上記先端傾き角χが10度〜15度であると、その効果が顕著となる。
FIG. 5 shows a second embodiment. In FIG. 6, 5 'is a break saw, 6' is a crushing cutter, and 15 is a cutting cutter. The
その他は前述した第1実施例と略同様の構造となっている。上記第2実施例によれば、ブレークソー5’を回転させてワーク4に進行させると、前述した第1実施例と同様に、第1〜第4切断カッター15−1〜15−4がワーク4を切断するとともに、最小径の第4切断カッター15−4が製品となる切断端面4aを仕上げる。そして、上記粉砕カッター6’が端材4bを粉砕して行くことになる。この場合、上記粉砕カッター6’の各粉砕刃8’〜13’は先端傾き角χを有しているので、各先端切刃C’が図4において左部側から右部側に向かって順次ワーク4に食い込んで行くことになり、前述した第1実施例と略同様の作用・効果を奏する。
The other structure is substantially the same as that of the first embodiment. According to the second embodiment, when the break saw 5 'is rotated and advanced to the
4 ワーク
4a 切断端面
4b 端材
4c 切断終端部
5(5’) ブレークソー
6(6’) 粉砕カッター
7 台金
7a 刃台
8〜13 第1〜第6グループ粉砕刃
8a〜8d 粉砕刃
9a〜9d 粉砕刃
10a〜10d 粉砕刃
11a〜11d 粉砕刃
12a〜12d 粉砕刃
13a〜13d 粉砕刃
15 切断カッター
15a 基板
15b 刃台
15c 切断刃
15−1〜15−4 第1〜第4切断カッター
C(C’) 粉砕カッターの先端切刃
E 切断カッターの先端切刃
H 粉砕刃の歯丈
S1 〜 S3 粉砕刃の歯丈の変化量
λ 横すくい角
χ 先端傾き角
4
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