WO2006116984A1 - Schneidwerkzeug - Google Patents
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- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23D61/02—Circular saw blades
- B23D61/021—Types of set; Variable teeth, e.g. variable in height or gullet depth; Varying pitch; Details of gullet
Definitions
- the present invention relates to a cutting tool with a disc-shaped support body, distributed around the circumference several cutting teeth are arranged and in the direction of rotation before each cutting tooth a chip space is provided which limits by a front in the direction of rotation Spanraumflanke and a spaced rearward in the direction of rotation Spanraumflanke is and in which the distance between the front and rear Spanraumflanke from the radially inner Spangrundground ground radially outward increases to the cutting tooth.
- DE patent application S 36316 VI / 18c discloses a saw blade for wood saws, in particular a sheet saw blade, in which, in addition to the tooth tips, backs and teeth are also hardened, the tooth tips being hardened to a substantially higher hardness and optionally tempered , Between the teeth is a chip space bounded on both sides by the teeth themselves, and the teeth are mirror-symmetrical to a vertical outwardly extending centerline. As a result, the function of the saw blade is identical in both opposite sawing directions.
- EP 1 292 109 A1 discloses a cutting tool, in particular a friction and countersinking tool, with a base body which is circular in the plane parallel to the cutting direction. Distributed on the outer circumference several cutting edges are arranged, in front of which there is a chip space. In the chip space opens a bore which serves to supply a coolant and / or lubricant, so that on the one hand rinsed the chip space and on the other hand, the cutting edge is supplied with a cooling and / or lubricating emulsion.
- a generic cutting tool is known from DE 195 02 162 A1, which describes a circular saw blade made of steel and a tooth stocking, in particular of hard metal.
- a vibration-damping coating is applied to at least one outer side of the saw blade and at least in the area of the teeth.
- the chip space provided in the direction of rotation in front of each carbide tooth is delimited by front and rear chip space flanks, which have an arcuate or curved course in their entirety.
- the plate material may for example consist of chipboard, MDF, HDF or plastic plates and non-ferrous metal plates (non-ferrous metal plates).
- the chip space flanks extend rectilinearly at least in regions, and the rectilinear region of the front chip flank has an inclination angle inclined to the radial direction, which is greater than an inclination angle ⁇ of the rectilinear inclination to the radial direction
- the chip space shape and size selected in this way prevents a drastic reduction of the chip space even after repeated pre-sharpening operations. As a result, clogging of the chip space is prevented by chips and facilitates the complete emptying of the chip space after exiting the kerf. Consequently, in the cutting tool according to the invention, the processing of plate material in high package heights and at high feed rates is possible.
- the chip space has a depth resulting from division of the cutting tool and a factor between about 1.4 to 1.8.
- the division is understood to mean the quotient of the circumference of the cutting tool and the number of cutting teeth arranged thereon. In conventional cutting tools the factor is between about 2.0 and 2.5.
- the rectilinear region of the front chip flank in the direction of rotation is positive and the rectilinear region of the rear Span edge in the direction of rotation negatively inclined.
- the two rectilinear regions of the chip space flanks form an angle to one another.
- the cutting teeth are inclined to the radial direction with a rake angle ⁇ .
- the rake angle can be selected according to the material to be cut.
- a further embodiment of the cutting tool according to the invention provides that the rake angle ⁇ and the inclination angle ⁇ of the rectilinear region of the rear chip space flank are opposite to each other.
- This positive rake angle is advantageous for chipboard, MDF or HDF boards.
- a negative rake angle is preferred, for example, in plastic or non-ferrous metal plates.
- Figure 1 shows schematically a partial side view of a cutting tool according to the invention
- FIG. 2 shows a cutting tool according to FIG. 1;
- Figure 3 - shows a partial perspective view of a cutting tool according to the invention.
- FIG. 4 shows the cutting tool according to FIG. 4 after repeated resharpening.
- FIG. 1 shows in a partial view a region of the outer circumference of a disk-shaped supporting body 1, for example a circular saw blade.
- On the outer circumference of the support body 1 a plurality of cutting teeth 2 are arranged, of which only one is shown in the figure for clarity.
- the cutting teeth 2 may be distributed to the support body 1 regularly, ie, at equidistant intervals, or irregularly on the outer periphery.
- a chip space 3 is provided, which is delimited by two chip space flanks 4, 5.
- the Spanraumflanken 4, 5 extend in some areas in a straight line and extend from a Spanraum ground 6, the center of the tag body 1 next point of the chip space 3, to the outer periphery of the support body 1. In this case, the distance between the Spanraumflanken 4, 5 radially outward steadily , The depth of the chip space 3 results from the distance of the outer tip of the cutting tooth 2 to the chip space bottom 6.
- the radial direction is indicated by the dashed line 7, which leads through the Spanraum ground 6 and the center (not shown) of the disk-shaped support body 1.
- the front in the direction of rotation Spanraumflanke 4 is positively inclined in its rectilinear region with respect to the radial direction 7 by an inclination angle a.
- the rearward in the direction of rotation Spanraumflanke 5 is inclined in its rectilinear region with respect to the radial direction 7 negative by an inclination angle ß. From the figure 1 it can be seen that the inclination angle a, ß with respect to the
- Radial direction 7 are opposite. Furthermore, it can clearly be seen in FIG. 1 that the angle of inclination a is greater in comparison to the angle of inclination ⁇ .
- FIG. 2 shows a partial view of a cutting tool according to the invention according to FIG. 1 with a disk-shaped supporting body 1 and several Ren cutting teeth 2, in front of each of which a chip space 3 is arranged.
- the boundary of the chip space 3 according to the invention with a continuous, continuous line 8 is shown.
- the dashed line 9 in Figure 2 is also indicated by the dashed line 9 in Figure 2.
- the chip space 3 according to the invention is significantly larger in comparison to conventional chip spaces. For example, with an increase in the chip space depth of about 17 mm (dashed line 9) to about 23 mm (line 8), an increase in the volume of the chip space 3 by about 30% compared to known cutting tools obtained.
- FIG. 3 shows the cutting tool according to the invention before the initial sharpening of the cutting teeth 2.
- FIG. 3 also shows an expansion slot 11 extending from the chip space bottom 6, which runs approximately triangular in the radially inner region.
- the cutting teeth 2 are reground repeatedly and therefore significantly reduced in size.
- the original size of the cutting teeth 2 is indicated by dashed lines.
- the chip space 3 of the cutting tool is enlarged and geometrically changed in comparison with conventional chip spaces according to the present invention and therefore also allows a high feed rate even with a sharpened tool, which is shown for example in FIG. This achieves values of about 60 m / min with new cutting tools and reduces after several re-sharpening operations to about 40 m / min, so that an average feed speed of about 50 m / min can be achieved with the cutting tool.
- Cutting tools such as circular saw blades, which are used for the stated purpose, can be performed with different cutting tooth shapes, for example, with flat or Trapezzähnen and with interchangeable teeth with chamfer.
- a step jump of 0.3 to 0.8 mm may be provided in the flat or trapezoidal teeth.
- the alternating tooth with chamfer is advantageous for low-density chipboard. In this case, an approximately 30% smaller cutting force is achieved, whereby the machine requires a significantly reduced power consumption and thus can be used more cost-effectively in production.
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Abstract
Es wird ein Schneidwerkzeug offenbart, an dessen Umfang verteilt mehrere Schneidzähne (2) angeordnet sind und bei dem in Drehrichtung vor jedem Schneidzahn (2) ein Spanraum (3) vorgesehen ist, der durch eine in Drehrichtung vordere Spanraumflanke (4) und eine hierzu beabstandete in Drehrichtung hintere Spanraumflanke (5) begrenzt ist, Zur Verbesserung der Spanabfuhr ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Spanraumflanken (4, 5) zumindest bereichsweise geradlinig verlaufen und der Abstand zwischen der vorderen (4) und hinteren (5) Spanraumflanke vom radial innen liegenden Spanraumgrund (6) nach radial außen bis zu dem Schneidzahn (2) zunimmt.
Description
Schneidwerkzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug mit einem scheibenförmigen Tragkörper, an dessen Umfang verteilt mehrere Schneidzäh- ne angeordnet sind und bei dem in Drehrichtung vor jedem Schneidzahn ein Spanraum vorgesehen ist, der durch eine in Drehrichtung vordere Spanraumflanke und eine hierzu beabstandete in Drehrichtung hintere Spanraumflanke begrenzt ist und bei dem der Abstand zwischen der vorderen und hinteren Spanraumflanke vom radial innen liegenden Span- raumgrund nach radial außen bis zu dem Schneidzahn zunimmt.
In der DE-Patentanmeldung S 36316 VI/18c ist ein Sägeblatt für Holzsägen, insbesondere ein Bogensägeblatt, offenbart, bei welchem außer den Zahnspitzen auch Rücken und Zähne gehärtet sind, wobei die Zahnspit- zen zu einer wesentlich höheren Härte gehärtet sind und gegebenenfalls angelassen sind. Zwischen den Zähnen befindet sich ein Spanraum, der beidseitig von den Zähnen selbst begrenzt ist, und die Zähne sind zu einer senkrechten nach außen verlaufenden Mittellinie spiegelsymmetrisch. Dadurch ist in beiden einander entgegengesetzten Sägerichtungen die Funk- tion des Sägeblattes identisch.
In der EP 1 292 109 A1 wird ein Schneidwerkzeug, insbesondere Reib- und Senkschneidwerkzeug, mit einem in der zur Schneidrichtung parallelen Ebene kreisförmigen Grundkörper gezeigt. Am Außenumfang verteilt sind mehrere Schneiden angeordnet, vor denen sich ein Spanraum befindet. In den Spanraum mündet eine Bohrung, die zur Zuführung eines Kühl- und/oder Schmierstoffes dient, so dass einerseits der Spanraum ausgespült und andererseits die Schneide mit einer Kühl- und/oder Schmieremulsion versorgt wird.
Ein gattungsgemäßes Schneidwerkzeug ist aus der DE 195 02 162 A1 bekannt, die ein Kreissägeblatt aus Stahl und einen Zahnbesatz, insbesondere aus Hartmetall, beschreibt. Zur Unterdrückung hochfrequenter Schwingungen ist mindestens auf einer Außenseite des Sägeblattes und mindestens im Bereich der Zähne eine schwingungsdämpfende Beschich- tung aufgebracht. Der in Drehrichtung vor jedem Hartmetallzahn vorgesehene Spanraum wird durch eine vordere und hintere Spanraumflanke begrenzt, die vollständig einen bogenförmigen bzw. gekrümmten Verlauf aufweisen.
Derartige Schneidwerkzeuge werden beispielsweise in Kreissägen zum Trennen und/oder zum Formatieren von Plattenmaterialien eingesetzt. Das Plattenmaterial kann beispielsweise aus Span-, MDF-, HDF- oder Kunststoffplatten sowie NE-Metallplatten (Nicht-Eisen-Metallplatten) be- stehen.
Bei dem Trennen oder Formatieren derartiger Platten, die bei großen Pakethöhen und hohen Vorschubgeschwindigkeiten bearbeitet werden, müssen die Schneidzähne regelmäßig nachgeschliffen werden. Dies führt bei am Markt erhältlichen Schneidwerkzeugen jedoch nach einigen Nach- schärfvorgängen zu einer Reduzierung der maximal möglichen Vorschubgeschwindigkeit.
Grund dafür ist der durch das Nachschleifen der Schneidzähne und das Absetzen des Tragkörpers stetig verkleinerte Spanraum, der nur noch eine deutlich reduzierte Menge an Spänen aufnehmen und durch den beim Schneiden gebildeten Schnittspalt abtransportieren kann. Durch auf die Werkstückoberfläche zurücktreffende Späne wird die Schnittqualität beeinträchtigt und die Zeit bis zum nächsten erforderlichen Nachschärfvorgang des Schneidwerkzeuges verkürzt.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem gattungsgemäßen Schneidwerkzeug die Spanabfuhr zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Schneidwerkzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß verlaufen bei einem gattungsgemäßen Schneidwerkzeug die Spanraumflanken zumindest bereichsweise geradlinig und der geradlinige Bereich der vorderen Spanraumflanke weist einen zur Radialrichtung geneigten Neigungswinkel auf, der größer als ein zu der Radialrichtung entgegengesetzt geneigter Neigungswinkel ß des geradlinigen
Bereichs der hinteren Spanraumflanke ist. Die derart gewählte Spanraumform und -große verhindert, dass auch nach wiederholten Nachschärfe- Vorgängen eine drastische Reduzierung des Spanraumes auftritt. Hierdurch wird ein Verstopfen des Spanraumes durch Späne verhindert und die vollständige Entleerung des Spanraumes nach dem Austritt aus dem Schnittspalt erleichtert. Folglich ist bei dem erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug die Bearbeitung von Plattenmaterial in hohen Pakethöhen und mit großen Vorschubgeschwindigkeiten möglich.
Bevorzugt weist der Spanraum eine Tiefe auf, die sich aus Teilung des Schneidwerkzeuges und einem Faktor zwischen etwa 1 ,4 bis 1 ,8 ergibt. Unter der Teilung wird der Quotient aus dem Umfang des Schneidwerk- zeuges und der Anzahl der daran angeordneten Schneidzähne verstanden. Bei bisher üblichen Schneidwerkzeugen beträgt der Faktor Werte zwischen etwa 2,0 bis 2,5.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges sind der geradlinige Bereich der vorderen Spanraumflanke in Drehrichtung positiv und der geradlinige Bereich der hinteren
Spanraumflanke in Drehrichtung negativ geneigt. Dadurch schließen die beiden geradlinigen Bereiche der Spanraumflanken einen Winkel zueinander ein.
In vorteilhafter Weise sind bei einem erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug die Schneidzähne zur Radialrichtung mit einem Spanwinkel γ geneigt. Der Spanwinkel kann entsprechend dem zu schneidenden Material ausgewählt werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges sieht vor, dass der Spanwinkel γ und der Neigungswinkel ß des geradlinigen Bereichs der hinteren Spanraumflanke einander entgegengesetzt sind. Dieser positive Spanwinkel ist bei Span-, MDF- oder HDF- Platten vorteilhaft. Alternativ ist ein negativer Spanwinkel beispielsweise bei Kunststoff- oder NE-Metallplatten bevorzugt.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beispielhaft näher erläutert, in denen:
Figur 1 - schematisch eine teilweise Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges zeigt;
Figur 2 - ein Schneidwerkzeug gemäß Figur 1 zeigt;
Figur 3 - eine perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges zeigt; und
Figur 4 - das Schneidwerkzeug gemäß Figur 4 nach wieder- holten Nachschärfungen zeigt.
Figur 1 zeigt in einer Teilansicht einen Bereich des Außenumfangs eines scheibenförmigen Tragkörpers 1, beispielsweise ein Kreissägeblatt. Am Außenumfang des Tragkörpers 1 sind mehrere Schneidzähne 2 angeordnet, von denen zur besseren Übersichtlichkeit lediglich einer in der Figur dargestellt ist. Die Schneidzähne 2 können an dem Tragkörper 1 regelmäßig, d.h. in äquidistanten Abständen, oder unregelmäßig an dem Außenumfang verteilt sein.
In Drehvorrichtung vor dem Schneidzahn 2 ist ein Spanraum 3 vorgese- hen, der durch zwei Spanraumflanken 4, 5 begrenzt wird. Die Spanraumflanken 4, 5 verlaufen bereichsweise geradlinig und erstrecken sich von einem Spanraumgrund 6, der dem Mittelpunkt des Tagkörpers 1 nächste Punkt des Spanraumes 3, zu dem Außenumfang des Tragkörpers 1. Dabei nimmt der Abstand zwischen den Spanraumflanken 4, 5 nach radial außen stetig zu. Die Tiefe des Spanraumes 3 ergibt sich aus dem Abstand der äußeren Spitze des Schneidzahnes 2 zu dem Spanraumgrund 6.
In der Figur 1 wird durch die Strichlinie 7 die Radialrichtung angegeben, die durch den Spanraumgrund 6 und den Mittelpunkt (nicht dargestellt) des scheibenförmigen Tragkörpers 1 führt. Die in Drehrichtung vordere Spanraumflanke 4 ist in ihrem geradlinigen Bereich in Bezug auf die Radialrichtung 7 positiv um einen Neigungswinkel a geneigt. Die in Drehrichtung hintere Spanraumflanke 5 ist in ihrem geradlinigen Bereich in Bezug auf die Radialrichtung 7 negativ um einen Neigungswinkel ß geneigt. Aus der Figur 1 ist ersichtlich, dass die Neigungswinkel a,ß in Bezug auf die
Radialrichtung 7 entgegengesetzt sind. Ferner ist in der Figur 1 deutlich zu erkennen, dass der Neigungswinkel a im Vergleich zum Neigungswinkel ß größer ist.
Figur 2 zeigt eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges gemäß Figur 1 mit einem scheibenförmigen Tragkörper 1 und mehre-
ren Schneidzähnen 2, vor denen jeweils ein Spanraum 3 angeordnet ist. In dieser Figur ist die Begrenzung des erfindungsgemäßen Spanraumes 3 mit einer kontinuierlichen, durchgezogenen Linie 8 dargestellt. Zum Vergleich mit einem herkömmlichen Spanraum ist dieser mit der Strichlinie 9 ebenfalls in der Figur 2 angedeutet. Der Figur 2 ist deutlich zu entnehmen, dass der erfindungsgemäße Spanraum 3 im Vergleich zu üblichen Spanräumen deutlich größer ist. Beispielsweise wird bei einer Vergrößerung der Spanraumtiefe von etwa 17 mm (Strichlinie 9) auf etwa 23 mm (Linie 8) eine Vergrößerung des Volumens des Spanraumes 3 um etwa 30 % gegenüber bekannten Schneidwerkzeugen erhalten.
Durch den erfindungsgemäßen mit der Linie 8 gezeugten Verlauf des Spanraumes 3 wird die Bildung einer Tasche, in der Figur mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet, vermieden, in der sich bei herkömmlichen Schneidwerkzeugen Späne ansammeln. Deshalb wird ein Verstopfen des Spanraumes 3 durch abgetrennte Späne wirkungsvoll verhindert und eine vollständige Entleerung des Spanraumes 3 nach dem Austritt aus dem Schnittspalt (nicht gezeigt) erleichtert.
Die Figuren 3 und 4 zeigen in einer perspektivischen Darstellung das Schneidwerkzeug gemäß Figur 1 mit dem kreisförmigen Tragkörper 1 , an dessen Außenumfang die mehreren Schneidzähne 2 mit den davor angeordneten Spanräumen 3 vorgesehen sind. Die Figur 3 zeigt das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug vor dem erstmaligen Nachschärfen der Schneidzähne 2. In der Figur 3 ist ferner ein von dem Spanraumgrund 6 ausgehender Dehnungsschlitz 11 dargestellt, der im radial innen liegenden Bereich etwa triangelförmig verläuft. In der Darstellung der Figur 4 sind die Schneidzähne 2 wiederholt nachgeschliffen und deshalb in ihrer Größe deutlich verringert. Zur Verdeutlichung ist die ursprüngliche Größe der Schneidzähne 2 mit Strichlinien angedeutet.
Der Spanraum 3 des Schneidwerkzeugs ist gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit üblichen Spanräumen vergrößert und geometrisch verändert und ermöglicht deshalb auch bei einem nachgeschärften Werkzeug, das beispielsweise Figur 4 dargestellt ist, eine hohe Vorschub- geschwindigkeit. Diese erreicht bei neuen Schneidwerkzeugen Werte von etwa 60 m/min und verringert sich nach mehreren Nachschärfvorgängen auf etwa 40 m/min, so dass eine mittlere Vorschubgeschwindigkeit von etwa 50 m/min mit dem Schneidwerkzeug erreicht werden kann.
Schneidwerkzeuge, beispielsweise Kreissägeblätter, die für den genannten Einsatzzweck Verwendung finden, können mit verschiedenen Schneidzahnformen ausgeführt werden, beispielsweise mit Flach- bzw. Trapezzähnen sowie mit Wechselzähnen mit Fase. Bei den Flach- bzw. Trapezzähnen kann ein Stufensprung von 0,3 bis 0,8 mm vorgesehen sein. Der Wechselzahn mit Fase ist vorteilhaft bei gering verdichten Spanplatten. Hierbei wird eine um cirka 30 % kleinere Schnittkraft erreicht, wodurch die Bearbeitungsmaschine eine deutlich reduzierte Stromaufnahme benötigt und somit kostengünstiger in der Produktion eingesetzt werden kann.
Claims
1. Schneidwerkzeug mit einem scheibenförmigen Tragkörper (1 ), an dessen Umfang verteilt mehrere Schneidzähne (2) angeordnet sind und bei dem in Drehrichtung vor jedem Schneidzahn (2) ein Spanraum (3) vorgesehen ist, der durch eine in Drehrichtung vordere Spanraumflanke (4) und eine hierzu beabstandete in Drehrichtung hintere Spanraumflanke (5) begrenzt ist und bei dem der Abstand zwischen der vorderen (4) und hinteren (5) Spanraumflanke vom radial innen liegenden Spanraumgrund (6) nach radial außen bis zu dem Schneidzahn (2) zunimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanraumflanken (4, 5) zumindest bereichsweise geradlinig verlaufen und der geradlinige Bereich der vorderen Spanraumflanke (4) einen zur Radialrichtung (7) geneigten Neigungswinkel a aufweist, der größer als ein zu der Radialrichtung (7) entgegengesetzt geneigter Neigungswinkel ß des geradlinigen Bereichs der hinteren Spanraumflanke (5) ist.
2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spanraum (3) eine Tiefe aufweist, die sich aus Teilung des Schneidwerkzeuges und einem Faktor zwischen etwa 1 ,4 bis 1 ,8 ergibt.
3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass der geradlinige Bereich der vorderen Spanraumflanke (4) in Drehrichtung positiv und der geradlinige Bereich der hinteren Spanraumflanke (5) in Drehrichtung negativ geneigt sind.
4. Schneidwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Schneidzähne (2) zur Radialrichtung (7) mit einem Spanwinkel γ geneigt sind. Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanwinkel γ und der Neigungswinkel ß des geradlinigen Bereichs der hinteren Spanraumflanke (5) einander entgegengesetzt sind.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: RU |
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WWW | Wipo information: withdrawn in national office |
Country of ref document: RU |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 06742301 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |