DE2617755A1

DE2617755A1 - Rollenformmaschine zur formgebenden bearbeitung von blechen u.dgl., insbesondere zum aufbiegen, kanten oder boerdeln usw. der raender von metallblechen

Info

Publication number: DE2617755A1
Application number: DE19762617755
Authority: DE
Inventors: Tadashi Amano; Takaji Irisawa; Susumu Kawano; Kenji Mano
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1975-04-25
Filing date: 1976-04-23
Publication date: 1976-11-04
Also published as: US4064727A; GB1542452A; JPS51136331U; IT1063106B; FR2308439A1; FR2308439B1

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. BUSCHHOFF

DIPL.-ING. HENNICKE

DlPL-ING. VOLLBACH

5 KÖLN/RH.

KAISER-WILHELM-RING 24

Aktenz.:

Reg.-Nr.

Aa

bitte angeben

KÖLN,den21.4o1976

vo/pa

Patentanmeldung

der Firma

Amada Company Limited

200, Ishida, Isehara-shi, Kanagawa-ken (Japan)

Rollenformmaschine zur formgebenden Bearbeitung von Blechen Uodglo, insbesondere zum Aufbiegen, Kanten oder Bördeln usw. der Ränder von Metallblechen

Die Erfindung betrifft eine Rollenformmaschine zur formgebenden Bearbeitung von Blechen u.dgl., insbesondere zum Aufbiegen, Kanten oder Bördeln uswo der Ränder von Metallblechen, mit mindestens einem Werkzeug-Rollenpaar, dessen Rollenspalt einstellbar ist.

Rollenformmaschinen dieser Art werden vor allem für Biegeverformung der Randbereiche von Metallblechen unter Her-

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stellen von Blechprofilen verwendet. Sie weisen mehrere horizontal gelagerte Rollenpaare mit vertikal übereinander angeordneten Rollen auf, zwischen denen die zu bearbeitenden Metallbleche hindurchlaufen. Die Rollen eines jeden Rollenpaares dienen hierbei als Biegewerkzeuge, welche die Biegeverfοrmung der Metallbleche bewirken. Dabei erfolgt die Biegeverformung in den aufeinanderfolgenden Rollenpaaren stufenweise, bis schließlich die Bleche das letzte Rollenpaar in der gewünschten Fertigprofilform verlassene

Bei herkömmlichen Rollenformmaschinen dieser Art verlaufen die Wellen der übereinander angeordneten Rollen parallel zueinander, wodurch sich ein verhältnismäßig verwickelter Aufbau der Maschine ergibt. Insbesondere ist das Einstellen des Rollenspaltes zwischen den übereinander angeordneten Rollen in Abhängigkeit von der Dicke der zu bearbeitenden Metallbleche schwierig und umständlich. Ein weiterer Nachteil der bekannten Maschinen besteht darin, daß die oberen Rollen und ihre zu den Achsen der unteren Rollen parallel verlaufenden Rollenwellen das Aufbiegen bzw_o Aufkanten der Blechränder bei der profilgebenden Bearbeitung der Metallbleche häufig behindert»

Bei den bekannten Maschinen können die Rollenpaare jeweils nur für ein bestimmtes anzuformendes Blechprofil verwendet werden. Es ist infolgedessen erforderlich, für die unter-

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schiedlichen Profile verschiedene Rollenpaare zu verwenden,. Schließlich sind die bekannten Rollenformmaschinen verhältnismäßig teuer und bauaufwendig„

Der Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, eine Rollenformmaschine zu schaffen, mit der die vorgenannten Nachteile, einzeln oder möglichst insgesamt, behoben werden. Insbesondere bezweckt die Erfindung eine Rollenformmaschine, mit der sich der Spalt zwischen den übereinander angeordneten Rollen des Rollenpaares in Abhängigkeit von der Dicke der zu bearbeitenden Metallbleche oder Metallbänder auf einfache Weise zuverlässig einstellen läßt. Außerdem soll die Rollenformmaschine gemäß der Erfindung vorzugsweise so ausgebildet werden, daß sich mit ihr BiegeVerformungen mit verhältnismäßig großen Abmessungen an den Metallblechen od.dgl. herstellen lassen, ohne daß dabei die Maschine und ihre Werkzeuge entsprechend groß gebaut zu werden brauchen. Ferner sollen die Biegerollen zweckmäßig für einen verhältnismäßig großen Anwendungsbereich als Werkzeuge einsetzbar sein» Schließlich bezweckt die Erfindung eine im Aufbau vergleichsweise einfache und wirtschaftliche Rollenformmaschine.

Die erfindungsgemäße Rollenformmaschine ist dadurch gekennzeichnet, daß die eine der beiden Rolen des Rollenpaares an einer Schwinge gelagert ist, die mittels einer Einstellvorrichtung in ihrer Schwenklage einstellbar isto

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Vorzugsweise ist die obere Rolle des Rollenpaares an der Schwinge gelagert, wobei letztere um eine horizontale Achse schwenkbar ist. Die Schwenkachse der Schwinge liegt zweckmäßig in einer Ebene, welche etwa senkrecht zu der Durchmesserebene der oberen Rolle des Rollenpaares steht und durch den unteren Umfangspunkt der oberen Rolle hindurchgeht O

Durch Schwenken der Schwinge kann demnach der Durchlaufspalt für das Blech oder ein sonstiges Flachmaterial zwischen den übereinander.angeordneten Rollen in einfacher Weise in Abhängigkeit von der Blechdicke eingestellt werden. Dies erfolgt mit Hilfe der Einstellvorrichtung, die zweckmäßig zwischen dem Maschinengestell und der Schwinge angeordnet wird und vorteilhafterweise aus einem Keilmechanismus mit einem verstellbaren Keil besteht, der mit einem an der Schwinge angeordneten Gegenkeil zusammenwirkt» Die Verstellung des verstellbaren Keils kann Z₀B₀ mittels einer Stellschraube oder Spindel ododglo erfolgen. Mit dieser einfach und robust zu bauenden Einstellvorrichtung ist eine exakte Einstellung der Schwinge und der von ihr getragenen Rolle möglich.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung sind die beiden Rollen des Rollenpaares um Achsen drehbar, die zueinander geneigt sind« Dabei wird die obere Rolle zweckmäßig an einer Welle angeordnet, die dem zu verformenden Blechrand abgewandt ist«, Diese Anordnung ermöglicht es, an

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den Blechen od.dgl_o Profile mit verhältnismäßig großen Abmessungen anzuformen, ohne daß hierbei die Rollen und ihre Rollenwellen stören_o Dabei ist es auch möglich, die Blechränder ungehindert mehrmals z.B. rechtwinklig zueinander abzubiegen, um beispielsweise rinnenförmige Randprofilierungen zu erzielenο

Die obere Rolle des Rollenpaares besteht zweckmäßig aus einer Doppelkegelrolle mit winklig zueinander stehenden kegeligen Umfangsflachen_o Die untere Rolle weist hierbei einen Biegeteil und einen H_aiteteil auf, wobei der Halteteil von einem zylindrischen Rollenurafangsteil und der Biegeteil von der Seitenfläche der Biegerolle gebildet wird.

Für die auf die Merkmale der Rollen des Rollenpaares und die Einstellvorrichtung gerichteten Ansprüche wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung jeweils selbständiger Schutz beanspruchte Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung sind im übrigen in den einzelnen Ansprüchen angegeben und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindungο In der Zeichnung zeigt:

Figo 1 in einer Stirnansicht einen Teil einer erfindungsgemäßen Rollenformmaschine;
Figo 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig₀ 1;

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Fig. 3 und 4 in größerem Maßstab Einzelheiten der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Maschine.

Die Zeichnung zeigt lediglich einen Teil einer erfindungsgemäßen Rollenformmaschine, welche so ausgebildet ist, daß die Metallbleche stufenweise in hintereinander geschalteten Bearbeitungs- oder BiegeStationen der Formgebung unterworfen werden, wobei jede Biegestation zwei Bearbeitungsvorrichtungen umfaßt. In der Zeichnung ist lediglich eine der letzten Bearbeitungsvorrichtungen der im Bearbeitungsweg letzten Biegestation dargestellt, an der die Metallbleche in ihre gewünschte Fertigprofilform gebogen wird, in der ihre Ränder rechtwinklig aus der Blechebene hochgebogen sindο Obwohl in Figo 2 nur eine Biegevorrichtung dargestellt ist, ist eine zweite, entsprechende Biegevorrichtung gemäß Fig. 2 symmetrisch rechts von der dargestellten Biegevorrichtung angeordnet, welche die Profilverformung an dem gegenüberliegenden Blechrand bewirkt. Die Biegemaschine weist somit auf dem Arbeitsweg hintereinander mehrere Paare an jeweils symmetrisch zueinander angeordneten Biegevorrichtungen auf. Die beiden Biegevorrichtungen oder sämtliche Biegevorrichtungen können von grundsätzlich gleicher Ausbildung sein, wobei jedoch die im Bearbeitungsweg hintereinander angeordneten Biegevorrichtungen hinsichtlich der Winkelposition ihrer Werkzeuge unterschiedlich sind, so daß die Bleche stufenweise in die gewünschte fertige Profilform gebracht werden.

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Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist in einem Maschinengestell 3 im Fußbereich eine Welle 1 in Lagern 5 drehbar gelagert, die eine untere Rolle 7 trägt, welche ein Biegeteil 7a und ein Halteteil 7b umfaßt. Die Rolle 7 ist zusammen mit einer Buchse 8 an dem Ende der Welle 1 fliegend gelagerte Der Halteteil 7b besteht aus der zylindrischen Umfangsflache eines im Durchmesser verhungerten Rollenteils, wahrend der Biegeteil 7a von der Seitenfläche des im Durchmesser größeren Teils der Rolle 7 gebildet wird«. Der Biegeteil 7a ist rechtwinklig zu der umfangsflache des Halteteils 7b angeordnete Je nach dem gewünschten Biegewinkel, um den der Rand des Metallbleches S hochgebogen wird, kann der Winkel zwischen dem Biegeteil und dem Halteteil der Rolle 7 unterschiedlich sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird somit der Rand des Bleches S von dem Biegeteil 7a rechtwinklig aus der Blechebene hochgebogen, wobei der Halteteil 7b sich von unten gegen das in horizontaler Lage befindliche Blech legt und dieses seitlich neben der Biegestelle unterstützte

An dem Maschinengestell ist eine Schwinge 9 um eine horizontale Achse 11 schwenkbar gelagert, die im Abstand oberhalb der horizontalen Welle 1 der unteren Rolle 7 im Kopfbereich des Maschinengestells zwischen dessen Seitenwangen 3a und 3b angeordnet ist_o Die Schwinge 9 besteht aus zwei parallelen L-förmigen Armen 9a und 9b, die über horizontale, übereinanderliegende Gurte oder Träger 9c und 9d starr miteinander verbunden sind« An dem Träger 9d, welcher die Schwingen-

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arme 9a und 9b an den freien unteren Enden der Schwinge 9 verbindet, ist eine Welle 13 in Lagern 15 drehbar gelagert, welche an ihrem nach innen weisenden Ende die untere Rolle 7 des Rollenpaares 7, 17 trägt.

Die obere Rolle 17 besteht aus einer Doppelkegelrolle mit zwei kegelstumpfförmigen Umfangsflachen 17a und 17b von einer solchen Anordnung, daß die Fläche 17a der Seitenfläche des Biegeteils 7a und die Fläche 17b der Umfangsflache des Halteteils 7b der unteren Rolle 7 zugewandt und jeweils parallel hierzu verläuft. Die kegelstumpffönnige Umfangsflaehe 17a der oberen Rolle 17 wirkt als Biegeteil, welche das Metallblech S im Zusammenwirken mit dem Biegeteil 7a der unteren Rolle 7 biegt, während die kegelige Umfangsflache 17b eine Haltefläche bildet, die das Metallblech S während des Biegevorgangs im Zusammenwirken mit dem Halteteil 7b der unteren Rolle 7 unmittelbar neben der Biegestelle in der Horizontallage hält. Der Winkel zwischen dem Biegeteil 17a und dem Halteteil 17b der oberen Rolle 17 ist gleich dem Winkel zwischen dem Biegeteil 7a und dem Halteteil 7b der unteren Rolle 7«

Die Anordnung der oberen Rolle 17 ist so getroffen, daß die kreisförmige Umfangslinie, an der die beiden kegelstumpfförmigen Umfangsflachen 17a und 17b aufeinandertreffen, in einer Ebene liegt, welche mit der Ebene der Winkelhalbierenden des zwischen dem Biegeteil 7a und dem Halteteil 7b der unteren Rolle 7 in ihrer oberen Drehstellung zusammenfällt,,

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Demgemäß ist die obere Rolle 17 gegenüber der oberen Scheite llinie des Haiteteils 7b der unteren Rolle 7 um einen Winkel von 45° geneigt, da der Biegeteil 7a und der Halteteil 7b der unteren Rolle 7 zur Erzielung eines Biegewinkels von 90 unter einem rechten Winkel zueinander stehen.

Die obere Rolle 17 ist gegenüber der unteren Rolle 7 in Abhängigkeit von der Dicke der zu bearbeitenden Bleche dadurch einstellbar, daß die Schwinge 9 um ihre Achse 11 geschwenkt wird. Demgemäß ist die obere Rolle für eine mittlere Blechstärke, die zwischen der dicksten und der dünnsten zu bearbeitenden Blechstärke liegt, ausgelegte Dies bedeutet, daß die obere Rolle 17 so ausgelegt ist, daß sie bei der Biegeverformung von Blechen mittlerer Blechstärke ihre ideale Winkellage gegenüber der unteren Rolle 7 hat_o

Von Bedeutung ist ferner, daß die Schwinge 9 der oberen Rolle 17 so ausgebildet und gelagert ist, daß ihre horizontale Achse 11 in einer Ebene liegt, welche durch den untersten Scheitelpunkt der kreisförmigen Umfangslinie zwischen den beiden kegelstumpfförmigen Umfangsflachen 17a und 17b der oberen Rolle 17 hindurchgeht und welche senkrecht auf derjenigen Ebene steht, die den Winkel zwischen dem Biegeteil 7a und dem Halteteil 7b der unteren Rolle 7 an deren obersten Scheitelpunkt halbiert« Dies besagt, daß die Achse 11 in einer Ebene liegt, welche durch den untersten Punkt der Umfangslinie der oberen Rolle 17 mit dem größten

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Durchmesser hindurchgeht und rechtwinklig zu der Durchmesse rebene der Umfangslinie liegt, in welcher sich die kegelstumpfförmigen Flächen 17a und 17b bei der günstigsten Winkelstellung der oberen Rolle 17 für eine mittlere Blechstärke treffen. Die obere Rolle 17 läßt sich daher durch Verschwenken der Schwinge 9 um die Achse 11 in An= passung an die jeweilige Blechdicke im wesentlichen entlang einer Ebene verstellen, welche die Winkelhalbierende des Winkels zwischen den Teilen 7a und 7b der unteren Rolle 7 an der obersten ScheiteIstelle derselben bildet. Infolgedessen ist der Rollenspalt zwischen den Biegeteilen 17a und 7a der beiden Rollen 17 und 7 stets angenähert demjenigen zwischen den Halteteilen 17b und 7b dieser Rollen.

Die Einstellvorrichtung für die Verschwenkung der Schwinge 9 und der hieran gelagerten Rolle 17 umfaßt eine horizontale Welle 19, die in den Seitenwangen 3a und 3b des Maschinengestells 3 in Lagern 21 gelagert ist und Öffnungen 28 an den beiden Armen 9a_f 9b der Schwinge 9 durchgreift. Die Welle 19 trägt an ihrem äußeren Ende ein Handrad 23ο Im mittleren Bereich der Welle weist diese ein Gewinde 25 auf, welches im Gewindeeingriff mit einem verstellbaren Keilstück 27 steht, dessen Keilfläche mit 29 bezeichnet ist- Mit Hilfe des Handrades 23 kann durch Drehen der Spindelwelle 19» 25 das Keilstück 27 in Horizontalrichtung nach beiden Seiten hin verstellt werden» Der Keil 27 stützt sich mit seiner Kopffläche

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gegen die Unterseite des Horizontalträgers 30 verschiebbar ab, der die Öffnungen 2u durchfaßt und zwischen den Seitenwangen 3a und 3b des Maschinengestells befestigt ist. Die Keilfläche 29 des Keils 27 ruht auf einem feststehenden Keil 31, der mittels Schrauben 33 an einem Horizontalträger 35 befestigt ist, welcher die Arme 9a und 9b der Schwinge 9 verbindetο Zwischen der oberen Traverse 9c der Schwinge 9 und dem Horizontalträger 30 ist eine Feder 36 eingeschaltet, welche die Schwinge 9 nach oben drückt« Die Schwinge 9 kann infolgedessen durch Drehen des Handrades 23 und dadurch bewirkte Horizontalverschiebung des verstellbaren Keils 27 auf- oder abwärts geschwenkt werden, wodurch die obere Rolle 17 des Rollenpaares 7, 17 entsprechend der jeweiligen Dicke der zu bearbeitenden Metallbleche gehoben oder gesenkt wird.

Eine von einem (nicht dargestellte) Motor angetriebene horizontale Schnecke steht mit einem Schneckenrad 41 im Eingriff, welches auf der Welle 1 der unteren Rolle 7 befestigt ist. Die untere Rolle 7 wird demgemäß über den Schneckentrieb angetrieben, wobei das Blech S zwischen den Rollen 17 und 7 hindurchläuft und hierbei an seiner Kante hochgebogen wird, wie in Figo 2 dargestellte

Wie erwähnt, ist eine zweite Bearbeitungsvorrichtung auf der gegenüberliegenden Seite des Metallbleches S in der Maschine symmetrisch zu der dargestellten Bearbeitungsvorrichtung so angeordnet, daß die Achsen 11 dieser beiden Vorrichtungen parallel zueinander verlaufen. Außerdem sind im Bearbeitungs-

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weg hintereinander mehrere solcher Paare an Bearbeitungsvorrichtungen vorgesehen. In diesem Fall werden die Blechränder an den hintereinandergeschalteten Werkzeugen stufenweise hochgebogen, Ms sie schließlich senkrecht zur Blechebene abgekantet sind, wie in Fig. 2 dargestellt.

Wie erwähnt, läßt sich der Spalt zwischen den übereinander angeordneten Rollen 7 und 17 durch Drehen des Handrades 23 der aus dem Keilmechanismus bestehenden Einstellvorrichtung ohne Schwierigkeiten einstellen, wobei die jeweils eingestellte Position im Betrieb unverändert beibehalten wird. Da die Welle 13 der oberen Rolle 17 an der Außenseite dieser Rolle unter einem Winkel zu der Achse der unteren Rolle 7 angeordnet ist, besteht die Möglichkeit, die Blechränder mit großen Abmessungen hochzubiegen, ohne daß hierbei die Wellen 13 hinderlich sind. Außerdem ist es möglich, die Blechränder mehrmals rechtwinklig abzubiegen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist_o Auch dies wird aufgrund der Aus= bildung der Rollen 17 und der Lage ihrer Wellen 13 ohne weiteres ermöglichte Solche Doppelbiegungen lassen sich in einfacher Weise mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maschine dadurch bewerkstelligen, daß die gegenüberliegenden Biegevorrichtungen in unterschiedlichen Seitenabstand zueinander gebracht werden,,

Claims

Ansprüche

1. Rollenformmaschine zur formgebenden Bearbeitung von Blechen u_odgl_o, insbesondere zum Aufbiegen, Kanten oder Bördeln usw· der Ränder von Metallblechen, mit mindestens einem Werkzeug-Rollenpaar, dessen Rollenspalt einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Rollen (7» 17) des Rollenpaares an einer Schwinge (9) gelagert ist, die mittels einer Einstellvorrichtung (19 bis 31) in ihrer Schwenklage einstellbar ist·

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Rolle (17) an der um eine, vorzugsweise horizontale Schwenkachse (11) schwenkbaren Schwinge (9) gelagert ist·

3· Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (11) in einer Ebene liegt, welche senkrecht zu der Durchmesserebene der oberen Rolle (17) des Rollenpaares steht und durch den unteren Umfangspunkt der oberen Rolle (17) hindurchgeht·

Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinander angeordneten Rollen (7, 17) des Rollenpaares um Achsen drehbar sind, die zueinander geneigt sind«,

5ο Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die obere Rolle (17) des Rollenpaares aus einer Doppelkegelrolle mit winklig zueinander stehenden kegeligen Umfangsflächen (17a, 17b) "besteht.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5ι dadurch gekennzeichnet, daß die untere Rolle (7) des Rollenpaares einen Biegeteil (7a) und einen Halteteil (7b) aufweist, wobei Biege- und Halteteil um den Biegewinkel gegeneinander geneigt sindo

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Rolle (17) an einer Welle (13) angeordnet ist, die dem zu verformenden Blechrand abgewandt ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (1) der unteren Rolle (7), vorzugsweise in horizontaler Lage, im Maschinengestell (3) gelagert ist und daß die Schwenkachse (11) der Schwinge (9) im Abstand oberhalb der Welle (1) im Maschinengestell angeordnet ist·

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung zwischen dem Maschinengestell (3) und der Schwinge (9) angeordnet ist.

10„ Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung einen Keilmechanismus mit einem verstellbaren Keil (27) aufweist,,

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11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Keil (27) mittels einer horizontalen Spindel (19» 35) ododgl. verstellbar isto

12. Maschine nach den Ansprüche! 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Umfangslinie an der Stoßstelle der beiden kegelstumpfförmigen Umfangsflächen (17a, 17b) der oberen Rolle (17) in einer Ebene liegt, welche mit der Winkelhalbierenden des Winkels zwischen dem Biegeteil (7a) und dem Halteteil (7b) der unteren Rolle (7) an deren obersten Scheitelstelle im wesentlichen zusammenfällt.

13o Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Rolle (7) im Maschinengestell (3) gelagert und über einen Antrieb angetrieben ist.

14. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß sie im Seitenabstand voneinander zwei symmetrisch zueinander angeordnete Biegevorrichtungen aufweist, die in ihrem gegenseitigen Abstand einstellbar sind.

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