DE8402788U1

DE8402788U1 - Befestigungsvorrichtung für Schleifscheiben an der Schleifspindel einer Schleifmaschine mit automatischem Schleifscheibenwechsler

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Publication number: DE8402788U1
Application number: DE8402788U
Authority: DE
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Adolf Waldrich Coburg & Co 8630 Coburg De GmbH
Current assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Adolf Waldrich Coburg & Co 8630 Coburg De GmbH
Priority date: 1984-02-01
Filing date: 1984-02-01
Publication date: 1985-05-30
Also published as: DE3403361C1

Description

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Befestigungsvorrichtung für Schleif scheiben...a.n_u.Br. ^:if Schleifspindel einer Schleif maschine ffii.t automatischem Schie1fsο h β ibe ηw acheier. \

Die Erfindung betrifft eint Befestigungsvorrichtung für Schleifscheiben en der Schleifspindel einer Sehleifma- ; echine mit automatiechem Schleifscheibenwechsler, mit l£ einer Schleifspindel, die an ihrem Spindelkopf einen Aufnahmekegel und in einer zentralen Bohrung eine durch Zugstange betötigbare Spannzange aufweist, und mit einem

Aufnahmeflanseh, bestehend aus einem festen und einem i,

I losen Flanschten, zwischen denen die Schleifscheibe '

aufgenommen wird, ujobei das feste Flanschten an seiner dem Spindelkopf zugekehrten Seite eine auf den Aufnahme- | kegel passende, kegelförmige Aufnahmebohrung und einen f

zentralen Spannbolzen , dessen Spannkopf mit der Spann- \

zange zusammenwirkt, aufweist, und an seiner anderen Seite mit einem Eingriffamittel für den Schleifscheiben- j wechsler versehen iet.

In dem Bestreben, auch bei Schleifmaschinen die Riist- und Nebenseiten zu vermindern, und einen weitgehend vollautomatischen Produktionsbetrieb zu erreichen, ist eine Befestigungsvorrichtung für Schleifscheiben der eingangs erwähnten Art entwickelt worden (DE-OS 32 *+6 168). Das feste Flanschteil des Aufnahmeflansches weist eine verhältnismäßig lange kegelförmige Aufnahmebohrung auf, derei'; axiale Länge größer ist als der grüßte Durchmesser des Aufnahmekegels (entsprechend DIM 6375). Der Spindelkopf ist mit einem entsprechend langen Aufnäftmekeigel ausgerüstet. Auf dem zur bierkstUckaufspannung dienenden Maschinentisch ist an einem Ende desselben ein schwenkbares Magazin vorgssehen, welches an seinen vier Seiten je eine Schleifscheibenhalterung mit einer Spannzange aufweist. Diese Spannzange greift an einem zusätzlichen Spannkopf an, der an der dem Spindelkopf abgeuiandten Seite des festen Flanschteiles angreift. Der Maschinen-

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tisch kann in zuiei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen gegenüber der Schleif spindeijachee verschoben werden. Auf diese Weise ist es möglich, des Magazin zum Schleifscheibenuiechsel so vor den Spindelkopf zu positionieren, daß die Achse der zu montierenden Schleifscheibe genau mit der Spindelachie fluchtet. Durch Verschieben des Maechinentiöchee in Richtung der Spindelachse uiird der feste Aufnahmeflansch auf den Aufnahmekegel des Spindelkopfes aufgeschoben. Durch Anziehen der in der Spindel enthaltenen Zugstange schließt sich die Spannzange um den Spannkopf des Spannbolzene und hält die Schleifscheibe positionsgerecht auf dem Schleifspindelkopf fest. Sei dieser bekannten Befestigungsvorrichtung muß beim Schleifscheibenuechsel die Achse der zu montierenden Schleifscheibe ziemlich genau mit der Spindelachse fluchten, uias sich mit der Anordnung des Magazins auf dem Maechinentiech und einer exakt arbeitenden Schleifscheibenhalterung am Magazin selbst auch erreichen läßt. Das Magazin nimmt jedoch auf dem Maschinentisch einen verhältnismäßig großen Raum in Anspruch, so daß dementsprechend die Aufspannfläche des Maschinentisches und die zur Verfügung stehende Bearbeitungslänge verkleinert werden. Es muß außerdem für jede einzelne Schleifscheibe eine sehr exakt arbeitende und verhältnismäßig aufwendige Schleifscheibenhalterung am Magazin vorgesehen sein. Übliche Greiferarme, wie sie bei Werkzeugwechslern an Fräsmaschinen verblendet werden, arbeiten zu ungenau und können deshalb nicht eingesetzt werden. Außerdem stellt der verhältnismäßig lange Aufnahmekegel ein Problem dar, denn er kann leicht verschmutzen» Aus diesem Grund ist bei der bekannten Schleifmaschine an einer Station des Magazins anstelle einer Schleifscheibenhalterung eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen, die vnr der Montage einer Schleifscheibe über den Aufnahmekegel geschoben uiird und diesen reinigt. Hierdurch verlängert sich jedoch die zum Schleifscheibenuiechsel erforderliche Zeit.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde» eine Befestigungsvorrichtung für Schleifscheiben ah der Schleifspindel einer Schleifmaschine mit automatischem Schleifscheibenujechsler der eingangs ermähnten Art zu schaffen, die unter Vermeidung der oben ermähnten Nachteile vor allem den Einsatz von bei Fräsmaschinen bekannten Greifereinrichtungen zum Werkzeugwechsel ermöglicht, und bei der die Verschmutzungegefahr des Aufnahmekegels verringert ist, SQ daß auf eine zeitraubende Reinigung des Aufnahmekegele beim Schleifsöheibenwedhsel verzichtet werden kann.

Dies uiird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Aufnahmekegel als Kurzkegel (dessen axiale Länge kleiner ist als 1/5 seines größten Durchmessers) mit einer an seinem größten Durchmesser anschließenden, radialen, ringförmigen Planfläche ausgebildet ist, daß daa feate Flanschteil eine an der Planfläche anliegende Anlagefläche aufweist, daß der Spindelkopf eine zum Aufnahmekegel zylindrische Zentrierbohrung aufweist, daß der Spannbalzen anschließend an seinen Spannkopf einen Führungskanus aufmeist, der in einen mit etwas Spiel in die Zentrierbohrung passenden Zentrierzylinder übergeht, und daß das Eingriffsmittel als zum festen Flanschten konzentrische Ringrille für den Eingriff einer Greiferzange des Schleifscheibenwechslfcrs ausgebildet ist, wobei sich der Zentrierzylinder sa weit in Richtung auf den Spannkopf erstreckt, daß er beim Schleifscheibenwechsel in die Zentrierbohrung eingreift, bevor die kegelförmige

Aufnähmebohrung den Aufnahmekegel efieieht hat»

Da die Anlagefläche des festen FlanschteÜes während des Schleifens dicht an der Planfläche des Spindelkopfes anliegt, besteht keine Gefahr der Verschmutzung der Planfläche oder von Teilen des Kurzkegels. Der Kurzkegel weist außerdem eine verhältnismäßig kleine Oberfläche auf, so daß die VerschmutzuOgsgefahr beim Schleifscheibenwechsel

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gering ist. Aus dirsan Gründen ist es nicht erforderlich, ( den Aufnahmekegel oder die Planflache beim Schlelf-

,, scheibenmechsel zu reinigen. Die zum Schleifscheiben-

uiechael erforderliche Zeit wird damit verkürzt. Ein besonderer.Vorteil der erfindungegemißen Vorrichtung ist Jedoch darin zu sehen, daß ala Sehleifscheibenweehsler Bolche verwendet werden können, uiie sie auch als Werkzeugwechsler bei Fräsmaschinen eingesetzt werden. Zum Angriff der Greiferzange des Schleifscheibenuechslers ist an dem festen Flanschteil eine entsprechende Ring- : rille vorgesehen. Da bei einem Kurzkegel der Unterschied

ι zwischen dem größten Durchmesser der kegeligen Aufnahme-

j bohrung und dem kleinsten Durchmesser des Aufnahmekegeis

' verhältnismäßig gering ist, würde die mit einer herkömm-

liehen Greiferzange erreichbare ZufUhrgenauigkeit nicht ausreichen, um die zu montierende Schleifscheibe vor dem Aufschieben auf den Spindelkopf gegenüber der Spindelachse zu zentrieren. Aus diesem Grund sind an dem Spannbalzen der Führungskonus und der Zentrierzylinder vargesehen. Bei Bewegung des festen Flanschteiles in Richtung auf den Spindelkopf erreicht der Führungskonus die am Spindelkopf vorgesehene Zentrierbohrung als erstes. Fluchtet die Achse des festen Flanschteiles nicht mit der Spindelachse, so kommt die konische Mantelfläche

, 25 des Führungskonus einseitig mit der Zentrierbohrung zur *' Anlage und führt bei weiterer Verschiebung des festen

Flanschteiles in Richtung auf den Spindelkopf den Zentrierzylinder in die Zentrierbohrung ein. Da der Zentrierzylinder mit etwas Spiel in die Zentrierbohrung eingreift, uiird durch den Zentritrzylinder nur eine Vörzentrierung des "*esten Flanschtsiles gegenüber dem Spindelkopf erreicht. Diese Vorzentrierung, die erfolgt, bevor die > kegelförmige Aufnahmebohrung den Aufnahmekegel erreicht

hat, ist Jedoch ausreichend, um anschließend diese beiden Teile miteinander in Eingriff zu bringen. Die eigentliche Zentrierung des festen Flanschteiles erfolgt dann durch

den Aufnahmekegel. Durch die Vorzentrierung uird eine Beschädigung der planen Anlagefläche und auch des Aufnahmekegels vermieden, die dann eintreten könnte, ωεηπ die Achse des festen Flanschteiles nicht genügend mit der Spindelachse fluchtet und die Anlagefläche auf die Stirnfläche des Spindelkopfes auftrifft.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung ist 1D anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles in folgendern näher erläutert. ^JJ

Die Zeichnung zeigt einen Axialschnitt der Befestigungsvorrichtung. Der Spindelkopf 1 der Schleifspindel einer Schleifmaschine weist einen Aufnahmekegel 2 auf, welcher als sogenannter Kurzkegel (nach DIN 55021 oder einer ähnlichen Norm) ausgebildet ist. Bei einem derartigen Kurzkegel ist die axiale Länge stets kleiner als 1/5 seines größten Durchmessers, wobei die axiale ';

Länge im Verhältnis um so kleiner wird, je größer der Durchmesser ist. Bei einem größten Druchmesser von ca. 1<40 mm beträgt die axiale Länge des Kegels ca. 1*» mm, also 1/10 des größten Durchmessers. An den Aufnahmekegel 2 schließt sich eine radiale, ringförmige Planfläche 3 an, welche konzentrisch zum größten Durchmesser des Aufnahmekegels 2 angeordnet ist. In der Schleifspindel 1' ist ferner eine Zugstange k axial verschiebbar gelagert. Diese Zugstange k trägt an ihrem vorderen Ende eins ^:

Spannzange 5. Die Bewegung der Klauen 5a dieser Spann-

zange wird durch den Ringabsatz 6 gesteuert. In derr Spindelkopf 1 ist ferner eine Zentrierbüchse 7 befestigt, die eine zur Spindelachse A konzentrische Zentrierbohrung θ aufweist.

Der Aufnahmeflansch 9 für die Schleifscheibe 10 beeteht } in bekannter Weise aus einem festen Flanschten 9a und

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einem losen Flanschteil 9b, welches mittels mehrerer Schrauben 11 mit dem festen Flanschteil 9b verschraubt werden kann, so daß die Schleifscheibe 10 zwischen beiden Flanschteilen 9a, 9b festgeklemmt wird. 5

Das feste Flanschteil 9a ist mit einer kegelförmigen Aufnahmebohrung 12 versehen, die auf den Aufnahmek&gel 2 paßt. Die dem Spindelkopf 1 zugekehrte Stirnfläche des festen Flanschteiles 9a ist als plane Anlagefläche 15 ausgebildet, welche sich an der Planfläche 3 abstützt. Die Anlagefläche 15 umgibt die kegelförmige Aufnahmebahrung 12 ringförmig. Ferner ist in eine zentrale Bohrung 13 des festen Flanschteiles 9a ein Spannbolzen 14 eingesetzt, dessen Flansch 14a mit dem Flanschteil 9a verschraubt ist. Der Spannbolzen 14 weist an seinem dem Spindelkopf zugewandten Ende einen Spannkopf 14b auf. An den Spannkopf schließt sich in Richtung zum festen Flanschteil 9a ein Führungskonus 14c an. Dieser Führungskonus 14c kann vorteilhaft einen Spitzenwinkel μ von etwa 30° aufweisen, der wesentlich größer ist als der Spitzenwinkel μ1 des Aufnahmekegels 2, der ca. 14° beträgt.

An den Führungskonus 14c schließt sich ein Zentrierzylinder 14d an, der mit etwas Spiel in die Zentrierbohrung B paßt. Der Durchmesserunterschied zwischen Zentrierbohrung θ und Zentrierzylinder 14d muß dabei kleiner dein als der Unterschied zwischen dem größten Durchmesser der kegelförmigen Aufnahmebohrung 12 und dem kleinsten Durchmesser des Aufnahmekegels 2.

Ferner ist es wesentlich, daß der Zentrierzylinder 14d sich so weit in Richtung Spannkopf 14b erstreckt, daß er beim Schleifscheibenwechsel bereits in die Zentrierbohrung β eingreift, bevor die kegelförmige Aufnahmebohrung 12 öen Aufnahmekegel 2 erreicht hat. Zu diesem Zweck steht der Zentrierzylinder 14d in Richtung auf den Spin-

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- 7 delkopf 1 etwas über die Anlagefläche 15 vor.

Das feste Flanschteil 9a weist ferner an seiner dem Spindelkopf 1 abgeuiandten Seite einen Vorsprung 16 auf, weleher mit einer vorzugsweise trapezförmigen Ringrille 17 versehen ist. Diese Ringrille 17 ist so ausgestaltet, daß die Greiferzangen von übiichen Werkzeugwechslern hier eingreifen können. Es märe auch denkbar, iiiie es unterhalb der Spindelachse A angedeutet ist, eine Trpoezrille 17' in einer Bahrung 1Θ des festen Flanschteiles 9a anzubringen, damit hier eine nach außen greifende Greiferzange angreifen kann.

Um eine Beschädigung der beim nachfolgenden Vorzentrier-Vorgang zusammenwirkenden Flächen zu vermeiden, sind zweckmäßig die Zentrierbohrung B, der Führungskonus 14c, und der Zentrierzylinder Hd oberflächengehärtet.

Die Wirkungsweise der bisher beschriebenen Befestigungsvorrichtung ist folgende:

Der SchleifScheibenwechsler entnimmt mit seiner Greifzange, uelche in die Ringrille 17 eingreift, eine auf den Aufnahmeflansch 9 montierte Schleifscheibe 10 und bringt diese vor den Spindelkopf 5. Der Greifer beuegt dann den Aufnahmeflansch 9 auf den Spindelkopf zu, wobei als erstes der Spannkopf 14b und anschließend der Führungskonus 14c in die Zentrierbohrung β eintritt. Falls die Achse des Aufnahmeflansches nicht mit der Spindelachse A fluchtet, kommt der Führungskonus 1Ίε an der Mündung der Zentrierbohrung B einseitig zur Anlage. Bei weiterer Verschiebung des Aufnahmeflansches 9 in Richtung zum Spindelkopf bewirkt die schräge Mantelfläche des Führungskonus 14c die allmähliche Vorzentrierung des Aufnahmeflansches 9 gegenüber der Spindelachae A. Bei weiterer Verschiebung tritt dann der Zentrierzylinder I4d in die Zentrierbohrung θ ein, wodurch der Aufnahme-

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flansch 9 gegenüber dem Spindelkapf 1 vorzentriert ist, bevor die kegelförmige Aufnahmebohrung 12 in den Bereich des Aufrahmekegels 2 gelangt. Durch die Vorzentrierung uiird beujirkt, daß cias feste Flanschteil 9a mit seiner kegelförmigen Aufnahmebohrung 12 auf den Aufnahmekegel 2 ohne Behinderung geschoben werden kann. Nachdem der Aufnahmeflansch 9 in seine vorzentrierte Lage zum Spindelkopf 1 gebracht ist, wird der Spannvorgang eingeleitet. Durch Verschiebung der Spannzange 5 nach links , uiurden deren

1D Klauen 5a geöffnet. Bei Verschiebung der Zugstange k nach rechts schließt der Ringabsatz 6 die Klauen ?a, tijelche damit den Spannkopf 14b umfassen. Durch weitere Verschiebung der Zugstange k nach rechts wird die kegelförmige Aufnahmebohrung 12 vollständig auf den Aufnahmekegel 2 aufgeschoben, wobei der Aufnahmekegel 2 den Aufnahmeflansch 9 endgültig in Betriebsstellung zentriert. In dieser Betriebsstellung liegt die Anlagefläche 15 an der Planfläche 3 an. Danach erfolgt über Folgesteuerungselemente das Lösen der Greiferzange von der Ringrille 17 und anschließend das Anlaufen der Schleifspindel 1'.

Uleil bei der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung die Zentrier- und Spannelemente im Zentrum des Spindelkopfes angeordnet sein müssen, bleibt kein Platz mehr für die üblicherweise dort eingebauten Auswuchteiements. Es gibt auch Auswuchtsystsme, bei denen ein ringförmiges Gehäuse der Auswuchtvorrichtung an der dem Spindelkopf abgesandten Seite des Aufnahmeflansches montiert wird. Eine derartige Anordnung würde aber unvereinbar sein mit

3D der Forderung auf einen vollautomatischen Schleifscheibenuechsel. Aus den genannten Gründen ist deshalb die Anordnung so getroffen, daß am Spindelkopf 1 ein die Planfläche 3 konzentrisch umgebendes, ringförmiges Gehäuse 19 einer Auswuchtsinrichtung benachbart dem festen Flanschteil 9a angeordnet ist. Das Gehäuse 19 ist fest mit dem Spindelkopf 1 verschraubt. Bei dem Aueuuchtsyetem handelt es sich um ein handelsübliches Aueuuehteyetem^ z.B. dem

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"Hydro-Blance-Automat" der Firma Walter Dittel GmbH, ^;

3910 Landsbsrg · Bei diesem Ausujuehtsysteffl iat das
Gehäuse 19 in Umfangsriehtung in drei voneinander ge- ; trennte Kammern 20, 21 unterteilt. Dae Gehäuse 19
weist en seiner Rückseite drei konzentrische Ringnuten
22 fauf, van denen jede einer der Kammern 20« 21 zugeordnet ist. Jede der Ringnuten 22 meist dann im 9ereich
der ihr zugeordneten Kammer eine sieh annSJhern über den | gesamten Umfangsuinkel der zugeordneten Kammer er- |

streckende Durchbrechung 23 auf. Zur Zuführung einer '$' AusufuchtflUssigkeit sind drei stationäre Düäenköpfe 2k ; vorgesehen, von denen jeder einer der drei Ringnuten
zugeordnet ist. Über diese Düsenkopfe kann den Kammern
20, 21 des mit der Schleifspindel 1' rotierenden Qe- ;, häuses Auatuuchtflüssigkeit nach Maßgabe von Schuingungs- ;j meßgerfiten zugeführt werden. Hierbei tritt Auawucht- -;

flüssigkeit aus einem Düsenkopf nur dann aus, wenn sich '' die bogenförmige Durchbrechung 23 beim Umlauf des Ge- k häuses 19 im Bereich des Düsenkopfes ZU befindet. §

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Claims

- 10 Ansprüche

1. Befestigungsvorrichtung für Schleifscheiben an der Schleifspindel einer Schleifmaschine mit automatischem SchleifScheibenwechsler, mit einer Schleifspindel, die an ihrem Spindelkopf einen Aufnahmekegel und in einer zentralen Bohrung eine duTch eine Zugstange betatigbare Spannzange aufweist, und mit einem Aufnahmeflansch, bestehend aus einem festen und einem losen Flanschteil, zwischen denen die Schleifscheibe aufgenommen uiird, wobei das feste Flanschteil an seiner dem Spindelkopf zugekehrten Seite eine auf den Aufnahmekegel passende, kegelförmige Aufnahmebohrung und einen zentralen Spannbolzen , dessen Spannkopf mit der Spannzange zusammenwirkt aufweist, und an seiner anderen Seite mit einem Einqriffsmittel für den Schleifscheibenuechsler versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekegel (2) als Kurzkegei (dessen axiale Länge kleiner ist als 1/5 seines größten Druchmessers) mit einer an seinem größten Durchmesser anschließenden, radialen, ringförmigen Planfläche (3) ausgebildet ist, daß das feste ^rlanschteil (9a) eine an der Planfläche (3) anliegende Anlagefläche (15) aufweist, daß der Spindelkopf (1) eine zum Aufnahmekegel (2) konzentrische, zylindrische Zentrierbohrung (θ) aufweist, daß der Spannbolzen (1U) anschließend an seinen Spannkopf (1Ub) einen FührungskDnus (1Uc) aufweist, der in einem mit etwas Spiel in die Zentrierbohrung (Θ) passenden Zentrierzylinder (1Ud) übergeht, und daß das Eingriffsmittel als zum festen Flanschteil (9a) konzentrische Ringrille (17) für den Eingriff einer Greiferzange des Schleifscheibenujechslers ausgebildet ist, wobei sich der Zentrierzylinder (1Ud) go weit in Richtung auf den Spannkopf (1Ub) erstreckt, daß er beim Schleifschelbenuieehsel in die Zentrierbohrung (Q) eingreift, bevor die kegelförmige Aufnahtnebohrung (12) den Aufnahmekegel (2) erreicht hat.

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2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

L ■ kennzeichnet, daß der Zentrierzylinder (1W) in Richtung

'J auf den Spindelkopf (1) etwas über die Anlagefläche

£ (15) vorsteht.

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3. Befßstigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

■ gekennzeichnet, daß die Zentrierbohrung (8) in einer

λ in den Spindelkopf (1) eingesetzten Zentrierbüchse (7)

f vorgesehen ist.

10

'f. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenwinkel (μ) des Führur.gskonus (Tfc) wesentlich größer ist als der Spitzenwinkel (μ1) des Aufnahmekegels (2).
15

5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenuinkel (μ) des Führungskanus (1i»c) etua 3G° beträgt.

6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 - h, dadurch ge-[ kennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Flächen von

*■ Zentrierbohrung (Θ), Führungskonus (1^c) und Zentrier

zylinder (1^d) oberflächengehärtet sind.

7. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Spindelkopf (1) ein die Planfläche (3) konzentrisch umgebendes, ringförmiges Gehäuse (19) einer Auswuchteinrichtung benachbart dem feBten Flanschten (9a) angeordnet ist.

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8. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Aufnahmekegele (2) gleich oder kleiner ist als 1/10 keines größten Durch-' mesaers.

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