WO2010078943A2 - Vorrichtung zur bearbeitung von werkstücken mittels einer presse oder dergleichen - Google Patents
Vorrichtung zur bearbeitung von werkstücken mittels einer presse oder dergleichen Download PDFInfo
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- WO2010078943A2 WO2010078943A2 PCT/EP2009/009201 EP2009009201W WO2010078943A2 WO 2010078943 A2 WO2010078943 A2 WO 2010078943A2 EP 2009009201 W EP2009009201 W EP 2009009201W WO 2010078943 A2 WO2010078943 A2 WO 2010078943A2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
- B21D28/002—Drive of the tools
Definitions
- the invention relates to a device for machining workpieces by means of a press or the like according to the preamble of patent claim 1.
- the first time span makes up the largest possible portion of the cycle time of the press cycle in order to keep the workpiece as long as possible in a fixed position and to be able to carry out machining operations on the workpiece.
- the second period of time can not be selected arbitrarily small, since a certain time is required for feeding and Wegfar of the workpiece.
- the object of the invention is therefore to provide a device for processing workpieces by means of a press or the like, with which the processing time of the workpieces is extended during the press cycle.
- the object of the invention is achieved by a device for machining workpieces by means of a press or the like having the features of patent claim 1.
- the second fixing device on a coupling rod and a push rod, which are movable in opposite directions.
- the push rod causes in particular a fixation of the workpiece, while the coupling rod prevents transverse forces of the pushing movement of the push rod.
- the means are designed as a second fixing device.
- the workpiece is thus in addition, fixed during at least a third and / or a fourth period, which are at least partially during the second 'time interval by a further machining of the workpiece, in particular a prolonged processing which takes place during the first time period, or to allow additional processing, for example, by other tools. Due to the mechanical construction of the press, it is not possible, the workpiece with the first fixing device longer than on the first time period to fix out. But while the first fixing device has already released or not yet fixed the workpiece, the workpiece can still be kept fixed or already fixed by the second fixing device in order to extend the total machining time on the workpiece beyond the first period of time.
- the means are designed as a labeling device. For such a machining no fixed positioning of the workpiece is needed, so that it can be made during the second period of time.
- the means are mechanically driven by the press.
- a complex electronic synchronization of the means with the press is avoided and ensured in a simple manner that the means operate synchronously to the press cycle.
- the machining is particularly preferably a thread forming process, a thread cutting process, a stamping process, a welding process, a piercing process, a bending process, a molding process, a labeling process, a coding process or an embossing process.
- the corresponding tools are provided on the press, which process the workpieces during the press cycle, wherein now the processing can be done not only during the first period, but also during part of the second period, and thus a greater proportion of the cycle time of the press cycle can be used for machining the workpieces, so that the press works more effectively.
- the means comprise a coupling rod and a push rod, wherein the push rod is suitable with a first end for fixing or labeling of the workpiece and is pivotally mounted on a rocker with a second end, and wherein the coupling rod with a first End is pivotally mounted on the lower part and is pivotally mounted with a second end mounted on a lever, wherein the lever and the rocker are arranged pivotably about a common axis relative to each other.
- the respective other ends of the rocker and the lever are pivotally mounted on a guide rod, wherein the guide rod has a slot in which it is arranged to be linearly movable against the pivotable mounting of the lever.
- the guide rod serves to stabilize and balance the forces within the means.
- the rocker is mechanically driven by the press, in particular pivotable, in order to allow a vote of the movement of the rocker and thus the means for the press cycle in a simple manner.
- the means comprise a return spring, which allows a provision of the means in an initial position.
- the lower part is displaceably mounted in the direction of movement of the linearly displaceable plunger.
- This is particularly important in the processing of endless metal strip through the device, since for machining, for example, for forming a thread in a portion of the endless metal strip, a relative movement in the direction of movement of the plunger between the lower part and endless metal strip is needed and easier to re a movement of the lower part - Al must is as a movement of the endless metal strip perpendicular to the longitudinal direction of the endless metal strip.
- FIG. 1 b shows a perspective view of the device according to FIG. 1 a
- FIG. 1c shows a further perspective view of the device according to FIG. 1a with an endless metal strip of workpieces
- FIG. 1 d shows a side view of the device according to FIG. 1 c with a part of the lifting mechanism of the lower part of the press
- FIG. 1e shows a further side view of the device according to FIG.
- FIG. 1 g shows the device according to FIG. 1 b in a second position
- FIG. 2 a shows a side view of the means according to FIG. 1,
- FIG. 2b shows a further side view of the means according to FIG. 2a without carrier element
- FIG. 3 shows a further side view of the means according to FIG. 1,
- FIG. 4 is a perspective view of the means according to FIG. 1,
- Figure 5 is a plan view from below of the means according to FIG.
- FIG. 6 shows a further perspective illustration of the means according to FIG. 4 without carrier element
- FIG. 7 shows a further perspective view of the center according to FIG. 6,
- FIG. 8 shows a further perspective illustration of the means according to FIG. 6,
- FIG. 9 shows a further perspective illustration of the means according to FIG. 6,
- FIG. 10 shows a further perspective illustration of the means according to FIG. 6 and FIG. 10
- FIG. 11 shows a schematic representation of a press cycle of the device according to FIG. 1.
- FIG 11 shows schematically a press cycle with a cycle time T of a press, which is partially shown in Figure Ia, Ib, Ic, Id, Ie and 3.
- One revolution of the cycle time T corresponds to a linear stroke movement of a plunger of a press between two maximum deflected positions.
- the plunger moves relative to a lower part 10 of the press, wherein between the plunger and lower part 10, a working space of the press is formed, in which workpieces 8 are introduced for processing and carried away again after processing.
- a first fixing device 9 is mechanically driven by the press and may for example be formed as arranged between the plunger and the lower part 10 spring plate which is movable against the force of springs.
- the workpiece 8 introduced into the working space during a first time interval T 1 is clamped by the spring plate and held fixed in a desired position during the second time period T 2. Only after expiration of the second time period T2, the first fixing device 9 releases the workpiece 8 again, so that it can be led away during the subsequent first period Tl from the working space and another workpiece 8 can be introduced into the working space.
- means are provided which the workpiece 8 during a fourth time period T4, which precedes the second period T2 and in particular during the first period Tl, and / or during a third period T3, which follows the second period T2 and in particular during the first period of time Tl, can edit.
- the workpiece 8 is held fixed by a second fixing device 12 to allow machining.
- the workpiece 8 is labeled by means of a labeling device, for which no further fixing is absolutely necessary.
- the third time period T3 and / or the fourth time period T4 may also partially overlap with the second time period T2 in order to ensure in particular a reliable fixation.
- the means configured as second fixing device 12 are shown in detail in FIGS. 1 to 10.
- the same reference numbers always designate the same parts. For better Overview, not all reference numerals are given in all figures.
- the figures Ia, Ib, Ic, Id and Ie show in particular the lower part 10 of the press, to which a tappet, not shown, is relatively movable by linear strokes.
- the lower part 10 is, as can be seen in particular in FIG. 3, linearly movable in the direction of movement S1, in particular by means of a hydraulic device, as can be seen in FIG.
- the lower part 10 can also be moved mechanically through the press, in order to avoid complicated synchronization with the movement of the plunger.
- a tool 11 which in the present case is designed in particular as a thread former, which processes the workpieces 8 introduced into a working space between the tool 11 and the lower part 10, in particular a thread in the workpiece 8 during each stroke movement of the press ausformt.
- the tool 11 is in particular driven mechanically via the press, for example via a threaded rod 13 and a toothed rack (not shown) connected to the plunger in order to implement the lifting movement of the plunger in a movement of the tool 11, for example a rotary movement of the thread former.
- the tool 11 may alternatively be designed to perform a thread cutting process, a stamping process, a welding process, a punching process, a bending process, a deformation process, a labeling process, a coding process or an embossing process on the workpiece 8.
- the tool 11 can also be pivoted about a pivot axis in addition to a linear, in particular vertical, movement if necessary make the working space more accessible.
- the workpiece 8 is held in a clamping position by the first fixing device 9 during the second period of time T2 after it has been fed into the working space during the first time interval T1.
- means are provided which are designed in particular as a second fixing device 12.
- the second fixing device 12 has a coupling rod 3 and a push rod 4, which are arranged in particular substantially parallel to each other.
- the coupling rod 3 and the push rod 4 lie in a plane substantially perpendicular to the direction of movement S3 of the plunger of the press (see Figure 3).
- the push rod 4 has a first end 4a and a second end 4b, wherein the first end 4a can engage directly or via a suitably formed fixing on the workpiece 8 for positioning fixation of the workpiece 8, while the second end 4b at a first end 2a a rocker 2 is pivotally mounted.
- the rocker 2 has a second end 2b, on which a guide rod 14 is pivotally mounted with a first end 14a.
- the rocker 2 has between its first end 2a and the second end 2b a pivot point 2c, about which the rocker 2 is pivotally mounted.
- the coupling rod 3 has a first end 3a and a second end 3b, wherein the first end 3a is pivotably mounted on the lower part 10 via a fastening 16 (see FIG.
- the first end 3a of the coupling rod 3 has a transverse opening (cf., Fig. 2b), which is separated from a pin, a ner screw or similar is interspersed (see also Fig. Id), which is fixed to the lower part 16, so that the coupling rod 3 is pivotally mounted to the pin on the lower part 10 is arranged.
- the pin or the like and thus the axis of rotation of the coupling rod 3 to the lower part 10 in this case in particular perpendicular to the direction of movement of the wedge 1.
- the second end 3b of the coupling rod 3 is pivotally connected to a first end 15a of a lever 15 connected.
- the lever 15 has a second end 15 b, which in a between the first end 14 a and a second end 14 b of the guide rod 14 arranged slot 14 c pivotally mounted on a support roller 5.
- the guide rod 14 is arranged linearly movable along the slot 14 c relative to the second end 15 b of the lever 15 and pivotable about the support roller 5.
- the lever 15 has between its first end 15a and its second end 15b a pivot point 15c about which the lever 15 is pivotally mounted.
- the pivot point 15c lies on an axis A with the pivot point 2c of the rocker 2, so that the rocker 2 and the lever 15 are rotatable about the axis A.
- the position of the axis A can thereby change in space, while the position of the axis of rotation of the support roller 5 is fixed in space, since the support roller 5 is fixedly fixed in a support member 7.
- the positions of the axes of rotation of the pivotal fasteners between the guide rod 14 and the rocker 2, between the rocker 2 and the push rod 4 and between the lever 15 and the coupling rod 3 can change in space.
- a return spring 6 is arranged, which engages with one end to the second end 14b of the guide rod 14 and the other end to the support roller 5 .
- the second fixation device 12 is ideally mechanically driven via the press to ensure that the operation of the fixation device 12 is tuned to the press cycle.
- a wedge 1 which moves parallel to the direction of movement S3 of the plunger, engages the second fixing device 12, in particular between the support roller 5 and the second end 2b of the rocker 2.
- the second end 2b of the rocker 2 deviates from the wedge 1 and moves in the direction of movement S4, which is substantially perpendicular to the direction of movement S3.
- the second end 2b of the rocker 2 moves in particular to the right.
- the second end 2b of the rocker 2 moves away from the working space between the tool 11 and the lower part 10.
- the first end 2a of the rocker 2 moves in the opposite direction, ie towards the working space, so that the push rod 4 is moved to the work space or even into it.
- the first end 4a of the push rod 4 is inserted into a guide groove 10a in the lower part 10 (see Fig. Ib), in which a linear movement and a pivoting movement can be performed out.
- the guide groove 10a serves essentially as a defined bearing surface of the first end 4a of the push rod 4 on the lower part 10, through which a lateral movement of the
- Push rod 4 is avoided.
- a holding or fixing element arranged at the first end 4a of the push rod 4, which can be designed, for example, as a wedge or as a gripper
- the workpiece 8 is positioned fixed in the working space during this feed movement.
- a labeling device can be provided at the first end 4a of the push rod 4, which performs a labeling of the workpiece 8.
- the feed motion is particularly so in the Press clock matched that the fixation or labeling during the third or fourth time period T3, T4 occurs.
- the second fixing device 12 can be used for fixing workpieces 8 in stamping, forming and bending tools. Furthermore, with the second fixing device 12, all the hole and bending operations can be performed.
- the lever 15 is also tilted, in the opposite direction to the tilting movement of the rocker 2.
- the second end 15b of the lever thus moves toward the working space, while the first end 15a of the lever 15 moves away from the working space, so that the coupling rod 3 is moved away from the working space.
- the coupling rod 3 thus carries out a ne to the push rod 4 opposite movement.
- the lower part 10 is moved up and down in the pressing direction in the direction of movement S1 (see FIG. This is particularly necessary in the machining of workpieces 8 on an endless metal strip (see Fig. Ic) by the device, as needed for processing, for example, for forming a thread in a portion of the endless metal strip, a relative movement in the direction of movement of the plunger between the lower part and endless metal strip and a movement of the lower part, in particular a linear movement in the direction of movement Sl (see Fig. 3) is easier to implement than a movement of the endless metal strip perpendicular to the longitudinal direction of the endless metal strip.
- the movement of the lower part 10 is carried out in particular such that the lower part is in a lower reversal point when the second fixing device 12 is to fix the workpiece 8, the first end 4a of the push rod 4 thus in the working space between the tool 11 and the lower part 10th one- engages (see Fig. If), and is in an upper reversal point when the second fixing device 12 is out of engagement with the workpiece 8, in particular the push rod 4 is thus withdrawn from the working space, in particular the wedge 1 not on the rocker second attacks (see Fig. Ig).
- the coupling rod 3 pivots about the attachment 16 and executes a pivoting movement S5 about the pivotable attachment of the second end 3b to the lever 15.
- the length of the coupling rod 3 projected on the direction of movement S4 changes during this pivoting movement (see Fig. 3), this being compensated by the movement of the lever 15, in particular the possibility of linear movement of the guide rod 14 along the slot the lower part 10 only in the direction of movement Sl, but not perpendicular thereto, is movably guided.
- the coupling rod 3 Since the coupling rod 3 is mounted pivotably mounted on the lower part 10, and the push rod 4 is free in the direction of force acting on the push rod 4, the resulting force in the direction of movement S5 from the vertical movement of the lower part 10.
- the coupling rod 3 thus neutralized by the movement along the resultant direction of movement S5 resultant force which is directed perpendicular to the direction of movement Sl. As a result, no transverse forces occur during the pushing movement of the push rod 4.
- the coupling rod 3 thus prevents in particular a rotation of the lower part 10 during the movement of the push rod. 4
- the return spring 6 causes a return of the second fixing device 12 in the starting position in which the push rod 4 out of the working space. is moved and the fixation of the workpiece 8 is released.
- the movement of the second fixing device 12 can be suitably matched to the movement of the ram and thus the pressing cycle.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken mittels einer Presse oder dergleichen, die ein Unterteil (10) und einen gegen dieses linear bewegbaren Stößel aufweist, welcher in einem Pressentakt mit einer Taktzeit lineare Hubbewegungen ausführt, wobei die Werkstücke (8) in einen Arbeitsraum zwischen dem Unterteil (10) und dem Stößel im Pressentakt zuführbar sind, wo sie während einer ersten Zeitspanne von einer ersten Fixierungsvorrichtung (9) positioniert fixierbar und mittels des Stößelhubs bearbeitbar sind und wo sie während einer zweiten Zeitspanne nicht von der ersten Fixierungsvorrichtung (9) fixierbar und in den Arbeitsraum zuführbar oder aus dem Arbeitsraum wegführbar sind, wobei die Summe der ersten Zeitspanne und der zweiten Zeitspanne die Taktzeit des Pressentakts ergibt, wobei Mittel vorgesehen sind, die eine weitere Bearbeitung der Werkstücke zumindest während eines Teils der zweiten Zeitspanne erlauben, wobei die Mittel eine Koppelstange (3) und eine Schubstange (4) aufweisen, welche gegenläufig bewegbar sind.
Description
Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken mittels einer Presse oder dergleichen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken mittels einer Presse oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bekannt sind Vorrichtungen und Verfahren zur Bearbeitung von
Werkstücken mittels einer Presse oder dergleichen, die ein Unterteil und einen gegen dieses linear bewegbaren Stößel aufweist, welcher in einem Pressentakt mit einer Taktzeit lineare Hubbewegungen ausführt, wobei die Werkstücke in einen Arbeits- räum zwischen dem Unterteil und dem Stößel im Pressentakt zuführbar sind, wo sie während einer ersten Zeitspanne von einer ersten Fixierungsvorrichtung positioniert fixierbar und mittels des Stößelhubs bearbeitbar sind und wo sie während einer zweiten Zeitspanne nicht von der ersten Fixierungsvorrichtung fixierbar und in den Arbeitsraum zuführbar oder aus dem Arbeitsraum wegführbar sind, wobei die Summe der ersten Zeitspanne und der zweiten Zeitspanne die Taktzeit des Pressentakts ergibt, und wobei Mittel vorgesehen sind, die eine weitere Bearbeitung der Werkstücke zumindest während eines Teils der zweiten Zeitspanne erlauben. Durch die Mittel wird es ermöglicht, die Zeit, während derer die Werkstücke nicht mehr durch die erste Fixierungsvorrichtung der Presse fixiert sind, noch zu nutzen, um weitere Bearbeitungen durchzuführen.
Es ist dabei wünschenswert, dass die erste Zeitspanne einen möglichst großen Anteil an der Taktzeit des Pressentakts ausmacht, um das Werkstück möglichst lang positioniert fixiert zu halten und Bearbeitungen an dem Werkstück vornehmen zu können.
CONFIRMÄΠON COPY
Allerdings kann die zweite Zeitspanne nicht beliebig klein gewählt werden, da eine gewisse Zeit zur Zufuhr und Wegfuhr des Werkstücks vonnöten ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken mittels einer Presse oder dergleichen bereitzustellen, mit welchen die Bearbeitungszeit der Werkstücke während des Pressentakts verlängert wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken mittels einer Presse oder dergleichen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß weist die zweite Fixierungsvorrichtung eine Koppelstange und eine Schubstange auf, welche gegenläufig bewegbar sind. Die Schubstange bewirkt dabei insbesondere eine Fixierung des Werkstücks, während die Koppelstange Querkräfte der Schubbewegung der Schubstange verhindert.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Mittel als zweite Fixierungsvorrichtung ausgebildet. Durch die Mittel wird somit das Werkstück zusätzlich während wenigstens einer dritten und/oder einer vierten Zeitspanne, welche zumindest teilweise während der zweiten' Zeitspanne liegen, fixiert, um eine weitere Bearbeitung des Werkstücks, insbesondere eine verlängerte Bearbeitung, welche während der ersten Zeitspanne erfolgt, oder zusätzliche Bearbeitungen beispielsweise durch andere Werkzeuge zu ermöglichen. Aufgrund der mechanischen Konstruktion der Presse ist es zwar nicht möglich, das Werkstück mit der ersten Fixierungsvorrichtung länger als über die
erste Zeitspanne hinaus zu fixieren. Aber während die erste Fixierungsvorrichtung das Werkstück bereits freigibt oder noch nicht fixiert hat, kann das Werkstück noch oder schon durch die zweite Fixierungsvorrichtung fixiert positioniert gehalten werden, um die Gesamtbearbeitungszeit an dem Werkstück über die erste Zeitspanne hinaus zu verlängern.
Wesentlich ist, dass durch die Mittel eine weitere Bearbeitung an dem Werkstück außerhalb des Pressentakts, d. h. außerhalb der zyklischen Fixierung im Werkzeugablauf, ermöglicht wird, wobei unter der weiteren Bearbeitung eine Verlängerung der während der ersten Zeitspanne erfolgten Bearbeitung durch ein bestimmtes Werkzeug oder auch eine zusätzliche Bearbeitung durch andere oder die selben Werkzeuge zu verstehen ist. Ins- besondere wird außerhalb der zyklischen Fixierung eine weitere Fixierung durch die zusätzlichen Mittel vorgenommen.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind die Mittel als Beschriftungsvorrichtung ausgebildet. Für eine der- artige Bearbeitung ist keine fixierte Positionierung des Werkstücks vonnöten, so dass diese auch während der zweiten Zeitspanne vorgenommen werden kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin- düng sind die Mittel mechanisch durch die Presse angetrieben. Dadurch wird eine aufwendige elektronische Synchronisation der Mittel mit der Presse vermieden und auf einfache Art und Weise gewährleistet, dass die Mittel synchron zum Pressentakt arbeiten.
Besonders bevorzugt ist die Bearbeitung ein Gewindeformpro- zess, ein Gewindeschneidprozess, ein Stanzprozess, ein Schweißprozess, ein Lochprozess, ein Biegeprozess, ein Ver-
formprozess, ein Beschriftungsprozess, ein Codierprozess oder ein Prägeprozess. Für die entsprechenden Bearbeitungen sind an der Presse die entsprechenden Werkzeuge vorgesehen, die die Werkstücke während des Pressentakts bearbeiten, wobei nun die Bearbeitung nicht nur während der ersten Zeitspanne, sondern auch während eines Teil der zweiten Zeitspanne erfolgen kann, und somit ein größerer Anteil der Taktzeit des Pressentakts für die Bearbeitung der Werkstücke genutzt werden kann, so dass die Presse effektiver arbeitet.
Mit Hilfe einer Wippe kann die gegenläufige Bewegung der Schubstange und der Koppelstange auf konstruktiv einfache Art und Weise erzielt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Mittel eine Koppelstange und eine Schubstange aufweist, wobei die Schubstange mit einem ersten Ende zur Fixierung oder Beschriftung des Werkstücks geeignet ist und mit einem zweiten Ende schwenkbar an einer Wippe gelagert ist, und wobei die Koppelstange mit einem ersten Ende an dem Unterteil schwenkbar gelagert angeordnet ist und mit einem zweiten Ende schwenkbar gelagert an einem Hebel angeordnet ist, wobei der Hebel und die Wippe um eine gemeinsame Achse relativ zueinander schwenkbar gelagert angeordnet sind. Diese konstruktive Ausgestaltung bewirkt insbesondere, dass keine Querkräfte der Schubbewegung der Schubstange auftreten.
Vorzugsweise sind die jeweils anderen Enden der Wippe bzw. des Hebels schwenkbar gelagert an einer Führungsstange angeordnet, wobei die Führungsstange ein Langloch aufweist, in welchem sie gegen die schwenkbare Lagerung des Hebels linear bewegbar angeordnet ist. Die Führungsstange dient zur Stabilisierung und zum Kräfteausgleich innerhalb der Mittel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Wippe mechanisch über die Presse angetrieben, insbesondere schwenkbar, um eine Abstimmung der Bewegung der Wippe und da- mit der Mittel auf den Pressentakt auf einfache Art und Weise zu ermöglichen.
Vorteilhafterweise weisen die Mittel eine Rückholfeder auf, welche eine Rückstellung der Mittel in eine Ausgangsposition ermöglicht.
Besonders bevorzugt ist das Unterteil in Bewegungsrichtung des linear verschiebbaren Stößels verschiebbar gelagert. Dies ist insbesondere wesentlich bei der Bearbeitung von Endlosmetall- streifen durch die Vorrichtung, da zur Bearbeitung, beispielsweise zur Ausformung eines Gewindes in einem Abschnitt des Endlosmetallstreifens, eine Relativbewegung in Bewegungsrichtung des Stößels zwischen Unterteil und Endlosmetallstreifen vonnöten ist und eine Bewegung des Unterteils einfacher zu re- alisieren ist als eine Bewegung des Endlosmetallstreifens senkrecht zur Längsrichtung des Endlosmetallstreifens.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren ausführlich erläutert. Es zeigt
Figur Ia eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung mit als zweite Fixierungsvorrichtung ausgebildeten Mittel,
Figur Ib eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung gemäß Figur Ia,
Figur Ic eine weitere perspektivische Darstellung der Vorrichtung gemäß Figur Ia mit einem Endlosmetallstreifen von Werkstücken,
Figur Id eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Figur Ic mit einem Teil des Hebemechanismus des Unterteils der Presse,
Figur Ie eine weitere Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fi- gur Ia,
Figur If die Vorrichtung gemäß Figur Ia in einer ersten Position,
Figur Ig die Vorrichtung gemäß Figur Ib in einer zweiten Position,
Figur 2a eine Seitenansicht der Mittel gemäß Figur 1,
Figur 2b eine weitere Seitenansicht der Mittel gemäß Figur 2a ohne Trägerelement,
Figur 3 eine weitere Seitenansicht der Mittel gemäß Figur 1,
Figur 4 eine perspektivische Darstellung der Mittel gemäß Figur 1,
Figur 5 eine Draufsicht von unten auf die Mittel gemäß Figur
4,
Figur 6 eine weitere perspektivische Darstellung der Mittel gemäß Figur 4 ohne Trägerelement,
Figur 7 eine weitere perspektivische Darstellung der Mittel- gemäß Figur 6,
Figur 8 eine weitere perspektivische Darstellung der Mittel gemäß Figur 6,
Figur 9 eine weitere perspektivische Darstellung der Mittel gemäß Figur 6,
Figur 10 eine weitere perspektivische Darstellung der Mittel gemäß Figur 6 und
Figur 11 eine schematische Darstellung eines Pressentakts der Vorrichtung gemäß Figur 1.
Figur 11 zeigt schematisch einen Pressentakt mit einer Taktzeit T einer Presse, welche teilweise in Figur Ia, Ib, Ic, Id, Ie und 3 dargestellt ist. Ein Umlauf der Taktzeit T entspricht einer linearen Hubbewegung eines Stößels einer Presse zwischen zwei maximal ausgelenkten Positionen. Zu der Zeit t=0 und zu der Zeit t=T/2 liegen die Umkehrpunkte der Bewegung des Stößels, in welchen sich der Stößel in den beiden maximal ausgelenkten Positionen befindet und die Geschwindigkeit v des Stößels 0 ist. Dabei kann im vorliegenden Beispiel zum Zeitpunkt t=0 der Stößel bei einer vertikalen Hubbewegung im oberen Umkehrpunkt sein und zum Zeitpunkt t=T/2 im unteren Umkehrpunkt. Der Stößel bewegt sich relativ zu einem Unterteil 10 der Presse, wobei zwischen Stößel und Unterteil 10 ein Arbeitsraum der Presse gebildet wird, in welchen Werkstücke 8 zur Bearbeitung eingeführt und nach der Bearbeitung wieder weggeführt werden. Etwa symmetrisch um den Zeitpunkt t=T/2 liegt eine zweite Zeitspanne T2, innerhalb derer die Werkstücke 8 durch eine erste Fixiervorrichtung 9 fixiert positioniert gehalten wer-
den, um eine Bearbeitung zu ermöglichen. Die erste Fixierungsvorrichtung 9 ist mechanisch durch die Presse angetrieben und kann beispielsweise als zwischen dem Stößel und dem Unterteil 10 angeordnete Federplatte ausgebildet sein, welche gegen die Kraft von Federn bewegbar ist. Senkt sich der Stößel, wird das während einer ersten Zeitspanne Tl in dem Arbeitsraum eingeführte Werkstück 8 von der Federplatte eingeklemmt und während der zweiten Zeitspanne T2 in einer gewünschten Position fixiert gehalten. Erst nach Ablauf der zweiten Zeitspanne T2 gibt die erste Fixierungsvorrichtung 9 das Werkstück 8 wieder frei, so dass es während der darauf folgenden ersten Zeitspanne Tl aus dem Arbeitsraum weggeführt und ein weiteres Werkstück 8 in den Arbeitsraum eingeführt werden kann. Um die Bearbeitungszeit zu verlängern, sind Mittel vorgesehen, die das Werkstück 8 während einer vierten Zeitspanne T4, die der zweiten Zeitspanne T2 vorangeht und insbesondere während der ersten Zeitspanne Tl liegt, und/oder während einer dritten Zeitspanne T3, die der zweiten Zeitspanne T2 nachfolgt und insbesondere während der ersten Zeitspanne Tl liegt, bearbeiten können. In einer ersten Alternative wird das Werkstück 8 von einer zweiten Fixierungsvorrichtung 12 fixiert gehalten, um eine Bearbeitung zu ermöglichen. In einer zweiten Alternative wird das Werkstück 8 mittels einer Beschriftungsvorrichtung beschriftet, wozu keine weitere Fixierung zwingend vonnöten ist. Gegebenenfalls kann die dritte Zeitspanne T3 und/oder vierte Zeitspanne T4 auch teilweise mit der zweiten Zeitspanne T2 überlappen, um insbesondere eine zuverlässige Fixierung zu gewährleisten .
Die als zweite Fixierungsvorrichtung 12 ausgebildeten Mittel sind in den Figuren 1 bis 10 detailliert dargestellt. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen stets gleiche Teile. Zur besseren Ü-
bersicht sind nicht sämtliche Bezugsziffern in allen Figuren angegeben.
In den Figuren Ia, Ib, Ic, Id, Ie und 3 sind zusätzlich Teile der Presse dargestellt, während in den weiteren Figuren lediglich Mittel in unterschiedlichen Ansichten dargestellt ist.
Die Figuren Ia, Ib, Ic, Id und Ie zeigen insbesondere das Unterteil 10 der Presse, zu welchem ein nicht dargestellter Stö- ßel durch lineare Hubbewegungen relativ bewegbar ist. Das Unterteil 10 ist dabei, wie insbesondere in Figur 3 erkennbar, in Bewegungsrichtung Sl linear bewegbar, insbesondere mittels einer Hydraulikeinrichtung, wie in Figur Id erkennbar. Das Unterteil 10 kann auch mechanisch durch die Presse bewegt wer- den, um keine aufwendigen Synchronisierungen mit der Bewegung des Stößels vornehmen zu müssen. Oberhalb des Unterteils ist ein Werkzeug 11, welches vorliegend insbesondere als Gewindeformer ausgebildet ist, angeordnet, welches die in einen Arbeitsraum zwischen dem Werkzeug 11 und dem Unterteil 10 einge- führten Werkstücke 8 bearbeitet, insbesondere bei jeder Hubbewegung der Presse ein Gewinde in dem Werkstück 8 ausformt. Das Werkzeug 11 ist insbesondere mechanisch über die Presse angetrieben, beispielsweise über eine Gewindestange 13 und eine nicht dargestellte Zahnstange mit dem Stößel verbunden, um die Hubbewegung des Stößels in eine Bewegung des Werkzeugs 11, beispielsweise eine Drehbewegung des Gewindeformers, umzusetzen. Das Werkzeug 11 kann alternativ ausgebildet sein, um an dem Werkstück 8 einen Gewindeschneidprozess, einen Stanzpro- zess, einen Schweißprozess, einen Lochprozess, einen Biegepro- zess, einen Verformprozess, einen Beschriftungsprozess, einen Codierprozess oder einen Prägeprozess vorzunehmen. Das Werkzeug 11 kann zusätzlich zu einer linearen, insbesondere vertikalen Bewegung auch um eine Schwenkachse geschwenkt werden, um
gegebenenfalls den Arbeitsraum besser zugänglich zu machen. Das Werkstück 8 wird dazu nach Zufuhr in den Arbeitsraum während der ersten Zeitspanne Tl durch die erste Fixiervorrichtung 9 klemmend positioniert während der zweiten Zeitspanne T2 gehalten.
Um die Zeitdauer, während der eine Bearbeitung durch das Werkzeug 11, insbesondere den Gewindeformer, erfolgen kann, zu verlängern, sind Mittel vorgesehen, die insbesondere als zwei- te Fixiervorrichtung 12 ausgebildet sind.
Die zweite Fixiervorrichtung 12 weist eine Koppelstange 3 und eine Schubstange 4 auf, welche insbesondere im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Die Koppelstange 3 und die Schubstange 4 liegen dabei insbesondere in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung S3 des Stößels der Presse (vgl. Figur 3) . Die Schubstange 4 weist ein erstes Ende 4a und ein zweites Ende 4b auf, wobei das erste Ende 4a direkt oder über ein entsprechend ausgebildetes Fixierelement an dem Werkstück 8 zur positionierten Fixierung des Werkstücks 8 angreifen kann, während das zweite Ende 4b an einem ersten Ende 2a einer Wippe 2 schwenkbar gelagert angeordnet ist. Die Wippe 2 weist ein zweites Ende 2b auf, an welchem eine Führungsstange 14 mit einem ersten Ende 14a schwenkbar gelagert angeordnet ist. Die Wippe 2 weist zwischen ihrem ersten Ende 2a und dem zweiten Ende 2b einen Drehpunkt 2c auf, um den die Wippe 2 schwenkbar gelagert ist.
Die Koppelstange 3 weist ein erstes Ende 3a und ein zweites Ende 3b auf, wobei das erste Ende 3a über eine Befestigung 16 an dem Unterteil 10 schwenkbar gelagert angeordnet ist (vgl. Figur Ib) . Das erste Ende 3a der Koppelstange 3 weist dazu eine Queröffnung (vgl. Fig. 2b) auf, welche von einem Stift, ei-
ner Schraube oder ähnlichen durchsetzt ist (vgl. auch Fig. Id) , welcher an dem Unterteil 16 befestigt ist, so dass die Koppelstange 3 um den Stift schwenkbar gelagert an dem Unterteil 10 angeordnet ist. Der Stift oder ähnliches und damit die Drehachse der Koppelstange 3 um das Unterteil 10 verlaufen dabei insbesondere senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Keils 1. Das zweite Ende 3b der Koppelstange 3 ist mit einem ersten Ende 15a eines Hebels 15 schwenkbar gelagert verbunden. Der Hebel 15 weist ein zweites Ende 15b auf, welches in einem zwi- sehen dem ersten Ende 14a und einem zweiten Ende 14b der Führungsstange 14 angeordneten Langloch 14c über eine Stützrolle 5 schwenkbar gelagert. Die Führungsstange 14 ist entlang des Langlochs 14c relativ zu dem zweiten Ende 15b des Hebels 15 linear bewegbar angeordnet und um die Stützrolle 5 schwenkbar. Der Hebel 15 weist zwischen seinem ersten Ende 15a und seinem zweiten Ende 15b einen Drehpunkt 15c auf, um welchen der Hebel 15 schwenkbar gelagert ist. Der Drehpunkt 15c liegt dabei auf einer Achse A mit dem Drehpunkt 2c der Wippe 2, so dass die Wippe 2 und der Hebel 15 um die Achse A drehbar sind. Die Lage der Achse A kann sich dabei im Raum verändern, während die Lage der Drehachse der Stützrolle 5 im Raum fixiert ist, da die Stützrolle 5 in einem Trägerelement 7 feststehend fixiert angeordnet ist. Auch die Lagen der Drehachsen der schwenkbaren Befestigungen zwischen der Führungsstange 14 und der Wippe 2, zwischen der Wippe 2 und der Schubstange 4 sowie zwischen dem Hebel 15 und der Koppelstange 3 können sich im Raum verändern.
Zwischen dem Langloch 14 c und der Führungsstange 14, welche insbesondere zwei parallel zueinander angeordnete Führungs- Stangenelemente aufweisen kann, ist eine Rückholfeder 6 angeordnet, welche mit einem Ende an dem zweiten Ende 14b der Führungsstange 14 und mit dem anderen Ende an der Stützrolle 5 angreift.
Die zweite Fixierungsvorrichtung 12 ist idealerweise über die Presse mechanisch angetrieben, um sicherzustellen, dass die Arbeitsweise der Fixierungsvorrichtung 12 auf den Pressentakt abgestimmt ist. Dazu greift an der zweiten Fixierungsvorrichtung 12, insbesondere zwischen der Stützrolle 5 und dem zweiten Ende 2b der Wippe 2 ein Keil 1 an, welcher sich parallel zur Bewegungsrichtung S3 des Stößels bewegt. Wird der Keil 1 zwischen die Stützrolle 5 und das zweite Ende 2b der Wippe 2 eingeführt, weicht das zweite Ende 2b der Wippe 2 dem Keil 1 aus und bewegt sich in Bewegungsrichtung S4, welche im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung S3 ist. In Figur 3 bewegt sich das zweite Ende 2b der Wippe 2 insbesondere nach rechts. Insbesondere entfernt sich das zweite Ende 2b der Wip- pe 2 von dem Arbeitsraum zwischen dem Werkzeug 11 und dem Unterteil 10. Dementsprechend bewegt sich das erste Ende 2a der Wippe 2 jedoch in entgegengesetzter Richtung, d. h. auf den Arbeitsraum zu, so dass auch die Schubstange 4 auf den Arbeitsraum zu oder sogar in ihn hinein bewegt wird. Das erste Ende 4a der Schubstange 4 ist dabei in eine Führungsnut 10a in dem Unterteil 10 eingesetzt (vgl. Fig. Ib), in welcher eine lineare Bewegung und eine Schwenkbewegung geführt erfolgen können. Die Führungsnut 10a dient im wesentlichen als definierte Auflagefläche des ersten Endes 4a der Schubstange 4 auf dem Unterteil 10, durch welche eine seitliche Bewegung der
Schubstange 4 vermieden wird. Über ein an dem ersten Ende 4a der Schubstange 4 angeordnetes Halte- oder Fixierelement, welches beispielsweise als Keil oder als Greifer ausgebildet sein kann, wird bei dieser Vorschubbewegung das Werkstück 8 in dem Arbeitsraum fixiert positioniert. Alternativ kann an dem ersten Ende 4a der Schubstange 4 eine Beschriftungsvorrichtung vorgesehen werden, welche eine Beschriftung des Werkstücks 8 vornimmt. Die Vorschubbewegung ist insbesondere derart im
Pressentakt abgestimmt, dass die Fixierung oder Beschriftung während der dritten oder vierten Zeitspanne T3, T4 erfolgt. Die zweite Fixiervorrichtung 12 kann zum Fixieren von Werkstücken 8 in Stanz, Umform- und Biegewerkzeugen verwendet werden. Des Weiteren können mit der zweiten Fixiervorrichtung 12 sämtliche Loch und Biegeoperationen ausgeführt werden.
Gleichzeitig wird bei der zuvor beschriebenen Einführbewegung des Keils 1 jedoch auch der Hebel 15 gekippt, und zwar in ent- gegengesetzter Richtung zur Kippbewegung der Wippe 2. Das zweite Ende 15b des Hebels bewegt sich somit auf den Arbeitsraum zu, während sich das erste Ende 15a des Hebels 15 von dem Arbeitsraum wegbewegt, so dass auch die Koppelstange 3 von dem Arbeitsraum wegbewegt wird. Die Koppelstange 3 führt somit ei- ne zur Schubstange 4 gegenläufige Bewegung aus.
Wesentlich ist dabei, dass auch das Unterteil 10 im Pressentakt in Bewegungsrichtung Sl (vgl. Fig. 3) auf und ab bewegt wird. Dies ist insbesondere notwendig bei der Bearbeitung von Werkstücken 8 an einem Endlosmetallstreifen (vgl. Fig. Ic) durch die Vorrichtung, da zur Bearbeitung, beispielsweise zur Ausformung eines Gewindes in einem Abschnitt des Endlosmetallstreifens, eine Relativbewegung in Bewegungsrichtung des Stößels zwischen Unterteil und Endlosmetallstreifen vonnöten ist und eine Bewegung des Unterteils, insbesondere eine lineare Bewegung in Bewegungsrichtung Sl (vgl. Fig. 3) einfacher zu realisieren ist als eine Bewegung des Endlosmetallstreifens senkrecht zur Längsrichtung des Endlosmetallstreifens. Die Bewegung des Unterteils 10 erfolgt dabei insbesondere derart, dass sich das Unterteil in einem unteren Umkehrpunkt befindet, wenn die zweite Fixiervorrichtung 12 das Werkstück 8 fixieren soll, das erste Ende 4a der Schubstange 4 somit in den Arbeitsraum zwischen dem Werkzeug 11 und dem Unterteil 10 ein-
greift (vgl. Fig. If), und sich in einem oberen Umkehrpunkt befindet, wenn die zweite Fixiervorrichtung 12 außer Eingriff mit dem Werkstück 8 ist, insbesondere die Schubstange 4 somit aus dem Arbeitsraum zurückgezogen ist, insbesondere der Keil 1 nicht an der Wippe 2 angreift (vgl. Fig. Ig) .
Bei der Bewegung des Unterteils 10 schwenkt die Koppelstange 3 um die Befestigung 16 und führt eine Schwenkbewegung S5 um die schwenkbare Befestigung des zweiten Endes 3b an dem Hebel 15 aus. Die auf die Bewegungsrichtung S4 projizierte Länge der Koppelstange 3 ändert sich bei dieser Schwenkbewegung (vgl. Fig. 3), wobei dies durch die Bewegung des Hebels 15, insbesondere auch die Möglichkeit der linearen Bewegung der Führungsstange 14 entlang des Langlochs, ausgeglichen wird, da das Unterteil 10 lediglich in Bewegungsrichtung Sl, nicht jedoch senkrecht dazu, bewegbar geführt ist.
Da die Koppelstange 3 an dem Unterteil 10 schwenkbar gelagert befestigt ist, und die Schubstange 4 in Kraftrichtung frei ist, wirkt an der Schubstange 4 die resultierende Kraft in Bewegungsrichtung S5 aus der Vertikalbewegung des Unterteils 10. Die Koppelstange 3 neutralisiert somit die durch die Bewegung entlang der Bewegungsrichtung S5 auftretende resultierende Kraft, die senkrecht gegen die Bewegungsrichtung Sl gerichtet ist. Dadurch treten keine Querkräfte bei der Schubbewegung der Schubstange 4 auf. Die Koppelstange 3 verhindert somit insbesondere ein Verdrehen des Unterteils 10 bei der Bewegung der Schubstange 4.
Wird der Keil 1 wieder außer Eingriff mit der zweiten Fixiervorrichtung 12 gebracht, bewirkt die Rückholfeder 6 eine Rückstellung der zweiten Fixiervorrichtung 12 in die Ausgangsposition, in welcher die Schubstange 4 aus dem Arbeitsraum heraus-
bewegt wird und die Fixierung des Werkstücks 8 gelöst wird. Über eine geeignete mechanische Kopplung des Keils mit dem Stößel der Presse kann die Bewegung der zweiten Fixiervorrichtung 12 geeignet auf die Bewegung des Stößels und somit den Pressentakt abgestimmt werden.
Bezugs zeichenliste
1 Keil
2 Wippe 2a erstes Ende
2b zweites Ende
2c Drehpunkt
3 Koppelstange 3a erstes Ende 3b zweites Ende
3c Queröffnung
4 Schubstange 4a erstes Ende 4b zweites Ende 5 Stützrolle
6 Rückholfeder
7 Trägerelement
8 Werkstück
9 erste Fixiervorrichtung 10 Unterteil
10a Führungsnut
11 Werkzeug
12 zweite Fixiervorrichtung
13 Gewindestange 14 Führungsstange
14a erstes Ende
14b zweites Ende
14c Langloch
15 Hebel 15a erstes Ende
15b zweites Ende
15c Drehpunkt
16 Befestigung
T Taktzeit
Tl erste Zeitspanne
T2 zweite Zeitspanne T3 dritte Zeitspanne
T4 vierte Zeitspanne t Zeit v Geschwindigkeit
Sl Bewegungsrichtung
52 Bewegungsrichtung
53 Bewegungsrichtung
54 Bewegungsrichtung
55 Bewegungsrichtung S6 Bewegungsrichtung
A Achse
Claims
1. Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken mittels einer Presse oder dergleichen, die ein Unterteil und einen gegen dieses linear bewegbaren Stößel aufweist, welcher in einem Pressentakt mit einer Taktzeit lineare Hubbewegungen ausführt, wobei die Werkstücke in einen Arbeitsraum zwischen dem Unterteil und dem Stößel im Pressentakt zu- führbar sind, wo sie während einer ersten Zeitspanne von einer ersten Fixierungsvorrichtung positioniert fixierbar und mittels des Stößelhubs bearbeitbar sind und wo sie während einer zweiten Zeitspanne nicht von der ersten Fixierungsvorrichtung fixierbar und in den Arbeitsraum zu- führbar oder aus dem Arbeitsraum wegführbar sind, wobei die Summe der ersten Zeitspanne und der zweiten Zeitspanne die Taktzeit des Pressentakts ergibt, wobei Mittel vorgesehen sind, die eine weitere Bearbeitung der Werkstücke zumindest während eines Teils der zweiten Zeit- spanne erlauben, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mittel eine Koppelstange und eine Schubstange aufweisen, welche gegenläufig bewegbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mittel als zweite Fixierungsvorrichtung oder als Beschriftungsvorrichtung ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mittel mechanisch durch die Presse angetrieben sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Bearbeitung und/oder die weitere Bearbeitung ein Gewinde- formprozess, ein Gewindeschneidprozess, ein Stanzprozess, ein Schweißprozess, ein Lochprozess, ein Biegeprozess, ein Verformprozess, ein Beschriftungsprozess, ein Codier- prozess oder ein Prägeprozess ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Koppelstange und die Schubstange über eine Wippe gegenläufig bewegbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Schubstange mit einem ersten Ende zur Fixierung oder Beschriftung des Werkstücks ausgebildet ist und mit einem zweiten Ende schwenkbar an einer Wippe gelagert ist, und dass die Koppelstange mit einem ersten Ende an dem Unter- teil schwenkbar gelagert angeordnet ist und mit einem zweiten Ende schwenkbar gelagert an einem Hebel angeordnet ist, wobei der Hebel und die Wippe um eine gemeinsame Achse relativ zueinander schwenkbar gelagert angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die jeweils anderen Enden der Wippe bzw. des Hebels schwenkbar gelagert an einer Führungsstange angeordnet sind, wobei die Führungsstange ein Langloch aufweist, in welchem sie gegen die schwenkbare Lagerung des Hebels linear bewegbar angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Wippe mechanisch über die Presse angetrieben ist, insbesondere schwenkbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mittel eine Rückholfeder aufweisen.
10.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Unterteil in Bewegungsrichtung des linear verschiebbaren Stößels verschiebbar gelagert ist.
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