DE1577246A1

DE1577246A1 - Sicherungseinrichtung fuer Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE1577246A1
Application number: DE19661577246
Authority: DE
Inventors: Rudolf Naegele
Original assignee: MAY PRESSENBAU GmbH
Current assignee: MAY PRESSENBAU GmbH
Priority date: 1966-03-26
Filing date: 1966-03-26
Publication date: 1970-04-02
Also published as: GB1139156A; DE1577246B2; DE1577246C3; CH470962A; US3452618A; BE695172A; JPS5012624B1; FR1519015A

Description

DR-INa. DIPL.-INQ. M.SC. DIPL-PHYS. DR u;»L.-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT ~ GRiESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTSART

a 54 984 b Dr.Expl, · ,_Γ770Δβ

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14.3.66

!irma May Preasenbau GmbH,
Schwäbisch Gmttna / Vfürtt.

Sioherusngseinrichtung für Werlcseugmasuhi

Sri Lr;dung betrifft ein© SloherungatiüriCb Ta;i kg ei¹ ,gias. β oh In,in mit gereJlinig beweg tsn

.;;y ^y-OTED

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bei mechanischen fressen, eine Sicherungseinrichtung vorzusehen, um zu verhindern, dass ein unvorhergesehenes Durchlaufen des betreffenden Arbeitsgliedes bzw« des Stössels bei Pressen,d.h. ein sogenanntes Naohschlagen ,.·. erfolgen kann. Die Sioherungseinrichtuos soll gewährleisten, dass die betreffende Bedienungsperson bei schnellem Arbeiten im Einzelhub ihre Hände in den lerkzeugbereioh der Maschine bringen kann, ohne dass bei einem unbeabsichtigten Durchlauf der Maschine ein Unfall eintreten kann«

Bei Werkzeugmaschinen, insbesondere Pressen, mit einer verhältniamäsaig grossen gespeicherten Energie finden üblicherweise Sicherungseinrichtungen Verwendung, die einen synchron zum Arbeitsglied angetriebenen Anschlag aufweisen, in dessen Bewegungsbereiob ein im Ruhezustand in Sicherungsstellung fahrendes Sicherungsglied angeordnet ist, das sich bei Einschalten der Werksßugmaschine in eine freigabeetellung bewegt und in der Endphase dieser Bewegung einen Schalter im Kreis der Einschaltelement« >iüm Einrücken der Masabiriö-betätigt, wobei auB Sicherungsglied., t-y^c es 1/. -u iner &icherungsstellurig verharr-;; ■;.■· i i?np.-".>g,?8mr^v'ⁱ-^?■■-.■-.^ durchfahrendem .'rr-i 1 i-if ■ ' ■- · r auf ein

ORIGI

NAL

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Verformungeelement zur Verniohtgung der Energie wirkt« Als Verformungselement findet hierbei ein Metallstüoko insfce sondere Kupfer, -Verwendung, dae l>ei Auf treffen des Sicherungsgliedes eine Verformung erfährt» während

die
der/potentielle oder kinetische Energie vernichtet wird*, Die Verformung führt zu einer starken MaterialVerdichtung dee Verformungselementes,eodaßVerformung8weg und Verformungakraft nicht genau zu ermitteln sind. Die Berechnung der Elemente aoloher Sicherungseiirrielitungen schwierig i8t. Der hauptsächliche Nachteil dieser bekannten Sicherungseinrichtungeii "besteht jedoch darin, dass diese Art der Verformung des Vei-i^i^n^ga« elementes zu Brüchen und Beschädigungen der Antriebs« elemente der betreffenden Werkzeugmaschine führen kann.

Sicherungseinrichtungen der beschriebenen Art wurden beispielsweise von der Pa.May Pressenbau GmbH, Schw.Gtaünd, offenkundig vorbenutzt,,

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, solche öieherungseinrichtungen derart zu verbessern, dass Verformungsweg und Verformungskraft genau bestimmbar

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sind, so daea sich die Sicherungsglieder nach der auftretenden Kraft dimensionieren und die Antriebselemente der Maschine so auslegen lassen, dass mit Sicherheit eine Beschädigung vermieden wird₀

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass dem Sicherungsglied eine Matrize zur Aufnahme des Verforraungselementes zugeordnet ist, bei dem unter der

durch
Einwirkung deaden Anschlag beaufschlagten Sioherungsgliedes durch 3?liesspressen eine vorbestimmte Formänderung erreichbar ist,, Durch die Erfindung wird damit eine gezielte Deformation am Verformungselement erreicht, zu dessen vorbestimmter Verformung eine konstante und bestimmbare Verformungskraft notwendig ist.

Das Fliesspresswerkzeug bzw. die Matrize kann hierbei so ausgelegt sein, dass der zu verformende Werkstoff in Bewegungsrichtung des Sicherungsgliedes oder ent« gegen dessen Bewegung fixesst, Bei einer bevorzugten Konstruktion bildet die Matrize ein Abetreckwerkzeug«

Vorteilhaft ist es, im Kreis der Einschaltelemente mindestens einen weiteren Schalter vorzusehen, auf den dae Sicherung?:_L;i.ied, vorzugsweise bereits bei Beginn

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des Verformungsvorgangee einwirkt« Durch einen solchen Schalter kann der Stromkreis für den Maschinenantrieb sofort unterbrochen werden, wenn dag betreffende Ar» beitsglied unprogrammgemäas durchläuft» bo dass der Antriebsmechanismus bei blockiertem Arbeitsglied keinen

/weiterer Belastungen ausgesetzt ist.

Der Anschlag kann auf einer Kurbel-, Exzenter- oder Kurvenwelle, die die Bewegung des Arbeitsgliedes bewirkt, befestigt sein, Pesweiteren kann der Anschlag direkt am Arbeitsglied, beispielsweise am Stöseel einer Presse oder an einer synchron zur Niedergangazahl äes Arbeitagliedes laufenden und mit seinem Antrieb in Eingriff stehenden Welle angebaut sein, ferner kann das Sicherungsglied mittelbar oder unmittelbar auf das Verformungselement einwirken und bei einer bevorzugten Konstruktion iat das Sicherungsglied als Schwenkhebel ausgebildet und zwischen diesem und der Matrize igt ein in einer Führung geradlinig geführtes, stempelartigee übertragungsglied angeordnet, das mit einem Seil des Sehwenkhebele formschlüssig zusammenwirkt. Bei Auflaufen dee Anschlages wird der Schwenkhebel in seine Betätigungpstellung gesteuert, ac deoy daa die Γϋ^ΐίίη

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des Verformungselementea bewerkstelligen kann.

Matrize und Führung dee Übertragungsgliedes können in einem Teil des betreffenden Maaohinengeetelles untergebracht sein. Bine wesentlich günstigere Konstruktion ergibt aich jedoch, wenn Matrize und Führung in einem am Maschinengestell auswechselbar angeordneten Aufnahmekörper auswechselbar untergebracht sind« Den das Sicherungsglied bildende Schwenkhebel wird man in diesem Falle in einem Lagerkopf des Aufnahmekörpers lagern, so dass die gesamte Sicherungseinrichtung eine in sich geschlossene Baueinheit bildet. Das Sicherungs-Tied selbst kann magnet- oder druckmediumgesteuert sein und Betätigungselemente zum Schalten der mindestens zwei Schalter tragen, die stationär, vorzugsweise am Aufnahmekörper befestigt sind.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, Matrize und Führung ale zylindrische Teile, vorzugsweise gleichen Durchmessers auszubilden, und sie im Aufnahmekörper in einer randoffenen Ausnehmung anzuordnen und mit Hilfe einer abnehmbaren Spannpratze zu halten, P>>ffilt ist nach erfolgter Verformung des Ver» f or iaungaa .latente c, ci&s Vsrformu■-■.,. ^«.r^Jczeug msch Lösen der

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Spannpratze seitlich aue dem Aufnahmekörner heraus» zunehmen, so dass nach Ansprechen dar Sicfcerungseinriclitung diese in kürzester Zeit wieder geladen und öis Maschine entsprechend betriebsbereit sein kann, Eierbei empfiehlt es eich, durch die Spannpratze lediglich die Matrize im Aufnahmekörper zu halten urö.die Konstruktion so zu treffen, dass die das übertraguh^ugliftd aufnehmende führung auf die Matrize aufsteckbar ist, Dieee Konstruktion stellt eicher, dasa "dt· j s{.omcelarlige Übsrtrugusgsglied, welches teilweise auch ^u C : h' nicht zwischen der letzteren und stU'.?r .^ν"..'·ν ··■£ festgespannter Spannpratze klemmen kann»

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausfalirun^s spiel der Erfindung dargestellt. Es aeigen;

ffig,1 eine Vorderansicht auf eine an sich ΐί κ ar η t _t. mit einer Sicherungseini'ichtung au^ger^ctet Exzenterpresse,

I'ig.2 einen Ausschnitt aus Pig.l in eröesereir· "as zur Veranechaulichung der Sicherungseinric

Fig.3 eine + nilweise geschnittene Dorstellnü^; 'Is Sicherungseinrichtung in Richtung aeg Pfiv der i''ig*2 gesehen,

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Fig.4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig.3 in
grösserem Masstab ale Pig.3,

Fig.5 eine Draufsicht der in Fig.3 durch einen strichpunktierten Kreia angedeuteten Schalteranordnung der Sicherungseinrichtung zur Steuerung der Maschine in und in grösBerem Maßstab, als

in Fig.3.

Die in Fig.l dargestellte Exzenterpresse hat ein als
Ganzes mit 10 bezeichnetes Pressengestell, das einen
Unterteil 11, zwei Seitenteile 12 und ein Oberteil 13 aufweist. Die bei der vorliegenden Illustration hintereinander liegenden Seitenteile 12 haben jeweils zwei im Abstand voneinander angeordnete und einander gegenüberliegende Führungsbahnen 18 und 19« Auf diesen insgesamt zwei Paaren von Führungsbahnen ist ein als Ganzes mit 16
bezeichneter Arbeitsstössel mit Hilfe einer Pleuelstange 20 bewegbar, die im mittleren Teil bei 22 am Stössel
angreift. Es können auch zwei Pleuelstangen im Abstand voneinander vorgesehen sein, die beiderseits des Arbeitsstössels angreifen. Mit 24 ist eine Feetpunktwelle bezeichnet, die mit ihren Wellenlagerstüoken 26 in jeweils einem Radialvollager 28 gelagert ist. Um zu verhindern,,

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dass beim Arbeiten im Einzelhub der Arbeitsstbesel nachschlagen bzw. unprogrammgemüss durchlaufen kann, ist der Pestpunktwelle 26 eine als Ganzes mit 30 bezeichnete erfindungsgemässe Sioherungseinriehtüng zugeordnet, mit deren Hilfe der Arbeitostössel bei Vertagen der elektrischen Steuerung, der pneumatischen Steuerung des Steuerventile für Kupplungen und Bremse, der Bremse selbst, der Kupplung oder beim Zusammentreffen solcher Schadensfälle selbsttätig blockiert wird» so dass die betreffende Bedienungsperson der Presse* die beim Arbeiten im Einzelhub zum Einlegen der Werfe« stücke in den Werkzeugbereieh :1er Presse hineingreif?» musSj, von einer Verletzung ihrer Hände bewahrt bleibt* Zu diesem Zweck ist am Umfang der Featpunl-rtwelle eins mit 32 bezeichnete Anschlagnase angeformt, die bei Versagen eines oder mehrerer der erwähnten Steuerungen^«!* ögj.» bei Drehen der Pestpunktwelle auf ein Sicherungs* glied der Sicherungseinrichtung einwirkt,vo£ui-eb dia PcL-tpunktwelle blockiert und damit der Azbeiteetösael gebremst wird. Anhand der nachfolgen;?.en Figure« &■:..:X nun die Sicherungseinriohtung im einaelnen beschrieben Werder*

Die Sicherungseinrichtung weist einen mit J4 bezeichneten^

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vorzugsweise mit Hilfe eines angeformten zylindrischen Ansatzstückes 36 neben der Pestpunktwelle 26 in einer Auenennung 38 eines der Seitenteile 12 befestigteren Auf»* nahmekörper auf, der mit Hilfe einer Spannplatte 40 im Seitenteil 12 festspannbar ist. Der Aufnahaekörper weist einen als Ganzes mit 42 bezeichneten, durch zwei im Abstand voneinander angeordnete Lagerechenkel 44 und 46 gebildeten Lagerkopf auf, zwischen dessen Lagere oh -enkel auf einer Schwenkwelle 48 ein ein Sicherungsglied bildender Schwenkhebel 50 schwenkbar gelagert 1st, der ölt Hilfe einer Steuervorrichtung 52 aus einer Sicherungsstellung (s.Pig.1 und 2) ic eine Trelgabestellung betätigbar IeI. Sie Steuervorrichtung 52 ißt im vorliegenden Beispiel durch ein druckluftbetätigtes Zylinderaggregat gebildet, das as Gestell bei schwenkbar angelenkt 1st und dessen Kolbenstange 56 ein in Querschnitt U-förmigeo Mltnahvestück 58 trägt, dessen Schenkel 60, 62 den Schwenkhebel 50 übergreifen» der nit Hilfe eines Bolsens 64 an diesen schwenkbar befestigt ist. Sie Länge des Schwenkhebels 1st so getroffen, daß sein freies Ende in der Sicherungestellung in den Bewegungsbereloh der An» schlagnase 32 der Pestpunktwelle 26 reicht, so daß bei einem Nachschlagen der Maschine durch den Schwenkhebel 50 ein Vorgang sub Biookieren des Arbeltsatössela ausgelost werden kann. Unterhalb dta Schwenkhebele 50 ist ie Aufnahaekörper eine Matrize 66 herausnehmbar

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BAD ORIGINAL

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angeordnet, die zur Aufnahme eines Verformungselementes

-en ihr

68 dient. Koaxial au dieser und zwiflcn/und dem Schwenkhebel 50 ist eine Führung 70 vorgesehen, in der ein als Stösael wirkendes Übertragungsglied 72 verschiebbar vorgesehen ist, das teilweise in die Ausnehmung zur Aufnahme des Verformungselementes 68 der Matrize 66 ein* greift. Erfindurigsgemäss bilden die Führung 70 und die Matrize 66 zusammen ein Fliesspreas—und vorzugsweise ein Abstreckwerkzeug. Dasselbe ist in einer randoffenen Ausnehmung 74 des Aufnahmekörpers 34 angeordnet, wobei der offene Teil der Ausnehmung mindestens dem Durchmesser der als zylindrische Teile ausgebildeten Führung und Matrize entspricht, so dass das Abstreckwerkzeug von der Seite her in den Aufnahmekörper einsetzbar ist. Zur Halterung des Abstreokwerlczeuges dient eine mit einem Fixieretück 76 in den seitlich offenen Teil der Ausnehmung einsteckbare Spannpratze 78, die mit Hilfe von Schrauben 80 bzw. 82 am Aufnahmekörper festepannbar is't. Dass die Spannpratze lediglich die Matrize 66 im Aufnahmekörper 34 verspannt, ist aus Fig.3 zu entnehmen, während die Führung 70 auf einen zylindrischen Anaatz der Matrize aufoteckbar tat. Dadurch*Lrd ein Verkanten der Teile 66 und 70 bew. ein Klemmen des übertra* gungsstückes 72 vermieden. Am Aufnahmekörper 34 sind

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desweiteren mindestens zwei, vorzugsweise drei Elektrosohalter 86, 88, 90 mit Hilfe eines am Aufnahmekörper versehraubten Halters 92 stationär angeordnet, deren voraugsweise durch Rollenstossel 94 gebildetenSchaltgliedemjeweils ein Schaltnocken 96,98,100 zugeordnet ist. Diese Schaltnocken , die in der Ausgangsstellung bzw. in der oberen oder in der unteren Endstellung des Schwenkhebels 50 Stromkreise schliessen bzw. unterbrechen, sind mit Hilfe einer Konsole 102 am Mitnehmerstuck 58 der Steuervorrichtung 52 befestigt, d.h. sie verändern ihre Lage bei Verstellung des Schwenkhebels 50 und bewirken so eine Betätigung der verschiedenen Schalter.

Im folgenden iet nun die Wirkungsweise der erfindungsgemüssen Sicherungseinrichtung des näheren beschrieben. Wird mit der Exzenterpresse im Einzelhub gearbeitet,

eich

befindet/das durch den Schwenkhebel gebildete Sicherungsglied in seiner Bereitschaftsstellung ^emäss Fig.l und 2, in der es mit seinem freien Ende in den Wegbereich des Anschlages 32 hineinragt. In dieser Stellung ist beispielsweise der mittlere Schalter 88 durch den SteuernockGü 98 betätigt un-5 sshliesst einen Steuerstrom-

kreis, ferner . stellt ai;-b der Schw. nkbebel 50 in Bereitschaft8- bzw.

eeine/Sioherungsstelluug ein, wenn aer Strom auefÄllt oder

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BAD ORiGiNAL

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die Maschinensteuerung ausgeschaltet iat. Durch den über den Schalter 88 in dieser Stellung geschlossenen Stromkreis kann, wenn die Maschine beis^idsweise auf .Einzelhub geschaltet ist, bei Drücken der Bedienungsknöpfe die Steuervorrichtung 52 eingeschaltet werden, die daraufhin den Schwenkhebel 50 in aeine in Fig.2 strichpunktiert angedeutete Freigabestellung schwenkt«, In der Endphase dieser Schwenkbewegung, während der die Steuernocken gemüse Fig« 3 nach oben bewegt werden,, trifft der Steuernocken 96 auf daa Schaltglied des Schalters 86 auf, der nun seinersexts einen Stromkreis zum Einrücken der Maschine oehlieset* Ist der Arbeits-StOSn: 1 16 in seiner untexen Totpunktlags an^la^gt« ao wird dureu eine weitere Schaltvox*ricbtuag, uij In der Zeichnung nicht gezeigt ißt und vom Antriebsmechanismus 3er Maschine gesteuert wird, die Steuervorrichtung 42 ungeschältet, so dass der Schalthebel wieder in seine Sioherunga- bzw, Bereitachaftsstellungjgeaiäsa Pig*2* zurückgeschwenkt wird« Unter normalen Betriebsbedingungen hält nun die Maschine in der oberen Totpunktlage εη# Dies ist euch aus der relativen lage der .Anaoblagnase 32 zum Sicherungsglied 50 gemäss Fig,2,ersichtlich»

Bei Versagen beispielsweise der elektriachen oder pneumatischen Steuerung einer Bremse oder Kupplung.würde der

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Arbeitsatöseel ohne Unterbrechung den nächsten Arbeitehub ausführen, d.h. er würde nachschlagen und Unfälle bei Einlegearbeiten verursachen» Dadurch aber, dass sich das Sicherungsglied 50 in seiner Sicherungsatellung befindet, sobald die Anschlagnase 32 der Festpunktwell«} 26 ihre untere Totpunktlage erreicht hat, trifft die Nase 32 auf das Sicherungsglied 50 auf, welches das in der Führung 70 geführte, die Funktion eines Stempels ausübende Übertragungsstück 72 be» aiAehlagt, so daß das sich in der Matrize 66 befindliche Vor formungaelement, beieplelsweise ein Kupferboleen, fließgepreßt bzw. abgestreckt wird. Der VerfοrtngungsVorgang erfolgt hierbei unter einer konstanten und bestimmbaren Verformungskraft, wobei man entsprechend den Durchmesserverhältnissen die Verformungskraft ermlstein kann. Diese bleibt auf der für das Fließpressen erforderlichen Wegstrecke im wesentlichen konstant, ao daß sich Brüche an den Antriebselemente^ beispielsweise an der Festpunktwelle, an Pleuelstangen und in Getrieben solcher Fressen verhindern lassen, indem der erfindungsgemäß an~ gewandte Verformungsvorgang die Möglichkeit bietet, aufgrund der berechenbaren Verformungskraft die extremen Belastungen ausgesetzten Antriebelemente entsprechend zu dimensionieren,

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Schlieselich lassen sich dadurch auch die einzelnen Elemente der Sicherungseinrichtung genau berechnen,

Mit Hilfe des Steuernockena 100 lässt sich beim Absenken des Sicherungsgliedes 50 unter der Einwirkung der Anschlagnase 32 über den Schalter 90 der Stromkreis zum Antrieb der Maschine ausschalten, so dass bei blockiertem Arbeitsetössel der Antrieb keiner weiteren Belastung unterworfen ist. Gleichzeitig wird die Maschineneteuerung elektrisch verriegelt, damit ein Einrücken der Maschine solange unmöglich ist, bis der Ausgangszustand wieder hergestellt ist.

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Claims

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Patentansprüche;

Sicherungseinrichtung für Werkzeugmaschinen mit geradlinig bewegten Arbeitsgliedern, insbesondere mechanische Pressen, mit einem synchron zum Arbeitsglied angetriebenen Anschlag, in dessen Bewegungsbereich ein im Ruhezustand in Sicherungsstellung verharrendes Sicherungsglied angeordnet ist, das sich bei Einschalten der Werkzeugmaschine in eine Freigabestellung bewegt und in der Endphase dieser Bewegung einen Schalter im Kreis der Einschaltelemente betätigt, wobei das Sicherungsglied, wenn es in seiner Sicherungsstellung verharrt, bei unprogrammgemäss durchfahrendem Arbeitsglied, bei Auftreffen des Anschlages auf ein Verformungselement zur Vernichtung der Energie wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sicherungsglied (50) eine Matrize (66) zur Aufnahme des Verformungselementes (68) zugeordnet ist, bei dem unter der Einwirkung des durch den Anschlag (32) beaufschlagten Sicherun sgliedes (50) durch Fliesspressen eine vorbestimmte Formänderung erreichbar ist.

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2c Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Kreis der Einschaltelemente mindestens ein weiterer Schalter (lOO) vorgesehen ist, auf den das Sicherungsglied,vorzugsweise bereits bei Beginn der Verformung des Verformungselementea

58)· einwirkt und den Stromkreis für den Maschinenantrxeb unterbricht.

3» Sicherungseinriohtung naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsglied (50) ein Schwenkhebel ist und zwischen diesem und der Matrize (66) ein in einer Pührung geradlinig geführtes,stempelartiges Übertragungsglied (72) angeordnet ist, das mit einem !Peil des Sioherungsgliedes (50) formschlüssig zusammenwirkt.

4. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass Matrize (66) and Pührung (70) dee Übertragungsgliedes (72) in einem am Maschinengestell (10) ausweoha>lbar angeordneten Aufnahmekörper (34) auswechselbar untergebracht sind·

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5· Sioherungeeinrichtung naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet» dass der das Sicherungsglied (50) bildende Schwenkhebel in einem Lagerkopf (42) des Aufnahmekörpera (34) schwenkbar gelagert ist, welches Sicherungsglied druckmediumgesteuert ist und Betätigungselemente (96,100) zum Schalten der mindestens zwei Schalter (86,90) trägt, die stationär, vorzugsweise am Aufnahmekörper (34) befestigt sind.

6. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, dass Matrize (66) und Führung (70) als zylindrische Teile vorzugsweise gleichen Durchmessers ausgebildet sind, die im Aufnahmekörper (34) in einer randoffenen Ausnehmung (74) angeordnet und mit Hilfe einer abnehmbaren Spannpratze (78) gehalten sind.

7· Sicherungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (70) auf die Matrize (66) aufgeateokt und lediglich die letztere durch die Spannpratze (78) im Aufnahmekörper (34) gehalten ist«

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8. Sicherungaelnrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metrisse (66) ein Abstreckwerkzeug bildetο

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