DE1752546C2

DE1752546C2 - Sicherheitsvorrichtung an einem Werk Stuckspanner fur Koordinatentische an Revol verstanzen

Info

Publication number: DE1752546C2
Application number: DE1752546A
Authority: DE
Inventors: Walter 3220 Alfeld Bredow
Original assignee: C Behrens AG
Current assignee: C Behrens AG
Priority date: 1968-06-12
Filing date: 1968-06-12
Publication date: 1973-09-20
Also published as: GB1276132A; US3603187A; DE1752546B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkstückspanner für oordinatentische an Revolverstanzen, bestehend as einem an der Auflageplatte des Querwagens des oordinatentisches verschiebbar befestigten Spannerilter mit einer daran verstellbar verbundenen, der efahr einer Kollision ausgesetzten Auflage und nem Spannhebel, der das Werkstück in Anschlagposition zum Verfahren zwischen dem im Maschinenoberteil oder im oberen Teil des inneren Werkzeughalters drehbar gelagerten oberen Revolverteller und dem im Maschinenunterteil oder im unteren leil des inneren Werkzeughalters gleichachsig mit diesem gelagerten unteren RevolverteUer festhält, und mit einem Antriebsmechanismus für den Koordinatentisch samt Querwagen und mit mindestens einem am Werkstückspanner angeordneten Elektroschalter, der

ίο bei Kollision od! dgl. des Werkstücks mit anderen Maschinenteilen, z. B. mit dem Werkzeug, betätigt wild und einen Schaltvorgang veranlaßt.

Solche Werkstückspanner haben die Aufgabe, das Werkstück an dem Querwagen des Koordinaten-

tisches zu halten, d.h. schnell festzuspannen und sicher in Anschlagposition zu halten.

Es gibt Werkstückspanner, die keine Absicherung gegen Kollision besitzen, die dabei eintritt, daß Werkstück oder Spannelement z. B, an der Matrize im un-

ao teren Revolverteller anstoßen. Ein derartiger Zwischenfall kann durch Unaufmerksamkeit bei manuell bedienten Koordinatentischen und durch falsche Programmierung bei numerisch gesteuerten Koordinatentischen auftreten. Zumindest tritt hierbei eine zu

as große Beanspruchung des Koordinatentisches ein, oder es wird die Positionsgenauigkeit des Tisches so vermindert, daß eine neue Justierung erforderlich wird. Wenn darüber hinaus aber ein Stempelbruch vorkommt und das abgebrochene Stück des Stem-

pels sich zum Teil in der Matrize und noch im Stanzgut befindet, dann erfolgt, insbesondere bei numerisch gesteuerten Koordinatentischen, die infolge entsprechender Programmierung weiterfahren, unvermeidbar eine erhebliche Beschädigung der Maschine und deren Antriebselemente.

Ein aus der Zeitschrift »Product Engineering«, vom 23. 11.1959, S. 72 und 73, bekannter gattungsgemäßer Werkstückspanner für Koordinatentische ist mit einem Antriebsmechanismus für den Koordinatentisch samt Querwagen versehen und weist mindestens einen Werkstückspanner angeordneten Elektroschalter im Sinne eines Endlagenschalters auf, der bei Kollision od. dgl. des Spanners mit einem anderen ■ Maschinenteilen, z. B. mit dem Werkzeug, betätigt wird und einen Schaltvorgang veranlaßt. Hierbei handelt es sich also bereits um eine Art Sicherheitseinrichtung mit Schutzschalter, allerdings noch nicht um eine solche, die — wie die Erfindung — auf jede nur mögliche Störung anspricht. Der bekannte Werk-

Stückspanner reagiert nur auf eine bestimmte, die Gefahr eines Zusammenstoßes zwischen einem seiner Spannelemente und Revolver in sich bergende Annäherung eines Spannelements an den RevolverteUer und löst lediglich die öffnung und den Rückzug derjenigen Spannelemente aus, die sich in der Nähe des Revolvertellers befinden, ohne indes den gesammten Arbeitsgang, der mit den vom RevolverteUer weiter entfernt am Werkstück angreifenden Spannpratzen weiterläuft, zu unterbrechen. Die bekannte Einrichtung dient daneben vor allem zur Vermeidung von Totzonen, in denen das Werkstück wegen Anwesenheit eines Werkstückspanners nicht bearbeitet werden könnte.

Ferner sind Sicherheitsvorrichtungen an Stanz- und Nibbelmaschinen bekannt, welche ein Anstoßen der Werkstückspanner am Werkzeug bzw. dessen Teilen verhindern sollen. Eine bekannte Anordnung (»Trumatic 20«) weist einen Antennenschalter, ebenfalls

im Sinne eines Endlagenschalters, auf, der fest an der Maschine m Werkzeugnähe angebracht ist und Zr bei Berührung durch eine Nase am WerkstückspaS-ner den Antnebsmecha™™,. h„ _ganzen ^J^

fest an der

über Lageveranderungen von TeUen des Werkstückspanners zueinander auch Kollisionen des Werkstücks

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jedem Werkstückspanner ein Schalter anzubringen Es zeigt

F i g. 1 a die Seitenansicht des ersten Ausführungs beispiels eines Werkstückspanners nach der Esfin dung in zwei Positionen, nämlich: Werkstück nich festgespannt in Position I, Werkstück festgespann in Position II,

F i g. 1 b die Seitenansicht des Werkstückspanner nach F i g. 1 a in drei Positionen, wobei in der an gehobenen Stellung nach Position III der Stromkreis unterbrochen ist,

Fig. Ic einen Schnitt durch den Werkstückspanner in Seitenansicht in Position II entsprechend Schnitt A-B in Fi g. 1 a, 1 b und 2,

Fig. 2 die Draufsicht auf den Werkstückspannei nach Fig. 1 a bis Ic,

F i g. 3 die Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Werkstückspanners nach dei Erfindung,

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Fi g. 5 die Draufsicht des Werkstückspanners entsprechend Fig. 4, jedoch abgewandelt mit zwei Spannerhalternf

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Matrizenschuh oder -^{Uf dem die} M^atri«n-

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dafür sorgt, daß vor _o_ samt Spannhebel (Spannzange) 3" gegebenenfalls samt Spannerhalter (im Falle .3) ausweichen können, wobei die Stanzbewe- oder die Bewegung des Koordinatentisches oder beide Bewegungen zusammen unterbrochen werden. <■ 35

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens zwei der Teile des Werkstuckspanners zueinander ausweichend beweglich sind, indem die Auflage am Spannerhalter bzw. dieser an der Auflageplatte ausweichend beweglich be- 4° festigt ist, und daß der Elektroschalter jeweils zwischen dem ausweichend beweglichen und dem unverrückbar angeordneten Teil des Werkstuckspanners angeordnet ist und bei Kollision den Schaltvorgang in Form eines Ausschaltens des Antriebsmechanis- 45 mus veranlaßt, ähnlich wie dies bei dem zuletzt genannten Stand der Technik der Fall ist. Oer Schutzschalter (Elektroschalter) schaltet bei der Erfindung also nicht nur in bestimmten schutzbedürftigen Enalagen ab, sondern darüber hinaus auch überall dort, 5° wo u. a. durch Kollision von Werkstückspanner bzw. Werkstück einerseits und Maschine andererseits die beweglichen Teile des Werkstückspanners zu einer Relativbewegung veranlaßt werden.

Die Erfindung sieht drei Ausführungsformen vor. 55

Bei der ersten Ausführungsform ist die Auflage am Spannerhalter ausweichend beweglich, vorzugsweise durch eine vertikal schwenkbare Lagerung.

Bei einer zweiten Ausführungsform ist der Spannerhalter an der Auflageplatte ausweichend beweg- ^6ύ lieh, vorzugsweise, verschiebbar.

Bei einer dritten Ausführungsform ist sowohl die Auflage am Spannerhaltcr als auch der Spannerhalter an der Auflageplaite ausweichend beweglich.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele ⁶5 der Erfindung dargestellt, wobei es sich bei dem dritten Ausführungsbeispiel um eine Kombination der beiden ersten Ausführungsbeispielc handelt.

Federung der Kegelscheiben im Werkstückspanner entsprechend Schnitt C-D in F i g. 3 bis 5,

F i g. 7 die Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Werkstückspanners nach der Erfindung, teilweise im Schnitt gezeichnet,

F i g. 8 die Draufsicht auf den Werkstückspanner nach F i g. 7.

Der Werkstückspanner nach dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 a, Ib, Ic und 2 weist einen Spannerhalter 2 in der Form einer Gabel auf (s. F i g. 2), zwischen deren Armen die Auflage 1 mit seinem Auflagenanschlag 1' angeordnet ist. Die Auflage 1 ist innerhalb des Spannerhalters 2 schwenkbar an einem Bolzen 3 befestigt. In der Auflage 1 (s. Fig. 2) ist andererseits der eigentliche Spannhebel 4 auf dem Bolzen 5 schwenkbar angeordnet. Der Spannhebel 4 wird über die Kolbenstange 7 des Hydraulikzylinders 6 gegen die Auflage 1 zwecks Festspannung des Werkstückes 16 beaufschlagt. Bei der Position I ist der Hydraulikzylinder 6 nach hinten geneigt, so daß das Werkstück 16 nicht festgespannt ist. In Position II, der Normallage, ist das Werkstück 16 festgespannt.

Der Hydraulikzylinder 6, der die Anpreßkraft liefert, ist in dem Spannhebel 4 durch seinen Gewindeansatz 18 befestigt und durch einen Gewindestift 19 gesichert. Der Hydraulikzylinder 6 beteiligt sich an den Schwenkbewegungen des Spannhebels 4 in die Position I, II und III. Das Druckmittel wird dem Hydraulikzylinder 6 durch den flexiblen Schlauch 17 zugeführt. In der Auflage 1 ist ein Schalthebel 8 befestigt, der einen Stößel 9' des Elektroschalters 9 in Position III betätigt. Der Spannerhalter 2 ist verschiebbar an dem Querwagen 20 des Koordinatentisches mittels Spannlaschen 10 und Schrauben 11 befestigt. Die Zugfedern 12, die einerseits am Spannerhalter 2 und andererseits an der Auflage 1 befestigt sind, halten die Auflage 1 in rier Normallage nach Position II, wobei der Anschlagbolzen 13 auf der Anschlagfläche 14 anliegt, um ein Durchfallen nach unten zu verhindern.

Der Werkstückspanner arbeitet in der Weise, daß bei dem ungewollten Anlaufen des Auflagenanschlages Γ auf die Anscliiägimg der Matrize 15 die Auf-

lage 1 sich infolge der Anlaufscliräge anhebt in Position III. Bei der entstehenden Schwenkbewegung um den Bolzen 3 wird auch der in der Auflage 1 be-i , festigte Schalthebel 8 abgeschwenkt, und zwar in I I Richtung auf die Matrize 15, so daß der Kontakt zwischen dem Schalthebel 8 und dem Elektroschallcr 9 bzw. dem Stößel 9' unterbrochen wird, so daß der Stromkreis der Stößelkupplung unterbrochen ' wird. Die Bewegung des Koordinalentisches wird dabei nicht unterbrochen, so daß die Auflage 1 über die in Stanzstellung befindliche Matrize 15 und auch über die vor oder hinter dieser befindlichen Matrizen angehoben hinweggleitet. Wird die Auflage 1 zwischen zwei benachbarten Matrizen durch die Wir- I kung der Zugfedern 12 wieder in die Normallage nach Position II zurückgeschwenkt, dann ist zwar der Stromkreis für die Stanzkupplung wieder geschlossen, die Maschine stanzt aber bei Anwendung i einer numerischen Steuerung nicht, da das Stanz- j kommando nur dann erfolgt, wenn sich das Werkzeug und das Werkstück 16 in Stanzposition befindet. Bei der zweiten Ausführungsform nach F i g. 3, 4 und 6 wird das Werkstück 16 gegen die Werkstückanschlagauflage 21 des eigentlichen Spannerhalters 26 durch den Winkelspannhebel 22, der von einem doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 23 über die Kolbenstange 24 und die Verbindungsgabel 25 seine Spannkraft erhält, festgespannt. Der Winkelspannhebel 22 einerseits und der Hydraulikzylinder 23 andererseits sind in dem Spannerhalter 26 auf BoI-zen 27, 28 schwenkbar abgestützt.

Der Spannerhalter 26 liegt mit seiner unteren Fläche auf der Auflageplatte 29 und ist zwischen J dieser Platte 29 und der Brücke 37 verschiebbar und/oder schwenkbar. Diese Anordnung ist für das Bewegungsspiel des Spannerhalters 26 durch die Muttern 38 auf dem Bolzen 35 einstellbar.

Die Auflageplatte 29 ist auf dem Querwagen 40 des Koordinatentisches durch die Knebelschrauben 30 verschiebbar festgespannt. Es ist ein Elektroschalter 34 vorgesehen, der den Stromkreis für den Antrieb des Koordinatentisches unterbrechen soll. Ein Schaltstift 39 ist fest in dem Spannerhalter 26 eingelassen. In der Normalstellung drückt der Schaltstift 39 auf den StöBel 34' des Elektroschalters 34. Bei dieser Stellung ist der Stromkreis geschlossen. Wird hingegen der Spannerhalter 26 gegenüber der, Auflageplatte 29 verschoben und/oder verschwenkt, i springt der Stößel 34' des Elektroschalter 34 hoch j und unterbricht den Stromkreis.

Der Spannerhalter 26 wird federnd in seiner Normalstellung festgehalten. Hierfür dienen die unter der Wirkung der Federn 33 stehenden oberen Kegclscheiben 32, die sich mittels Kugelbuchsen 36 auf dem Bolzen 35 axial verschiebbar bewegen. Die !55 Kegelscheiben 32 stützen sich auf Kegelpfannen 31 , im Spannerhalter 26 ab und sorgen für die Einhaltung der vorschriftsmäßigen Normalstellung des Spannerhalters, so daß das eingespannte Werkstück 16 in vorgesehenen X- und K-Positionen gehalten wird. ' ■

Die beschriebene Vorrichtung dient dazu, Vorsorge bei Anstoßen des Spannerhalters 26 an den Matrizenschuh oder an den Revolvertellerrand und auch bei Stcmpclbruch zu treffen.

In diesem Fall entsteht ein horizontale Schwenkund/odcr Verschiebebewegung des Spannerhaltcrs 26, bei der der Antrieb des Koordinatentisches ausgeschaltet wird. Beim Auftreffen des Spannerhalters 26 auf den Matrizenschuh oder den Revolverteller oder im weiteren Verlauf der Auftreffbewegung des Querwagens wird der Spannerhalier mit dem daran befestigten Spannerhalter gegen die Wirkung der federngespannlen Kegelscheibenpaare 31, 32 verschoben. In diesem Fall wird über den am Spannerhalter befindlichen Elektroschalter 34 der Antriebsmechanismus des Koordinatentisches abgeschaltet. Diese Abschaltung erfolgt in der Weise, daß der Schaltslift 39 aus seiner Kontaktlage verschoben wird, so daß eine Stromunterbrechung erfolgt.

Nach dem Abschalten des Tischantriebes, besonders bei schweren und großen Koordinatentischen, kann als Folge der dem Quer- und Längswagen innewohnenden Bewegungsenergie noch ein Nachlauf stattfinden, der sich in einer Verschiebung zwischen der mit dem Ouerwagen 40 verbundenen Auflageplatte 29 und dem Spannerhalter 26 mit dem durch diesen gehaltenen Werkstück 16 auswirkt. Der Spannerhalter 26 kann dabei mit der darin gehaltenen Kegelpfanne 31 unter der federnbelasteten Kegelscheibe 32 hinweggleiten, und zwar maximal nach Maßgabe des inneren Ringdurchmessers zum Schaftdurchmesser der Bolzen 35.

Die Verschiebung erreicht ein Größtmaß, wenn bei einem Stcmpelbruch zwar die Tischbewegung elektrisch abgeschaltet ist, aber das Werkstück 16 gegen jegliche Bewegung durch den darin und andererseits in der Matrize befindlichen abgebrochenen Stempel blockiert ist.

Sollte ausnahmsweise die konstruktiv vorgesehene Verschiebe- oder Ausweichspanne zwischen der Kegelpfanne 31 und dem Bolzen 35 nicht ausreichen, dann soll der durchgehärtete Bolzen 35 an seiner Sollbruchstelle abbrechen, womit der Spannerhalter 26 auch in diesem Ausnahmefall gegen jede weitere Beschädigung geschützt ist.

Fig. 5 zeigt eine Variante zu Fig. 4, und zwar insofern, als bei diesem Ausführungsbeispiel zwei Spannerhalter 26 vorgesehen sind. Diese Maßnahme gibt die Möglichkeit, das Werkstück 16 an zwei Stellen festzuspannen, wodurch die Sicherheit erhöht wird. Im übrigen entsprechen die einzelnen Teile der beiden Spannerhalter genau dem Spannerhalter nach Fig. 3, 4 und 6, so daß dieselben Bezugszeichen Verwendung finden konnten.

Das dritte Ausführungsbeispiel eines Werkstückspanners nach F i g. 7 und 8 stellt teilweise eine Kombination der beiden Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 und 2 einerseits und 3 bis 6 andererseits dar und weist deshalb den Vorteil einer doppelten Sicherung auf.

Der Auflageanschlag 41' ist mit dem Spannerhalter 42 durch den Bolzen 43 schwenkbar verbunden. Der Spannhebel 44 ist andererseits durch den Bolzen 45 mit der Auflage 41 schwenkbar verbunden und wird durch den darauf angeordneten Hydraulikzylinder 46, dessen Kolbenstange 47 sich gegen die Auflage 41 abstützt, in die Spannstellung bewegt. Der Anschlagbolzen 53 liegt auf der Anschlagfläche 67 auf und hält die Auflage 41 in der Normallage, um ein Durchfallen nach unten zu verhindern.

Der Hydraulikzylinder 46 ist in dem Spannhebel 44 durch einen Gewindeansatz 64 befestigt und durch einen Gewindestift 65 gesichert. Der Spannhebel 44 und der Hydraulikzylinder 46 erfahren deshalb hei Beaufschlagung des Hydraulikzylinders 46

mit einem Druckmittel die gleichen Schwenkbewegungen und gelangen in die gleichen Positionen I, II und III, die in F i g. 1 a bis 1 c dargestellt sind. Das Druckmittel wird dem Hydraulikzylinder 46 durch den flexiblen Schlauch 62 zugeführt.

Der Spannerhalter 42 liegt mit seiner unteren Fläche auf der Auflageplatte 59 auf und ist zwischen dieser und der Brücke 57 verschiebbar und/oder schwenkbar. Die Brücke 57 kann für das Bewegungsspiel durch die Muttern 58 über den Bolzen 55 zueinander eingestellt werden.

Die Auflageplatte 59 ist mit dem Querwagen 60 des Koordinatentisches durch die Knebelschrauben 50 verschiebbar festgespannt. Der Elektroschalter 54 mit dem Stößel 54' an der Platte 59 unterbricht bei einer Schwenk- und/oder Verschiebebewegung des Spannerhalters 42 in Verbindung mit dem Schaltstift 61 den Antrieb des Koordinatentisches bzw. dessen Querwagen 60.

Die unter Wirkung der Feder 63 stehenden oberen Kegelscheiben 52, die sich mittels Kugelbuchsen 56 auf dem Bolzen 55 axial verschiebbar bewegen, sorgen in Verbindung mit den Kegelpfannen 51 im Spannerhalter 42 für die Einhaltung der Normalstellung und damit für die Halterung des eingespannten Werkstückes 16 für die X- und Y-Posiüonen.

Der Werkstückspanner des Ausführungsbeispieles nach F i g. 7 und 8 ist derart ausgebildet, daß bei ungewolltem Auflaufen des Auflageanschlages 41' auf die Anschrägung der Matrize 15 die Auflage 41 angehoben wird und der damit verbundene Schalthebel 48 durch die Schwenkbewegung der Auflage 41, und zwar in Richtung der Matrize 15, abgeschwenkt wird, so daß der Kontakt zwischen diesem Schalthebel 48 und dem Elektroschalter 49 mit dem Stößel 49' und damit der Stromkreis der Stößelkupplung unterbrochen wird. Die Bewegung des Koordinatenlisches 60 wird dabei nicht unterbrochen, so daß die Auflage 41 über die in Stanzstellung befindliche Matrize 15 und auch über die vor oder hinter dieser ίο befindliche Matrize angehoben hinweggleitet. Wird die Auflage 41 zwischen zwei benachbarten Matrizen durch die Wirkung der Zugfedern 66 wieder in die Normallage zurückgeschwenkt, wobei der Anschlagbolzen 53 wieder auf der Anschlagfläche 67 aufliegt, dann ist zwar der Stromkreis für die Stanzkupplung wieder geschlossen, die Maschine stanzt aber bei Anwendung einer numerischen Steuerung nicht, weil das Stanzkommando nur dann erfolgt, wenn sich das Werkzeug und das Werkstück 16 in

ao Stanzposition befindet. Stößt jedoch die Auflage 41 ungewollt an den Matrizenschuh oder an den Revolverteller an oder es erfolgt ein Stempelbruch, wodurch jegliche Bewegung des Stanzgutes durch den darin und andererseits in der Matrize befindlichen abgebrochenen Stempel blockiert ist, dann entsteht eine horizontale Schwenk- und/oder Verschiebebewegung des Spannerhalters 42, wobei der Kontakt zwischen dem darin befestigten Schaltstift 61 und dem Elektroschalter 54 unterbrochen und damit der Stromkreis für den Antrieb des Koordinatentisches 60 ausgeschaltet wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Werkstückspanner für Koordinatentische an Revolverstanzen, bestehend aus einem an der Auflageplatte des Querwagens des Koordinatentisches verschiebbar befestigten Spannerhalter mit einer daran verstellbar verbundenen, der Gefahr einer Kollision ausgesetzten Auflage und einem Spannhebel, der das Werkstück in Anschlagposition zum Verfahren zwischen dem im Maschinenoberteil oder im oberen Teil des inneren Werkzeughalters drehbar gelagerten oberen Revolverteller und dem im Maschinenunterteil oder im unteren Teil des inneren Werkzeughalters gleichachsig mit diesem gelagerten unteren Revolverteller festhält, und mit einem Antriebsmechanismus für den Koordinatentisch samt Querwagen und mit mindestens einem am Werkstückspanner angeordneten Elektroschalter, der bei Kollision od. dgl. mit anderen Maschinenteilen, z. B. mit dem Werkzeug, betätigt wird und einen Schaltvorgang veranlaßt, dadurchgekennzeichnet, daß mindestens zwei der Teile des Werkstückspanners zueinander ausweichend beweglich sind, indem die Auflage (1, 2i, 41) am Spannerhalter (2, 26, 42) und/bzw. dieser an der Auflageplatte (29, 59) ausweichend beweglich befestigt ist, und daß der Elektroschalter (9, 34, 49, 54) jeweils zwischen dem ausweichend beweglichen und dem unverrückbar angeordneten Teil des Werkstückspanners angeordnet ist und bei Kollision den Schaltvorgang in Form an sich bekannten Ausschaltens des Antriebsmechanismus veranlaßt.

2. Werkstückspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (1, 41) im Spannerhalter (2, 42) auf einem Bolzen (3, 43) vertikal schwenkbar gelagert ist, der Spannhebel (4, 44) an der Auflage (1, 41) befestigt ist, während mit dem Spannerhalter der Elektroschalter (9, 49) verbunden ist, der beim Verschwenken der Auflage mittels eines Schalthebels (8, 48) umschaltbar ist.

3. Werkstückspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannerhalter (26, 42) zwischen der Auflageplatte (29, 59) und einer Brücke (37, 57) verschiebbar angeordnet und in Normalstellung unter der Wirkung von Federn (33, 63) gehalten ist, die derart bemessen sind, daß sie bei Beanspruchung des Spannerhalters durch Kollision eine Verschiebebewegung des Spannerhalters zulassen, und daß im Spannerhalter (26, 42) ein Schaltstift (39, 61) vorgesehen ist, der bei Verschiebung den Kontakt mit dem Elektroschalter (34, 54) unterbricht.