DE2134130A1 - Sicherheitseinrichtung fur eine For dereinnchtung zum Fordern von Werk stucken - Google Patents
Sicherheitseinrichtung fur eine For dereinnchtung zum Fordern von Werk stuckenInfo
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- B21D43/055—Devices comprising a pair of longitudinally and laterally movable parallel transfer bars
Description
j Patentanwalt·
' Dr. Ing. H. btar^ndcmlc
; Dip!, ing. H. Matdc
j Dip]. Phys. VV. SaSmitz
j 8 München i S, McmrMr. 23
j Bernard Joseph WALLIS Tel. 5 3β« 86
! 252oo Trowbridge Avenue
' Dearborn, Michigan./USA 1. Juli 1971
! Anwaltsakte M-163 8
Sicherheitseinrichtung für eine Fördereinrichtung zum Fördern von Werkstücken
Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung zum Fördern von Werkstücken zwischen aufeinanderfolgenden Arbeitsstationen innerhalb
einer aus unterer und oberer Formhälfte bestehenden Preßform einer Presse, die einen vertikal hin- und herbewegbaren,
die obere Formhälfte tragenden Preßstempel aufweist. Insbesondere j befaßt sich die Erfindung mit einer Sicherheitsvorrichtung, die
j die Werkstückgreifer der Fördereinrichtung zwischen den sich
I
schließenden Formhälften der Preßform zurückzieht, falls die ι
schließenden Formhälften der Preßform zurückzieht, falls die ι
; üblichen Mittel zum Zurückziehen der Werkstückgreifer ausfallen. !
i i
1 In der US-Patent schrift No. 3. M-Il. 636 ist eine solche Sicherheits-
'. einrichtung für eine Fördereinrichtung beschrieben. Ein Nachteil
dieser bekannten Sicherheitseinrichtung besteht darin, daß die Werkstückgreifer, die als Fingerbacken ausgebildet sind, aus
ihrer ausgefahrenen, die Werkstücke erfassenden Stellung nicht
zurückgezogen werden können, solange der Schlitten seinen Vorwärtshub ausführt. Sollte sich daher der Schlitten vor VoIl-
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endung seines Vorwärtshubes verklemmen, so ist die Sicherheitseinrichtung
nicht in der Lage, die Fingerbacken zurückzuziehen.
Bei einer Fördereinrichtung, beider der Antrieb der Fingerbacken
unabhängig vom Antrieb des Schlittens ist, können die Fingerbacken zwischen der oberen und unteren Formhälfte der Preßform ausgefahren
bleiben, sollte die Energieversorgung des Antriebs der Fingerbacken unterbrochen werden oder sollten die Fingerbacken
durch die Betätigung einer Überlastungsschutz-Einrichtung vom Antrieb getrennt werden. Wenn auch häufig eine elektrische Verriegelung
vorgesehen ist, die die Presse abschaltet, wenn die Fingerbacken in der ausgefahrenen Stellung bleiben, so spricht
jedoch der Pressenstempel auf den Ausfall des Antriebsignals nur verhältnismäßig langsam an. Sollte daher das Signal auftreten,
wenn die Fingerbacken ausgefahren sind und derPressenstempel sich nach unten bewegt, können die Formhälften sich aufgrund der Trägheit
des Pressenstempels schließen und dabei die Fingerbacken erfassen, wodurch sowohl die Preßform wie auch die Fördereinrichtung
beschädigt wird. Dies ist besonders dann gefährlich, wenn der Pressenstempel einen kurzen Arbeitshub besitzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fördereinrichtung der eingangs
angegebenen Art mit einer Sicherheitseinrichtung zu schaffen, die durch die Abwärtsbewegung des Pressenstempels betätigt wird
und hierbei die Werkiückgreifer der Fördereinrichtung zwischen
den sich schließenden Formhälften zurückzieht, falls die gewöhnliche Betätigungseinrichtung der Werkstückgreifer aufgrund einer
Überlastung der Fördereinrichtung oder eines Ausfall des Antriebs
außer Betrieb gesetzt wird. Dies wird durch die im Anspruch 1
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: angegebenen Merkmale erreicht. Vorteilhafte AusgesiaLtungen der
I Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Sicherheitseinrichtung der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung
; arbeitet unabhängig von der jeweiligen Stellung des Schlittens. : Da die Sicherheitseinrichtung mit ohnehin vorhandenen Bauteilen
der Fördereinrichtung integriert ist, können die Kosten der er-1
findungsgemäßen Fördereinrichtung sehr gering seih.
' anhand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
'-Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Fördereinrichtung
mit einer Sicherheitseinrichtung,
: Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,
. Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2,
■ Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-H in Fig. 2,
■ Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 1,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die in Fig. 5 gezeigte Anordnung, Fig. 7 einen Querschnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 6,
Fii?.. 8 einen Querschnitt längs der Linie 8-8 der Fig. 6, '
': Fig. 9 einen Querschnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 1,
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_ n _
Fig. Io eine Draufsicht auf die in Fig. 9 gezeigte Anordnung,
Fig. Io eine Draufsicht auf die in Fig. 9 gezeigte Anordnung,
Fig. 11 einen Querschnitt längs der Linie H-H in Fig.lo, Fig. 12 einen Querschnitt längs der Linie 12-12 in Fig. Io,
Fig. 13 eine Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
fe Fig. IM- einen Querschnitt längs der Linie 14-14 in Fig. 13,
Fig. 15 einen Querschnitt längs der Linie 15-15 in Fig. 14.'
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind Schlitten Io, Io' mittels Führungen
14 jeweils auf einer Basis 12 bzw. 12' geradlinig bewegbar. Werkstückgreifer in Form von Fingerbacken 16, 16' sind auf den
Schlitten lo, lo' sowie auf Gehäusen 18, 18' quer zur Bewegungsrichtung
der Schlitten gleitend verschiebbar gelagert.
Die im Betrieb erfolgende Bewegung des Fingerbackens 16 wird unter
Bezugnahme auf die gezeichneten Pfeile a, b, c, d beschrieben, wobei zu beachten ist, daß die Bewegung des Fingerbackens 16'
symmetrisch entgegengesetzt dazu erfolgt. Der Betriebszyklus
beginnt damit, daß der Fingerbacken 16 aus der zurückgezogenen Stellung in Richtung des Pfeils a zu der ausgefahrenen Stellung
verschoben wird, in der er die Werkstücke (nicht gezeigt) erfaßt. Der Fingerbacken 16, der gemeinsam mit dem Fingerbacken 16'
die Werkstücke trägt, wird dann durch Verschieben des Schlittens Io in Richtung des Pfeils b nach vorne bewegt. Nach Beendigung
209810/1096 " 5 '
dieser Bewegung wird der Fingerbacken 16 in Richtung des Pfeils c zurückgezogen, worauf er schließlich durch Zurückführen des
Schlittens Io in Richtung des Pfeils d in seine Ausgangslage zurückbewegt wird.
Für die Schlitten Io, Io' und die Fingerbacken 16, 16' ist ein
gemeinsamer Antrieb 2ο vorgesehen, der eine Motor- und Getriebeanordnung
22 aufweist, die dazu dient, Nockenbahnen 24, 26 um eine Drehachse 28 zu drehen. Die Nockenbahn 24 steuert die Quer- :
bewegung der Fingerbacken 16, 16', während die Nockenbahn 2 6 die Bewegung der Schlitten Io, Io' steuert. :
Die Bewegung der Fingerbacken wird von einem Nockenfolgeglied 3o abgeleitet, das in der Nockenbahn 2M- "gefangen" ist, so daß
es eine Zahnstange 32 hin- und herbewegt. Die Zahnstange 32 steht ,
mit einem Zahnrad 34- in Eingriff, das auf einer Welle 36 gelagert
und mit einer Hülse 37 gekoppelt ist; die Hülse 37 bildet den Antriebsteil einer Überlastungsschutz-Einrichtung 38. Der Abtriebsteil der Überlastungsschutz-Einrichtung 38 enthält die Welle 36,
die sich zwischen dem Schlitten Io und dem Gehäuse 18 durch die Hülse 37 erstreckt. Bei einer Überlastung wird die Welle 36 von
der Hülse 37 gelöst. Die Welle 36 treibt eine Zahnradwelle 4o an, die innerhalb des Gehäuses 18 gelagert ist, wie in den Fign.6
und 7 dargestellt ist. Die Zahnradwelle 4o trägt ein Zahnrad 39 (Fig. 6), das mit einer Zahnstange 42 kämmt. Ein in dem Schlitten
Io vorgesehenes geeignetes Getriebe verbindet die Welle 36 mit :
der Zahnstange 46. Wenn die Welle 36 in entgegengesetzten Richtungen
gedreht wird, wird der Fingerbacken 16, der an den Enden der !
Zahnstange 42, 46 gelagert ist, ausgefahren und zurückgezogen. ;
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Die Zahnradwelle 4o trägt ein zweites Zahnrad 43, das mit einer
sich zwischen den Gehäusen 18, 18' in Querrichtung erstreckenden Zahnstange 44 in Eingriff steht. Die Zahnstange 44 liefert den '
Antrieb für den Fingerbacken 16', der an den Enden der Zahnstangen
48, 5o gelagert ist. Innerhalb des Gehäuses 18' steht die Zahnstange 44 mit einem Zahnrad 51 am einen Ende einer Welle 54 in
Eingriff. Die Welle 54 erstreckt sich von dem Gehäuse 18' durch den Schlitten lo'. Ein auf der Welle 54 angeordnetes zweites Zahnrad
53 treibt über ein Getriebe die Zahnstange 5o an, so daß die Fingerbacken 16, 16'gemeinsam ausgefahren und zurückgezogen
werden. Die Verbindung zwischen der Welle 54 und der Zahnstange ist in den Fign. 9 bis 12 dargestellt. Der Teil der Welle 54,
der sich durch den Schlitten Io' erstreckt, ist quadratisch ausgebildet
und gleitet durch ein Zahnrad 52, das in dem Schlitten Io gelagert ist. Das Zahnrad 5 2 steht mit der Zahnstange 48 in
Eingriff. Wenn somit die Zahnstange 44 hin- und herbewegt wird, wird der Fingerbacken 16' ausgefahren und zurückgezogen.
Die Schlittenbewegung wird von einem Nockenfolgeglied 56 abgeleitet,
das in der Nockenbahn 2 6 geführt ist und eine Zahnstange 58 hin- und herbewegt. Die Zahnstange 58 ihrerseits steht mit
einem Zahnrad 6o in Eingriff, um die Welle 62 zu drehen. Die Welle 62 ist mit dem Antriebsteil einer Überlastungsschutz-Einrichtung
64 gekoppelt, die in der gleichen Weise wie die Überlastungsschutz-Einrichtung arbeitet. Der Abtriebsteil der
Überlastungsschutz-Einrichtung 64 verschiebt über Zahnräder 68, 7 ο eine Stange 66 hin und her. Die Stange 66 ist unmittelbar
mit dem Schlitten Io verbunden und weist einen innerhalb des Gehäuses 18 befindlichen zweiten Zahnstangenabschnitt 67 auf,
— 7 —
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mit dem ein innerhalb des Gehäuses 18 gelagerter Zahnring 72 angetrieben wird (Fig. 5 und B). Der Zahnring 72 ist mit einer
Kupplungswelle 74 gekuppelt, die die Zahnstange 44 umgibt. Innerhalb des Gehäuses 18' ist die Welle 74 mittels eines Zahnrades
(nicht gezeigt) mit einer Zahnstange 75 verbunden, die unmittelbar mit dem Schlitten Io' verbunden ist. Wenn somit die Welle
gedreht wird, verschieben sich die Schlitten lo, Io' gemeinsam.
Wenn die Schlitten Io und Io' verschoben werden, gleiten die
Fingerbacken 16, 16' durch Führungsblöcke 76, 76', die an den Genäusen 18, 18' abgestützt sind.
Die Fördereinrichtung weist eine Sicherheitseinrichtung 78 zum Zurückziehen der Fingerbacken auf (Fig. 1). Die Sicherheitsein richtung
7 8 enthält eine Zahnstange 8o,die mit einem Zahnrad 82 kämmt und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schlittens gleitend
verschiebbar ist (vgl. Fign. 2 und 4). Die Zahnstange 8o ist auf einer Basis 84 mitieLs Führungsteilen 86 geführt und weist
einen abgeschrägten Nockenabschnitt 94 auf, der von einem entsprechenden Nockenabschnitt eines Betätigungselementes 9o des
Pressenstempels 92 erfaßt werden kann. Das Zahnrad 82 ist mit Hülsen 87, 8 8 drehfest verbunden, die die Segmente der zum Betätigen
der Fingerbacken dienenden Welle 54 miteinander kuppeln.
Bei normalen Betriebsbedingungen dreht die Fingerbacken-Betätigungseinrichtung
das Zahnrad 82 entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 2), wenn die Fingerbacken 16, 16' von der ausgefahrenen Stellung
in die zurückgezogene Stellung verschoben werden. Hierdurch wird die Zahnstange 8o aus dem Weg des Betätigungselementes 9o
verschoben, das sich gemeinsam mit dem Pressenstempel 92 nach
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unten bewegt. Wenn jedoch irgendein Schaden auftritt und die Fingerbacken nicht aus dem Weg des sich nach unten bewegenden
Pressenstempels bewegt werden, bleibt die Zahnstange 80 im Weg des Betätigungselementes 9o. Während sich der Pressenstempel nach
unten bewegt, erfaßt das als Nocken wirkende Betätigungselement 9o die Zahnstange 80, wie durch die gestrichelten Linien in Fig.2
angedeutet ist. Während sich der Pressenstempel weiter nach unten
bewegt, verschiebt das Betätigungselement 9o über die abgeschrägte Nockenfläche 94 die Zahnstange 80 aus dem Weg des Betätigungselementes. Wenn die Zahnstange 80 verschoben wird, dreht sie das
" Zahnrad 82, wodurch die Fingerbacken 16, 16' zurückgezogen werden.
Die Fingerbacken werden somit zwangsläufig - und zwar unabhängig von der Stellung der Schlitten Io, Io' - zwischen den sich
schließenden Formhälften herausbewegt, so daß sie nicht beschädigt werden können.
Eine andere Ausführungsform der Sicherheitseinrichtung ist bei loo in Fig. 13 dargestellt. Die Antriebswelle Io2 der Fördereinrichtung
Io4 dient zum Antrieb des Schlittens I06 sowie zur Betätigung
der Fingerbacken I08, I08'. Die Schlittenbewegung wird
von einer Nockenbahn Ho abgeleitet, die einen Hebel 112 um eine Welle HM- schwenkt. Das entgegengesetzte Ende des Hebels 112
verschiebt die Antriebswelle Io2, wodurch der Schlitten I06 über
einen Anschlagbund 116 verschoben wird, der an der Welle Io2 axial fixiert ist und in dem sich die Welle Io2 frei drehen kann.
Die Bewegung der Fingerbacken wird von einer Nockenbahn 118 abgeleitet, die die Welle Io2 mittels eines Zahnrades 12o und einer
Zahnstange 121 dreht. Die Welle Io2 kann während der Bewegung
der Schlitten durch das Zahnrad 12o frei gleiten, ist jedoch mit
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- 9 dem Zahnrad 12 ο drehfest verbunden.
Die Sicherheitseinrichtung loo ist auf der Fördereinrichtung
fest angebracht und weist ein Zahnrad 122 auf, das von der Welle Io2 (Fign. 11 und 15) gedreht werden kann und durch das sich
die Welle Io2 während der Verschiebung der Schlitten frei gleitend
verschiebt. Das Zahnrad 122 kämmt mit einem zweiten Zahnrad 124, an dem eine Kurbel 126 befestigt ist. Eine Rolle 128 am Ende der
Kurbel 12 6 kann von einem Betätigungselement 13o erfaßt werden, das an dem Pressens-tempel befestigt ist.
Wenn die Fingerbacken bei normalem Betrieb durch die Drehbewegung;
der Welle Io2 verschoben werden, dreht sich das Zahnrad 122 ;
ebenfalls. Hierdurch wird die Kurbel 126 aus dem Weg des Betäti- ,
gungselementes 13o geschwenkt, während sich der Pressenstempel weiter nach unten bewegt. Im Fall einer Funktionsstörung, bei
der die Fingerbacken bei sich abwärts bewegendem Pressenstempel ausgefahren bleiben, erfaßt das Betätigungselement 13o die Kurbel
126, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. IM- gezeigt ist.
Während sich der Pressenstempel weiter nach unten bewegt, wird die Kurbel 126 von dem Betätigungselement 13o verschwenkt, so '
daß die Welle Io2 durch die Zahnräder 122, 124 gedreht und die '
Fingerbacken zwischen den sich schließenden Formhälften zwangsläufig herausbewegt werden.
Bei der in Fig. 13 gezeigten Anordnung könnte eine Oberlastungs- j
schutz-Einrichtung zwischen der Welle 132, die den aus den Nocken^-
bahnen Ho, 118 bestehenden Nocken antreibt, und der Antriebs- |
einrichtung zum Antreiben der Welle 132 angeordnet werden, um !
- Io -
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- Io -
den Antrieb von dem Schlitten abzutrennen, falls sich der Schlitten
während eines Längshubes verklemmt. Eine weitere Überlastungsschutz-Einrichtung könnte in der Drehverbindung zwischen dem
Nocken und der Welle Io2 vorgesehen werden, damit sich der Nocken weiter drehen kann, wenn sich die Fingerbacken I08, I08' in ihrer
Querbewegung verklemmen.
Bei beiden Ausführungsbeispielen arbeitet der Antrieb der Fingerbacken
unabhängig vom Antrieb der Schlitten; wenn sich die Schlitten daher an irgendeinem Punkt ihres Arbeitshubes verklemmen
sollten, kann die Sicherheitseinrichtung immer noch die Fingerbacken zurückziehen.
Es versteht sich, daß die in Fig. 2 gezeigte Zahnrad- und Zahnstangen-Anordnung
und die in Fig. 14· gezeigte Zahnrad- und Kurbelanordnung lediglich zwei mögliche Vorrichtungen zum Drehen der
zun Betätigen der Fingerbacken dienenden Welle darstellen und daher unabhängig davon, ob die zum Betätigen der Fingerbacken
dienende Welle lediglich rotiert oder rotiert und sich axial verschiebt, gegeneinander austauschbar sind.
- 11 -
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Claims (1)
- 213A130- li -Bernard Joseph WALLIS252oo Trowbridge AvenueDearborn, Michigan/USA 1. JuIi 1971Anwaltsakte M-1638Patentansprüche(l.j Fördereinrichtung zum Fördern von Werkstücken zwischen aufeinanderfolgenden ArbeitsStationen innerhalb einer aus unterer und oberer Formhälfte bestehenden Preßform einer Presse, die einen vertikal hin- und herbewegbaren, die obere Formhälfte tragenden Pressenstempel aufweist, mit einem zwischen einer Rückwärts- und Vorwärtsstellung geradlinig verschiebbaren Schlitten, auf dem ein Werkstückgreifer, vorzugsweise in Form eines Fingerbackens, zwischen einer das Werkstück erfassenden ausgefahrenen Stellung und einer zurückgezogenen Stellung etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schlittens verschiebbar gelagert ist, mit einem gemeinsamen Antrieb für Schlitten und Werkzeuggreifer, einer Verbindung zwischen Antrieb und Schlitten, einer Verbindung zwischen Antrieb und Werkzeuggreifer und einer Steuervorrichtung zum Steuern der Betriebsfolge der Verschiebung von Schlitten und. Werkzeuggreifer, gekennzeichnet durch eine Sicherheitseinrichtung (78) zum Zurückzeiehen des Werkzeuggreifers (16, 16f), die einen Sicherheitsantrieb (8o; 126), eine Verbindung (82, 87, 88; 12o)zwischen dem Sicherheitsantrieb und dem Werkstückgreifer zum Verschieben des Werkstückgreifers und Betätigungsmittel (9o; I3o) aufweist,209810/1096 - 12 -£134130die in Abhängigkeit voneiner Abwärtsbewegung des Pressenstempels (92) den Sicherheitsantrieb (8o; 126) betätigen und dadurch den Werkstückgreifer unabhängig von der Stellung des Schlittens (Io, Io') in die zurückgezogene Stellung verschieben, falls sich der Werkstückgreifer nicht in seiner zurückgezogenen Stellung befindet.2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (9o; 13o) gemeinsam mit dem Pressen-b stempel (92) bewegbar sind.3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (58-75) zwischen dem Hauptantrieb (2o) und dem Schlitten (io, lo1) eine axial bewegbare und mit dem Schlitten fest verbundene Welle (66) aufweist, und daß die Verbindung zwischen dem Werkstückgreifer (16, 16') und dem Hauptantrieb (2o) und die Verbindung zwischen dem Werkstückgreifer und dem Sicherheitsantrieb (8o; 12 6) eine gemeinsame drehbare Welle (36, 54; Io2) aufweisen, die zur Verschiebung des Werkstückgreifers unabhängig von der Axialbewegung der axial verschiebbaren Welle (66) drehbar ist.f+. Fördereinrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Überlastungsschutz-Einrichtung (38), die die gemeinsame Welle (36) von dem Hauptantrieb (2o) trennt, falls das Drehmoment der gemeinsamen Welle einen vorgegebenen Wert überschreitet.5. Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,- 13 -209810/1096£134130dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsantrieb ein bewegbares Bauteil (80; 12 6) aufweist, das in der Bewegungsbahn der Betätigungsmittel (9o) liegt, wenn sich der Werkstückgreifer (16; 16') in der ausgefahrenen oder teilweise ausgefahrenen Stellung befindet, und daß das bewegbare Bauteil (80; 12 6) von den Betätigungsmitteln (9o) erfaßbar ist, um den Werkstückgreifer zurückzuziehen, wenn der Pressenstempel (92) bei seiner Abwärtsbewegung eine vorgegebene Stelle erreicht und der Werkstückgreifer sich in der ausgefahrenen oder teilweise ausgefahrenen Stellung befindet.6. Fördereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Bauteil als Kurbel (12 6) ausgebildet ist (Fign. 13-15).7. Fördereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Bauteil als Zahnstange (80) ausgebildet ist.8. Fördereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel eine Nockeneinrichtung (9M-) zum Verschieben der Zahnstange (80) aufweisen.9.'Fördereinrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (12 6) mit der gemeinsamen Welle (Io2) des Haupt- und Sicherheitsantriebs funktionsmäßig verbunden ; ist. iIo. Fördereinrichtung nach Anspruch 2 und 7 bzw. 8, dadurch ge-r ! kennzeichnet, daß die Zahnstange (80) mit der gemeinsamen209810/1096Welle (54) des Hauptantriebs und Sicherheitsantriebs funktionsmäßig verbunden ist.11. Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Hauptantrieb (2o) und dem Werkstückgreifer (16, 16') unabhängig von der Verbindung zwischen dem Hauptantrieb (22) und dem Schlitten (lo, lo1) betätigbar ist.209810/1096
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