DE2940661A1

DE2940661A1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2940661A1
Application number: DE19792940661
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Muhr und Bender KG
Current assignee: Muhr und Bender KG
Priority date: 1979-10-06
Filing date: 1979-10-06
Publication date: 1981-04-09
Also published as: ES495628A0; BR8006403A; JPS56102324A; IT1133170B; ES8200034A1; CA1155321A; GB2059322A; IT8025134A0; FR2467048A1; SE8006881L; US4369907A

Description

Patentanmeldung
Muhr und Bender
Kölner Straße 99
5952 Attendorn

Werkzeugmaschine

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem im wesentlichen vertikal bewegbar geführten Werkzeugschlitten, einer vorzugsweise hydraulischen Antriebseinheit für den Werkzeugschlitten, mindestens einem an dem Werkzeugschlitten befestigten Werkzeug und einer Werkstückauflage.

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Andreiewski, Honlce, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen

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Werkzeugmaschinen der in Rede stehenden Art sind als Stanzmaschinen, Nietmaschinen, Signiermaschinen od. dgl. seit langem bekannt. Wie die spezifischen Bezeichnungen derartiger Werkzeugmaschinen deutlich machen, dienen solche Werkzeugmaschinen bislang stets zur Durchführung eines einzelnen Bearbeitungsvorganges wie Stanzen, Nieten, Signieren od. dgl. . Ist es notwendig, mehrere Bearbeitungsvorgänge an einem Werkstück vorzunehmen, so muß dieses Werkstück nacheinander verschiedenen Werkzeugmaschinen zugeführt werden, beispielsweise zunächst einer Stanzmaschine, um eine Ausnehmung zu stanzen, alsdann einer Nietmaschine, um auf das Werkstück beispielsweise ein zweites Werkstück aufzunieten, und schließlich einer Signiermaschine, um das fertig bearbeitete Werkstück mit einer spezifischen Kennzeichnung zu signieren. Das ist wirtschaftlich und arbeitstechnisch sehr aufwendig.

Im übrigen sind Werkzeugmaschinen, insbesondere Stanzmaschinen bekannt, bei denen Werkzeuge gleicher Art, aber verschiedener Abmessungen, insbesondere mehrere Stanzstempel verschiedener Form vorgesehen sind. Bei derartigen Werkzeugmaschinen werden die verschiedenen Werkzeuge gleicher Art entweder gleichzeitig betätigt oder es ist eine Schnellwechse!vorrichtung zum schnellen Wechseln von Werkzeug zu Werkzeug vorgesehen. Derartige Werkzeugmaschinen sind natürlich zur Durchführung artverschiedener Bearbeitungsvorgänge nicht geeignet.

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Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen

Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine anzugeben, mit der die Durchführung artverschiedener Bearbeitungsvorgänge wie Stanzen, Nieten, Signieren od. dgl. möglich ist.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß als Werkzeuge an dem Werkzeugschlitten ein Stanzstempel und ein Nietdöpper befestigt und in der Werkstückauflage eine Stanzausnehmung und ein Nietgegenhalter vorgesehen sind, daß zum Stanzen einerseits der Stanzstempel aus einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung, andererseits der Nietgegenhalter aus einer Arbeitsstellung in eine Ruhestellung absenkbar sind und daß zum Nieten einerseits der Stanz-Stempel aus seiner Arbeitsstellung in seine Ruhestellung, andererseits der Nietgegenhalter aus seiner Ruhestellung in seine Arbeitsstellung anhebbar sind. Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß aufgrund der Notwendigkeit, vor dem Setzen eines Niets eine Ausnehmung auszubilden, gerade eine Kombination einer Stanzmaschine und einer Nietmaschine innerhalb einer Werkzeugmaschine arbeitstechnisch von besonderem Vorteil ist. Zur Verwirklichung dieser der Erfindung zugrundeliegenden Kombinationsidee ist die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine so ausgestaltet, daß der Nietdöpper mit dem Werkzeugschlitten verbunden und der Stanzstempel gegenüber dem Nietdöpper (und dem Werkzeugschlitten) in der Vertikalen bewegbar ist, so daß er zum Stanzen in den Stanzbereich abgesenkt und zum Nieten aus dem Stanzbereich angehoben werden kann. Dementsprechend ist

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der Nietgegenhalter so ausgebildet, daß er zum Stanzen aus dem Nietbereich abgesenkt werden kann, also praktisch in der Werkstückauflage verschwindet, und zum Nieten dann wieder in den Nietbereich hinein angehoben werden kann. Selbstverständlich könnte auch der Stanzstempel mit dem Werkzeugschlitten verbunden und der Nietdöpper gegenüber dem Stanzstempel (und dem Werkzeugschlitten) bewegbar sein. Schließlich ist auch eine Kombination beider Versionen denkbar. Erfindungsgemäß ist jedenfalls eine Kombination einer Stanzmaschine und einer Nietmaschine zu einer einheitlichen Werkzeugmaschine mit einem einzigen Werkzeugschlitten und einer einzigen Antriebseinheit für den Werkzeugschlitten erreicht.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.

Zunächst kann es zweckmäßig sein, noch ein weiteres Werkzeug, nämlich einen Signierstempel vorzusehen. Dabei ist dieser Signierstempel praktischerweise mit dem Nietdöpper gemeinsam bewegbar, d.h. mit dem Werkzeugschlitten (ggf. allerdings auswechselbar) verbunden. Auch ist die Lehre der Erfindung nicht auf Stanzstempel, Nietdöpper und Signierstempel beschränkt, jedes andere Werkzeug ist prinzipiell verwendbar.

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Hinsichtlich des Stanzstempels ist es zunächst vorteilhaft, wenn dieser, wie an sich bekannt, über einen Stempelschaft mit einem Stempelkopf verbunden ist. Bei dieser Konstruktionsweise ist der Stanzstempel besonders einfach und zweckmäßig am Werkzeugschlitten führbar, wobei gleichzeitig seine vertikale Bewegbarkeit gegenüber dem Werkzeugschlitten einfach gewährleistet werden kann, indem der Stempelschaft in einer vertikalen Schaftführung geführt wird.

Zur Kraftübertragung vom Werkzeugschlitten auf den Stanzstempel ist vorteilhafterweise ein Übertragungsschieber vorgesehen, der in der Arbeitsstellung des Stanzstempels zwischen das rückwärtige Ende des Stanzstempels bzw. den Stempelkopf und eine Kraftübertragungsfläche am Werkzeugschlitten einschiebbar ist. Befindet sich der Stanzstempel in seiner Arbeitsstellung, so klafft zwischen dem rückwärtigen Ende des Stanzstempels bzw. dem Stempelkopf und der Kraftübertragungsfläche am Werkzeugschlitten eine Lücke, deren Höhe dem Abstand zwischen der Ruhestellung und der Arbeitsstellung des Stanzstempels entspricht. Bliebe diese Lücke beim Stanzen unausgefüllt, so würde der Stanzstempel bei einer Bewegung des Werkzeugschlittens allenfalls am Werkstück zur Anlage kommen, ein Stanzvorgang würde jedoch nicht ausgeführt. Durch den Übertragungsschieber wird dies verhindert, wird also ein effektiver Stanzvorgang gewährleistet. Die Betätigung des Übertragungsschiebers kann natürlich von Hand erfolgen, zweckmäßigerweise ist aber hier eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen, die vorzugsweise hydraulisch ausgeführt sein sollte.

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Soll ein Nietvorgang ausgeführt werden, so wird selbstverständlich der zuvor erläuterte Übertragungsschieber zur Kraftübertragung vom Werkzeugschlitten auf den Stanzstempel aus dem Bereich zwischen dem rückwärtigen Ende des Stanzstempeis bzw. des Stempelkopfes und der Kraftübertragungsfläche am Werkzeugschlitten entfernt. Wird nun der Werkzeugschlitten zur Durchführung eines Nietvorgangs abgesenkt, so könnte der noch in seiner Arbeitsstellung befindliche Stanzstempel am Werkstück zur Anlage kommen bevor der Nietdöpper an diesem zur Anlage kommt, was nachteilig ist. Im übrigen würde der ständig aufgrund seines Eigengewichtes in der Arbeitsstellung verharrende Stanzstempel bei der Ausrichtung des Werkstückes stören, wenn er sich auf dem Werkstück abstützen würde. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, wenn eine Absenk- und Anhebvorrichtung für den Stanzstempel vorgesehen ist. Eine solche Absenk- und Anhebvorrichtung ist praktischerweise mit dem rückwärtigem Ende des Stanzstempels bzw. mit dem Stempelkopf verbunden und weist vorzugsweise eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit auf. Vermittels dieser Absenk- und Anhebvorrichtung wird der Stanzstempel zwangsgeführt, d.h. zwangsweise in seine Arbeitsstellung abgesenkt und zwangsweise auch wieder aus dieser Arbeitsstellung in die Ruhestellung angehoben. Dabei kann bei der Absenkung des Stanzstempels aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung durchaus auch das Eigengewicht des Stanzstempels genutzt werden, wodurch die Zylinder-Kolben-Einheit nur einseitig druckbeaufschlagbar ausgeführt sein muß. Selbstverständlich muß die Absenk- und Anhebvorrichtung entweder selbst mit dem Werkzeugschlitten verbunden oder so

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angeordnet sein, daß eine Bewegung des Werkzeugschlittens auf die Verbindung zwischen der Absenk- und Anhebvorrichtung und dem Stanzstempel keinen Einfluß hat. Bei einer am Werkzeugschlitten befestigten Absenk- und Anhebvorrichtung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Absenk- und Anhebvorrichtung gegenüber dem Stanzstempel versetzt angeordnet und über einen Schwenkhebel mit dem rückwärtigen Ende des Stanzstempels bzw. mit dem Stempelkopf verbunden ist und wenn der Schwenkhebel zwischen der Absenk- und Anhebvorrichtung und dem rückwärtigen Ende des Stanzstempels bzw. dem Stempelkopf am Werkzeugschlitten schwenkbar angelenkt ist.

Einleitend ist ausgeführt worden, daß bei der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine der Nietgegenhalter gegenüber der Werkstückauflage absenkbar bzw. anhebbar sein muß. Dazu ist für den Nietgegenhalter praktischerweise eine Anhebevorrichtung vorgesehen. Diese Anhebevorrichtung kann grundsätzlich beliebig aussehen. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Anhebevorrichtung für den Nietgegenhalter aus einem Schiebekeil und einer vorzugsweise hydraulischen Betätigungseinheit für den Schiebekeil besteht, wobei vorzugsweise am Schiebekeil noch ein Anzug ausgebildet ist. Zum Anheben des Nietgegenhalters wird bei dieser Anhebevorrichtung der Schiebekeil unter das rückwärtige Ende des Nietgegenhalters geschoben, bis dieses auf dem Anzug des Schiebekeiles festen Halt gefunden hat und so in den

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Nietbereich der Werkzeugmaschine hineinragt. Zum Absenken des Nietgegenhalters wird der Schiebekeil seitlich weggezogen, so daß der Nietgegenhalter unter der Wirkung seines Eigengewichtes in seine Ruhestellung zurückkehren kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert, wobei die einzige Figur schematisch im Vertikalschnitt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine zeigt.

Die dargestellte Werkzeugmaschine 1 weist einen Werkzeugschlitten 2 und eine hydraulische Antriebseinheit 3 für den Werkzeugschlitten 2 auf. Der Werkzeugschlitten 2 ist vertikal bewegbar in einem nicht dargestellten Maschinengestell geführt. An dem nicht dargestellten Maschinengestell ist auch eine Werkstückauflage 4 befestigt.

An dem Werkzeugschlitten 2 sind als Werkzeuge zunächst ein Stanzstempel 5 und ein Nietdöpper 6 befestigt. In dem Stanzstempel 5 und dem Nietdöpper 6 entsprechenden Positionen sind in der Werkstückauflage 4 eine Stanzausnehmung und ein Nietgegenhalter 8 vorgesehen. Die eingezeichneten Pfeile deuten an, daß der Stanzstempel 5 zum Stanzen aus einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung und der Nietgegenhalter 8 aus einer Arbeitsstellung in eine Ruhestellung absenkbar sind bzw. zum Nieten der Stanzstempel 5 aus seiner Arbeitsstellung in seine Ruhestellung und der Niet-

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gegenhalter 8 aus seiner Ruhestellung in seine Arbeitsstellung anhebbar sind. Neben dem Stanzstempel 5 und dem Nietdöpper 6 ist als weiteres Werkzeug ein Signierstempel 9 vorgesehen, der mit dem Nietdöpper 6 gemeinsam bewegbar ist. Dieser Signierstempel 9 ist auswechselbar.

Der Stanzstempel 5 ist über einen Stempelschaft 10 mit einem Stempelkopf 11 verbunden. Der Stempelschaft 10 ist in einer Schaftführung 12 am Werkzeugschlitten 2 geführt, wodurch eine vertikale Bewegbarkeit des Stanzstempels 5 gegenüber dem Werkzeugschlitten 2 gewährleistet ist.

In der Figur sind der Stanzstempel 5 in Ruhestellung und der Nietgegenhalter 8 in Arbeitsstellung eingezeichnet. Gleichwohl ist aus der Figur ohne weiteres entnehmbar, daß dann, wenn der Stanzstempel 5 sich in seiner Arbeitsstellung befindet, zwischen dem Stempelkopf 11 und dem Werkzeugschlitten 2 eine Lücke entsteht, deren Höhe dem Abstand zwischen der Ruhestellung und der Arbeitsstellung des Stanzstempels 5 entspricht. Zur Kraftübertragung vom Werkzeugschlitten 2 auf den Stanzstempel 5 ist hier nun ein Übertragungsschieber 13 vorgesehen, der in Arbeitsstellung des Stanzstempels 5 zwischen den Stempelkopf 11 und eine Kraftübertragungsfläche 14 am Werkzeugschlitten 2 einschiebbar ist. Für den Übertragungsschieber 13 ist eine hydraulische Betätigungsvorrichtung 15 vorgesehen, die horizontal abragend am Werkzeugschlitten 2 befestigt ist.

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Im übrigen ist eine Absenk- und Anhebvorrichtung 16 für den Stanzstempel 5 vorgesehen, die mit dem Stempelkopf 11 verbunden ist. Die Absenk- und Anhebvorrichtung 16 weist eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit 17 auf. Die hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit 17 ist über einen Träger 18 fest mit dem Werkzeugschlitten 2 verbunden. Die gesamte Absenk- und Anhebvorrichtung 16 ist gegenüber dem Stanzstempel 5 versetzt angeordnet und über einen Schwenkhebel 19 mit dem Stempelkopf 11 verbunden, wobei der Schwenkhebel 19 zwischen der Absenk- und Anhebvorrichtung 16 und dem Stempelkopf 11 am Werkzeugschlitten 2 schwenkbar angelenkt ist. Die Verbindung des Schwenkhebels 19 mit dem Stempelkopf 11 erfolgt über Verbindungszapfen 20 am Stempelkopf 11, die in einseitig offene Langlöcher 21 im Schwenkhebel 19 eingreifen.

An der Werkstückauflage 4 erkennt man eine Anhebevorrichtung 22 für den Nietgegenhalter 8. Die Anhebevorrichtung 22 für den Nietgegenhalter 8 besteht aus einem Schiebekeil 23 und einer hydraulischen Betätigungseinheit 2 4 für den Schiebekeil 23. Der Schiebekeil 23 vermag das rückwärtige Ende 25 des Nietgegenhalters 8 zu unterfassen, so daß dieser angehoben wird. Dabei findet das rückwärtige Ende 25 des Nietgegenhalters 8 auf einem Anzug 26 am Schiebekeil 23 einen festen Halt.

Nicht dargestellt ist eine Steuerungsvorrichtung, durch die der Bewegungsablauf der verschiedenen Einheiten bzw. Vorrichtungen koordiniert wird.

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Die Funktionsweise der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine soll im folgenden noch kurz dargelegt werden:

Durch Betätigen der Zylinder-Kolben-Einheit 17 der Absenk- und Anhebvorrichtung 16 für den Stanzstempel 5 wird der Stanzstempel 5 zum Stanzen aus seiner Ruhestellung in seine Arbeitsstellung abgesenkt. In dieser Arbeitsstellung liegt die Spitze des Stanzstempels 5 deutlich unterhalb des Nietdöppers 6. Alsdann wird zwischen den Stempelkopf 11 und die Kraftübertragungsfläche 14 am Werkzeugschlitten 2 der Übertragungsschieber 13 eingeschoben, und zwar durch Wirkung der Betätigungsvorrichtung 15. Gleichzeitig wird der Nietgegenhalter 8 abgesenkt, indem der Schiebekeil 23 der Anhebevorrichtung 22 seitlich unter dem rückwärtigen Ende 25 des Nietgegenhalters 8 weggezogen wird. Dies geschieht durch die hydraulische Betätigungseinheit 24.

Der Stanzvorgang selbst läuft nun so ab, daß der Werkzeugschlitten 2 von der Antriebseinheit 3 abgesenkt wird, so daß der Stanzstempel 5 das entsprechend auf der Werkstückauflage 4 liegende Werkstück stanzt. Der ausgestanzte Materialrest kann durch die Stanζausnehmung 7 in der Werkstückauflage 4 herabfallen. Anschließend kehrt der Stanzstempel 5 in seine Ausgangslage zurück.

Soll nun anschließend genietet werden, so wird zunächst der Übertragungsschieber 13 zwischen dem Stempelkopf 11 und der Kraftübertragungsfläche 14 am Werkzeugschlitten 2

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seitlich herausgezogen. Gleichzeitig wird der Nietgegenhalter 8 aus seiner Ruhestellung in seine Arbeitsstellung angehoben, indem der Schiebekeil 23 von der Betätigungseinheit unter das rückwärtige Ende 25 des Nietgegenhalters 8 geschoben wird. Alsdann wird der Stanzstempel 5 vermittels der Absenk- und Anhebvorrichtung 16 aus seiner Arbeitsstellung in seine Ruhestellung angehoben und in dieser gehalten. Das zu bearbeitende Werkstück liegt fest auf der Werkstückauflage 4, wobei der Nietgegenhalter 8 von unten her etwas in die für den Niet vorgesehen, im vorangehenden Stanzvorgang hergestellte Ausnehmung hineinragt. Ein zweites, mit dem auf der Werkstückauflage 4 liegenden Werkstück zu vernietendes Werkstück wird aufgesetzt, so daß der entsprechende Niet durch die vorbereitete Ausnehmung hindurchragt. Nun kann der Nietvorgang in ähnlicher Weise erfolgen, wie zuvor der Stanzvorgang. Gleichzeitig mit dem Nietdöpper 6 wird auch der Signierstempel 9 abgesenkt und signiert das Werkstück unmittelbar neben dem Nietbereich.

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Claims

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Patentansprüche:

(1·' Werkzeugmaschine mit einem im wesentlichen vertikal bewegbar geführten Werkzeugschlitten, einer vorzugsweise hydraulischen Antriebseinheit für den Werkzeugschlitten/ mindestens einem an dem Werkzeugschlitten befestigten Werkzeug und einer Werkstückauflage, dadurch ge kennzeichnet, daß als Werkzeuge an dem Werkzeugschlitten (2) ein Stanzstempel (5) und ein Nietdöpper (6) befestigt und in der Werkstückauflage (4) eine Stanzausnehmung (7) und ein Nietgegenhalter (8) vorgesehen sind, daß zum Stanzen einerseits der Stanzstempel (5) aus einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung, andererseits der Nietgegenhalter (8) aus einer Arbeitsstellung in eine Ruhestellung absenkbar sind und daß zum Nieten einerseits der Stanzstempel (5) aus seiner Arbeitsstellung in seine Ruhestellung, andererseits der Nietgegenhalter (8) aus seiner Ruhestellung in seine Arbeitsstellung anhebbar sind.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als weiteres Werkzeug ein Signierstempel (9) vorgesehen und mit dem Nietdöpper (6) gemeinsam bewegbar ist.
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanzstempel (5), wie an sich bekannt, über einen Stempelschaft (10) mit einem Stempelkopf (11) verbunden ist.

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4. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Übertragungsschieber (13) zur Kraftübertragung vom Werkzeugschlitten (2) auf den Stanzstempel (5) vorgesehen und in der Arbeitsstellung des Stanzstempels (5) zwischen das rückwärtige Ende des Stanzstempels (5) bzw. den Stempelkopf (11) und eine Kraftübertragungsfläche (14) am Werkzeugschlitten (2) einschiebbar ist.
5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise hydraulische Betätigungsvorrichtung

(15) für den Übertragungsschieber (13) vorgesehen ist.
6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Absenk- und Anhebvorrichtung

(16) für den Stanzstempel (5) vorgesehen ist.
7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absenk- und Anhebvorrichtung (16) mit dem rückwärtigen Ende des Stanzstempels (5) bzw. mit dem Stempelkopf (11) verbunden ist.
8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absenk- und Anhebvorrichtung (16) eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit (17) aufweist.
9. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Absenk- und Anhebvorrichtung (16) gegenüber dem Stanzstempel (5) versetzt angeordnet

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und über einen Schwenkhebel (19) mit dem rückwärtigen Ende des Stanzstempels (5) bzw. mit dem Stempelkopf (11) verbunden ist und daß der Schwenkhebel (19) zwischen der Absenk- und Anhebvorrichtung (16) und dem rückwärtigen Ende des Stanzstempels (5) bzw. dem Stempelkopf (11) am Werkzeugschlitten (2) schwenkbar angelenkt ist.
10. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anhebevorrichtung (22) für den Nietgegenhalter (8) vorgesehen ist.
11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anhebevorrichtung (22) für den Nietgegenhalter (8) aus einem Schiebekeil (23) und einer vorzugsweise hydraulischen Betätigungseinheit (24) für den Schiebekeil (23) besteht.
12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Schiebekeil (23) ein Anzug (26) ausgebildet ist.

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