DE6910288U

DE6910288U - Waelzfraesmaschine mit werkstueckzufuehrvorrichtung.

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Publication number: DE6910288U
Application number: DE19696910288
Authority: DE
Original assignee: RUDOLPH STAEHELY MASCHF
Current assignee: RUDOLPH STAEHELY MASCHF
Priority date: 1969-03-14
Filing date: 1969-03-14
Publication date: 1971-07-15

Description

Maschinenfabrik

Rudolf Staehely

56 Wuppertal-Barmen

Linderhauser Str. 32

Wälzfräsmaschine mit Weifetückzuführungseinrichtung.

Die Neuerung betrifft eine Wälzfräsmaschine mit Werkstückzuführungseinrichtung, insbesondere zum 2iubringen , insbesondere für wellenförmige Werkstücke, besitehend aus einem schrittweise bewegten Magazin und einem achxvenkenden Greifer zum Transport der Werkstücke in die und aus der Bearbeitungsposition der Maschine.

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Der automatische Werkstückwechsel bei Hochieistungs-Wälzfräsmaschinen mit vertikaler Aufspannachse verursacht erhebliche Schwierigkeiten, insbesondere wenn es sich um wellenförmige Werkstücke größerer Längenabmessungen handelt. Es ist an sich bereits bekannt, Wellenwerkstücke, die in Aufspannung zwischen Körnerspitzen der Fräsmaschine mit Verzahnungen gefräst werden, in stehender Stellung mittels eines Gliederbandes der Maschine zu- und abzuführen, wobei Greifervorrichtungen das Werkstück einzeln in und aus der Aufspannachse transportieren. Als Greifervorrichtung dient in diesem Fall eine drehbare Transportscheibe, welche innerhalb des Gegenhalterständers vorgesehen ist und das Werkstück in einer Schwenkung aus der Gliederbandhalterung in die Aufspannstelle bringt. Hierbei können nur Werkstücke kurzer Länge transportiert werden, weil die Innehaltung genauer AchsParallelität erfahrungsgemäß nicht möglich ist. Man hat daher auch schon eine andere Ausbildung getroffen, die bekanntlich darin besteht, daß lange, mit einem Flansch versehene

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Wellenwerlcstücke in hängender Stellung mittels zweier übereinander angeordneten Transportketten, die die Aufspannaxe der Wälzfräsmaschine kreuzen, unmittelbar zuzubringen. Auch hierbei tritt aber die Schwierigkeit auf, daß eine Vorzentrierung des Werkstückes vor dem Eintreten der Einspannspitsen vorgenommen werden muß. Dieser Umstand, sowie der Zwang, die Transportketten genau der Werkstücklänge anzupassen und ferner der Form des Wellenflansches entsprechende Hängefächer vorzusehen, verhindern es, Wellenwerkstücke verschiedener Form und Länge mit derselben Einrichtung zu bearbeiten.

Die Neuerung geht daher von dem Gedanken aus, eine Einrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, mittels welcher je nach Betriebserfordernis, Wellenwerkstücke verschiedener Form und Länge mit ein- und derselben Anlage einer Wälzfräsmaschine mit Gegenhalteständer zu- und abgeführt werden kann. Aufgabe der Neuerung ist es nun, eine ins-

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besondere hinsichtlich ihrer Einspannweite einfach und schnell umstellbare Magazin-Einrichtung auszubilden, die in vorteilhafterweise eine genaue, zur Einspannachse achsparallele, bei der Übergabe spiel- und pendelfreie Halterung aufweist.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß einem in seiner Schwenkebene höhenverlagerbaren Greifer ein die Werkstücke in Spitzenhalterung aufnehmendes, drehbares Doppeltellermagazin zugeordnet ist, dessen Spitzen in der Greiferposition in die Freigabestellung steuerbar sind und dessen oberer Teller auf unterschiedliche Abstandmaße zum unteren Teller verstellbar ist.

Hierbei sind vorteilhafterweise neuerungsgemäß die Spitzen des oberen Tellers in Richtung des unteren Tellers federbelastet und fahren mit ihren rückwärtigen bundförmigen Ende in eine

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mitsamt dem oberen Teller höhenverlagerbare Rückzugeinrichtung ein, während die Spitzen des
unteren Tellers sich mit-ihrem rückwärtigen Ende auf einer ringförmigen Gleitkufe abstützen,
die sich beiderseits einer unteren Rückzugeinrichtung anschließt.

Ferner ist neuerungsgemäß der Greifer auf einem an einem Gegenhalterständer verschieblich angeordneten Schlitten angebracht und ist von einem den Gegenhalterständer umfassenden Lagering getragen.

Es ist weiterhin neuerungsgemäß die vertikale
Tragachse der Teller in einem auf den Gegenhalterständer zustellbaren Tisch angeordnet.

Die untere Rückzugzange übergreift sodann neuerungsgemäß den endseitigen Bund der Spitze mittels in Querrichtung abgefederten Bolzen.

Der Tisch ist neuerungsgemäß mit Gleitstücken

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auf parallellaufenden Führungsstangen gelagert und ist von einem im Bereich der Längsmitte der Führungsstangen angreifenden Hydraulikantrieb vers chiebbar.

Die neuerungsgemäße Ausbildung ergibt in baulicher und betrieblicher Hinsicht einen sehr erheblichen technischen Fortschritt insofern, als ein schnelles Umstellen des Magazines für kürzere oder längere Werkstücke erzielt ist. Es treten demzufolge beim Umrüsten nur kurze Arbeitsunterbrechungen ein, was für die Nutzung von den in Betracht kommenden Hoclileistij.ngs-Wälaf ras maschinen erhebliche Kostenersparnis ergibt. Zudem ist eine einfache programmäßige Steuerung des Magazines ermöglicht; und es ist eine betriebssichere Ankopplung an die taktgebende Fräsmaschinensteuerung erreicht. Im übrigen ist die Betriebssicherheit des Magazines zufolge seiner Drehteller gewährleistet; die Beschickung des Magazines ist einfach durchzuführen. Es ist für die Wellenwerkstücke selbst bei großer Länge eine exakte achs-

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parallele Halterung des Wellenwerkstückes zur Einspannachse der Präsmaschine gesichert.

Der Greifer ist dabei in seiner Höhenlage so ; einstellbar, daß er die Werkstücke oberhalb deren

\ ' Schwerpunkt erfaßt, wodurch die pendelfreie

I ■ Halterung bei der Übergabe erzielt ist. Zufolge

1 der Verzahnung des Greiferschwenkkreises mit

I dem Teilkreis der Drehteller kann ein Paar von

I Greifern diametral gegenüberliegend angeordnet

I werden, Dies ermöglicht einen schnellen Werkstück-

I wechsel, weil die Übergabe und Übernahme der WeI-

\ len während der Fräsarbeitszeit erfolgen kann,

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I wobei für das Magazin eine hin- und hergehende

I Zustellbewegung vorgesehen ist. Man braucht hier-

ι zu in vorteilhafter Weise lediglich den die ver-

'ξ tikale Tragachse der Teller tragenden Tisch auf

Führungsstangen verschieblich auszubilden. Da j unter Umständen, d.h. je nach Werkstückdurch-

messern z.B. von Flanschwellen, bei gegebener Teilung der Drehteller Einspannspitzen unbesetzt bleiben müssen ist eine aus abgefederten^ einen

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Bund übergreifenden Bolzen bestehende Sicherung für das Einfahren der unteren Haltespitze in die Rückzugzange von weiterem Vorteil.

Auf der Zeichnung ist die Neuerung in einer beispielsweisen Ausbildung dargestellt, und zwar zeigen:

Abb. 1 eine Seitenansicht der neuerungsgemäßen Einrichtung in Verbindung mit einer einen Gegenhalterständer aufweisenden Hochleistungs-Wälzfräsmaschine an sich bekannter ^Bau" Art,

Abb. 2 in größerem Maßstab das Doppelteller-Magazin unter Darstellung der Greifposition eines am Gegenhalterständer gelagerten Greifers,

Abb, 3 hierzu eine Draufsicht auf den unteren Drehteller,

Abb. 4 einen teilweisen Vertikalschnitt gemäß Linie IV-IV der Abb. 5 durch den Gegenhalterständer und der Greifervorrichtung,

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Abb. 5 einen Horizontalschnitt hierzu, Abb. 6 in größeren Maßstab eine Ansicht einer

Greiferausbildung und
Abb. 7 ebenfalls Lm größerem Maßstab die untere Rückzugzange für die Haltespitzijn des

unteren Drehtellers.

Die automatisch arbeitende Hochleistungswälzfräsmaschine 1 trägt auf einem kastenförmigen Bett 1' einen Hauptständer 2, an welchem der Frässchlitten 3 gelagert ist. Ein dem Hauptständer 2 gegenüber angeordneter Gegenhalterständer 5 ist durch ein Querhaupt 4- fest verbunden, so daß innerhalb des so gebildeten Portales auf dem Bett 1' ein Drehtisch 6 und am Gegenhalterständer ein hoch- und tief fahrbahrer Gegenhalter 7 vorgesehen werden kann. Der Drehtisch 6 als auch der Gegenhalter 7 sind zwecks Aufspannens von Wellenwerk— etücken 8 mit Spitzen 9 bzw. 10 versehen, die das Werkstück in vertikaler Aufspannachse zentrieren, üblicherweise ist für den Drehungßantrieb des Werkstückes «line bUohsenförmige Spannzange oder messerförmiife Mitnehmerschneiden vorgesehen,

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was aber in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Der Wälzfräser 11 ist vermittels seines Schlittens 3 gegen das Werkstück 8 zustellbar.

Für das automatische Zubringen und Abführen der wellenförmigen Werkstücke 8 aus einem schrittweise drehbaren Magazin (siehe Abbildung 2) ist ein um den Gegenhalterständei." 5 schwenkender Greifer 12 (siehe Abbildungen 4 und 5). vorgesehen, dessen Backen 12' zangenartig beweglich und mittels eines hydraulisch betätigten Druckzylinders 12'« gesteuert sind.

Es ist vorzugsweise ein Greiferpaar an einem, den Gegenhalterständer 5 umfassenden Lagerring geführten verzahnten Ringkörper H in diametraler Stellung zueinander angebracht. Der Lagerring 13 sitzt an einem am Gegenhalterständer 5 verschieblich angeordneten Schlitten 15, welcher mittels der Spindel 16 zwecks Veränderung der Schwenkebene des Greifers 12 höhenverlagerbar ist. Die

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Spindel 16 ist motorisch oder hydraulisch antreibbar und kann auch so gesteuert werden, daß in Abhängigkeit vom Ladetakt ein Absenken des Werkstückes in die Spannvorrichtung und Wiederausheben möglich ist.

Las der Wälzfräsmaschine 1 bzw. dem zugehörigen Greifern 12 zugeordnete drehbare Magazin (siehe Abb. 1) besteht aus zwei_: in variablem Abstand "W" voneinander angeordneten Tellern 17, 18, die auf einer vertikalen Tragachse 19 drehfest sitzen, Die Tragachse 19 weist ein Spindelgewinde 20 auf, auf welchem Spannmuttern 21, 21* schraubbar sind, so daß die Abstandweite W genau einstellbar und der obere Drehteller 17 festklemmbar ist.

Die labe 17' des oberen Drehtellers ist ferner von einem Lagerauge 23 eines Stützarmes 22 umfaßt, dessen Ende 22· am Gegenhalterständer 5 befestigt ist und welch letzteres verschieblich im Hauptteil des Stützarmes 22 geführt ist.

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Die Tragachse 19 ist vertikal auf einem auf den Gegenhalter 5 zustellbaren Tisch 24 angeordnet. Hierzu weist der ortsfeste Unterbau 25 zwei parallel verlaufende Pührungsstangen 26 auf, auf denen der Tisch 24 mittels Gleitstücken 27 ver- jk'

schieblich gelagert ist. Ein im Bereich der ;

Iiängsmitte zu den Führungsstangen 26 angreifender Hydraulikantrieb 28 bewirkt die Verschiebungsbewegung.

Vom Tisch 24 ist auch noch ein Getriebe 29 getragen, mittels welchem die Tragachse 19 schritt- j weise gedreht werden kann- i

Auf den beiden Drehtellern 17, 18 sind in Lager- |

büchsen 30 bzw. 31 <?-ie zum Einspannen der Wellen- \

Werkstücke 8 dienenden Spitzen 32 bzw. 33 ange- |

ordnet. Die Spitzen 33 des oberen Tellers 17 sind in Richtung auf den unteren Teller 18 federbelastet, vgl. Abb. 2 Druckfeder 34. Ihr mit einem Bund 35 besetztes Ende ragt frei aus der

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Haltebüchse 31 vor. Pur die im Bereich der Bewegungsbahn vorstehenden Enden der Spitzen 33 ißt am Stützarm 22 eine Rückzugzange 3(5 vorgesehen. Diese besteht im wesentlichen aus einem Hydraulikzylinder 37, der den Rückzug der ih übergabesteilung in die Zange eingefahrenen Spitze bewirkt.

Die auf dem unteren Teller 18 vorgesehenen Spitzen 32 besitzen ebenfalls auf dem Ende ihres Schaftes einen Bund 35'» jedoch fehlt hier eine Belastungsfeder. Die Enden der Spitzen 32 setzen sich unter ihrem Eigengewicht auf eine ringförmige Gleitkufe 38, die auf der Oberseite des Tisches 24 angeordnet ist. In der Übergabeposition des Werkstückes an den Greifer ist die Gleitkufe 38 unterbrochen und an dieser Stelle eine Rückzugzange 39 (siehe Abb. 7) vorgesehen. Auch diese besteht im wesentlichen aus einem Hydraulikzylinder 40, welcher die Zange gegen die Wirkung der Druckfeder 41 zurückzieht. Das

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Maul der Zange 39 weist in Querrichtung abgefederte Bolzen 42 auf, die den Bund 35' übergreifen. Hierdurch wird beim Einlaufen eines Spitzenendes ein schnäpperartiges Ausweichen : der Zangenbacken (Bolzen 42) bewirkt.

Zur Steuerung des Magazines und der Greifer sind Elektrohydraulische Steuerungsmittel vorgesehen, und zwar sind durch Endschalter betätigte Magnetventile in den Druckölleitungen angeordnet. Derartige Endschalter sind für die Schrittdrehbewegung der Magazinteller als vom Ende der Spitze 33 betätigte Drucktas^eirischalter "A"; für die Rückzugstellung der Spitzen 32, •\ als von einem Anschlagstift 43 beaufschlagte

« Drucktastschalter B bzw. B¹ und für die Schwenk-

bewegung der Greifer als Anschlagschalter C, C¹ vorgesehen (vgl. Abb, 2 und 5)»

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung

ist folgende: Anhand der Abb_e 1 ist die Relativstel-

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lung des Magazines zur Wälzfräsraaschine ersichtlich. Diese Grundstellung zeigt das Magazin in zurückgefahrener Lage, so daß ein Wellenwerkstück 8 in einen Greifer 12 freitragend gefaßt, und der andere Greifer beim in Bearbeitungestellung der Präsmaschine aufgespannten Werkzeug liegt. Hierbei ist der eine Greifer in Klemmstellung seiner Backen und der andere in Öffnungsstellung derselben gehalten.

Beispielsweise kann zufolge dieser Öffnungsstellung das aufgespannte Werkstück auch mehr oder weniger weit in eine zwecks kraftschlüssiger Auf-

nähme im Drehtisch 6 vorgesehenen Spannbüchse

j· abgesenkt werden.

Der Präser 11 der Maschine wird nun vorgeschoben, er fräst die vorgesehene Zahn= oder Nuten=

form im Wäzfräsverfahren ein, wobei das Werkstück

; kontinuierlich gedreht wird. Dies ist des offenen

j Greifers wegen möglich. Nach Beendigung der Präs-

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arbeit geht der Fräser zurück, das in Ladestellung gehaltene Werkstück wird von dem Greifer eingespannt und nun erfolgt durch einen Steuerimpuls der Programmsteuerung das Schwenken der Greifer um 180°. Bewirkt wird das Schwenken mittels eines Elektromotors 44- der über die Welle 46 ein in die Verzahnung des Ringes 14 eingreifendes Ritzel treibt. Die Schwenkung der Greifer wird gestoppt durch die Endschalter G bzw. 0·, die Drehrichtung ist abwechselnd rechts- oder linksdrehend. Hierbei wird gleichzeitig ein Wellenwerkstück 8 aus und ein anderes in die Aufspannstellung getragen.

In der magazinseitigen Übergabesteilung angelangt, ist das fertige Werkstück freiliegend gehalten (siehe Abb. 1). Durch die Programmsteuerung wird nun das Heranfahren des Magazines bewirkt» Die Spitzen 32, 33 der beiden Teller 17, 18 sind hierbei in zurückgezogener Lage und treten achsgenau zu den Körnerbohrungen des Werkstückes in die Übergabestellung gemäß Abb. 2. Hierauf werden

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die Spitzen 32, 33 einander genähert, was durch entsprechende Steuerung der Hydraulikzylinder 37, 40 bewirkt wird. Nach öffnen der Greiferbacken erfolgt ein Zurückfahren des Magazines und anschließend ein Drehungsschritt der Teller 17, 18, demzufolge ein bearbeitetes Werkstück beiseite und ein neues unbearbeitetes Wellenwerkstück in die Vorschubebene gebracht wird. Durch Zustellen des Magazines wird nun letzteres in die Greifer in die Übergabeposition eingeführt. Der Greifer wird geschlossen und die Spitzen 32, 33 zurückgezogen. Alsdann tritt das Magazin wieder zurück und der Ladezyklus ist beendet.

Neuerungswesentlich ist es, daß die oben beschriebene Einrichtung ohne Umbau und ohne erheblichen Zeitaufwand sowohl für Wellenwerkstücke verschiedener Länge, als auch Formgebung, z. B. Planschwellen, umgestellt werden kann. Dies geschieht in folgender Weise: Zum Zwecke der passenden Spitzenweite für die Halterung der Werkstücke

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wird die ^pannmutter 21 gelöst und vermittelst der Stellmutter 21· der obere Teller 17 in entsprechenden Abstand "W" vom unteren Teller 18 gebracht. Die Rückzugzange 36 folgt dieser Einstellung, da der Arm 22· am Gegenhalterständer in einer lotrechten Führung gleitend gehalten ist.

Man kann nun auch die Schwenkebene der Greifer 12 beliebig höhenverlagern. Hierzu ist mittels der Spindel 16 (s. Abb. 4 und 5) der Schlitten 15 in der Höhe längs des Gegenhalterständers 5 verschieblich. Die Spindel (ElS ist vorzugsweise als Schraubspindel ausgebildet und wird entsprechend verstellt. Die Einstellung der Höhenlage der Schwenkebene richtet sich nach der Einstellung des oberen Tellers 17 des Magazines und wird so bemessen, daß der Schwerpunkt des Werkstückes unterhalb der Einspannung durch den Greifer 12 liegt.

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Die Be- und Entladung des Magazines erfolgt auf einfache Weise. Aus dem nach gewisser Arbeitszeit um einen größeren Winkel gedrehten Magazin, welches alsdann auf dem freiliegendem Sektor mit bearbeitenden Werkstücken gefüllt ist, wird durch Anheben der Werkstücke gegen den Druck der oberen Spitzen deren federndes Zurückweichen bewirkt. Dann wird das betreffende Werkstück aus seiner Einspannachse ausgewinkelt und herausgenommen, gegebenenfalls auf ein Transportband oder dergleichen weggelegt, so daß es an seine Weiterverarbeitungsstelle gebracht werden kann. Das Einsetzen der neuen unbearbeiteten Werkstücke geschieht in entsprechend umgekehrter Handlungsweise. Man erfaßt mit dem am oberen Werkstückende angebrachten Zentrierkörner die obere Spitze und drückt dieselbe federnd zurück. Unter Einwinkein des Wellenwerkstückes setzt man letzteres dann mit seinem unteren Ende bzw. mit der Körnerbohr;ing derselben auf die untere Einspannspitze und läßt den Pederdruck der oberen Spitze auswirken, wobei das Werkstück achsgenau zentriert und eingespannt wird.

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Das beschriebene Be- und Entladen kann natürlich einzeln nach jeder Schrittdrehung erfolgen, was bei kurzen Arbeitszeiten zweckroll ist. Es können aber auch abschnittweise mehrere Werkstücke hintereinarider aus- und eingeladen werden, so daß kleine Bedienungsperson mehrere Magazine warten kann.

Claims

Ansprüche

1.) Wälzfräsmaschine mit Werkstückzuführungseinrichung, insbesondere für wellenförmige Werkstücke, bestehend aus einem schrittweise bewegten Magazin und einem schwenkendem Greifer zum Transport der Werkstücke in die und aus der Arbeitsposition der Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß dem in seiner Schwenkebene höhenverlagerbaren Greifer (12) ein die Werkstücke (8) in Spitzenhalterung aufnehmendes, drehbares Doppeltellermagazin (17,18) zugeordnet ist, deren Spitzen (32,33) in der Greifposition in die Freigübestellung steuerbar sind und dessen oberer Teller (17) auf unterschiedliche Abstandmaße (W) zum unteren Teller (18) verstellbar ist.

2.) Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen (33) des oberen Tellers (17) in Richtnng

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des unteren Tellers (18) federbelastet sind und mit ihrem rückwärtigen, bundförmigen Ende (35) in eine mitsamt dem oberen Teller höhenverlagerbare Rückzugeinrichtung (36) einfahren, während die Spitzen (32) des unteren Tellers (18) sich mit ihrem rückwärtigen

Ende (35') auf einer ringförmigen Gleitkufe (38) abstützen, die sich beiderseits einer unteren Rückzug-

•5 einrichtung (39) anschließt.

3.) Maschine nach Anspruch 1, daduruch gekennzeichnet, daß der Greifer (12) auf einem am Gegenhalterständer (5) verschieblieh angeordneten Schlitten (15) sitzt und von einem den Gegenhalterständer (5) umfassenden Lagerring (13) getragen ist.

4.) Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Tragachse (19) der Teller (17,18) in einem auf den Gegenhalterständer (5) zustellbaren. Tisch (24) angeordnet ist.

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5.) Maschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Tückzugzange (39) den endse^tigen Bund (35') der Spitze (32) mittels in Querrichtung abgefederter Bolzen (42) übergreift.

6.) Maschine nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch (24) mit Gleitstücken (27) auf parallellaufenden Führungsstangen (26) lagert und von einem im Bereich der Längsmitte der Führungsstangen angreifenden Hydiaulikantrieb (28) verschiebbar ist.

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