EP0547389A1 - Vorschubantrieb für Schneidmaschinen - Google Patents

Vorschubantrieb für Schneidmaschinen Download PDF

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EP0547389A1
EP0547389A1 EP92119660A EP92119660A EP0547389A1 EP 0547389 A1 EP0547389 A1 EP 0547389A1 EP 92119660 A EP92119660 A EP 92119660A EP 92119660 A EP92119660 A EP 92119660A EP 0547389 A1 EP0547389 A1 EP 0547389A1
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EP
European Patent Office
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toothed belt
feed drive
slide
carriage
drive according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP92119660A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Preisenhammer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dixie Union Verpackungen GmbH
Original Assignee
Dixie Union Verpackungen GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/06—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form
    • B26D7/0683—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form specially adapted for elongated articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/06—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form
    • B26D7/0608—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form by pushers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/01—Means for holding or positioning work
    • B26D2007/011—Means for holding or positioning work by clamping claws, e.g. in high speed slicers for food products

Definitions

  • the invention relates to a feed drive for the carriage of cutting machines for cutting e.g. of food, whereby the slide guided on the machine frame conveys the material to be cut to the cutting knife.
  • Feed drives of the type specified above are generally known. Such a feed drive is described in DE-OS 39 12 446.
  • a threaded spindle is provided, which is supported at its ends.
  • the drive motor acts on the threaded spindle at one end, in particular at the end facing away from the cutting knife.
  • the one from the Spindle-moving slides convey the material to be cut against the cutting knife.
  • the threaded spindle is driven in the opposite direction, so that the slide is pulled back into the starting position, so that new material to be cut can be inserted.
  • the sled run has a slope in the feed direction. However, it is also possible to provide horizontal slide tracks.
  • the previously common threaded spindle drives for the slide which for example can have a trapezoidal thread or are designed as a ball screw, have a number of disadvantages.
  • the spindles must be lubricated, as running dry will destroy the spindle.
  • a lubricated spindle however, throws off fat particles and dirt at higher speeds, which is unsustainable when processing food.
  • a tight cover of the spindle leads to no success.
  • the feed carriage must be connected to the spindle, which means that the cover must have openings. Bacteria that cannot be removed during cleaning also collect under a cover.
  • the lead screw must provide the carriage with small, gradual feed movements in order to achieve thin disks during the cutting process. This presupposes that the pitch of the spindle must remain small in order to avoid that the motor turns too slowly and therefore too unevenly.
  • the limited incline has the disadvantage, however, that only a low speed is reached when the carriage moves backwards. There is a long ramp-down time during which the cutting machine is at a standstill, which has an unfavorable effect on the other operational processes.
  • the previous arrangement also does not satisfy the cleaning options. This applies not only to the spindle, but also to the drive motor at the rear end of the spindle. After thorough cleaning, the layer of grease on the spindle is also removed, which can lead to malfunctions.
  • the spindle and the associated nuts are precision parts, which have to be made of stainless steel due to the cleaning problems and which are therefore very expensive.
  • the invention has for its object to propose a feed drive for such cutting machines, which offers very good cleaning options, so that the cutting machine is particularly suitable for slicing food. Another object of the invention is to rule out the possibility of malfunctions or machine damage arising from cleaning.
  • the invention is based on the feed drive of the type specified. According to the invention it is proposed that a driven by two deflection rollers guided parallel to the slide track on the machine frame Toothed belt is arranged, which is fixedly connected to the carriage and which takes the carriage.
  • the toothed belt is also suitable for high speeds, with the result that the downtime is very short due to a high return speed of the slide.
  • the toothed belt is absolutely maintenance-free and low-wear. There is no need for a closed box as a cover, so that there is also no undesired bacterial incubation.
  • the deflection roller closer to the cutting knife is driven. This has several advantages. When feeding the sled where it is high precision is important, the length of the belt is only minimal. Any effects of belt stretching are greatly reduced.
  • the motor gets to a place where it can be easily protected.
  • This aim also serves the further proposal of the invention to arrange the axes of the deflection rollers in a vertical plane.
  • the invention further provides, for the drive motor to be arranged under a cover below the toothed belt and / or the slide track.
  • the drive motor can be completely encapsulated in this way, which also has the advantage that the supply lines are also covered. The cleaning fluid cannot reach the motor and the supply lines. Because of the possible encapsulation, there are also no hygiene problems.
  • a simple clamp fastening which also allows a smooth construction, is sufficient for connecting the slide to the toothed belt, so that no additional dirt nests etc. arise.
  • a deflector is provided for at least one deflection roller, which extends between the two belt pieces in front of a deflection roller. Such a deflector represents fault and accident protection.
  • the toothed belt has a pretension that is at least ten times, but preferably twenty times greater than the operating load.
  • a possible expansion of a toothed belt, which is in itself small, is eliminated by the pretension.
  • the additional load under the operating load is so small that it can be neglected.
  • the dimensioning of the toothed belt resulting from this condition is not significant Effort. In addition, the lifespan is increased considerably.
  • the invention prefers a construction in which the slide is carried by two guide rods and the toothed belt engages approximately in the middle between the guide rods on the slide.
  • the guide rods do not require any lubrication since the sliding friction can be kept sufficiently small by other means.
  • the attack of the toothed belt between the guide rods reduces or avoids additional tilting moments.
  • the path of the carriage 5 runs horizontally.
  • the invention can also be used with the same advantages if the sledge run is inclined, as is evident, for example, from DE-OS 39 12 446.
  • the carriage is carried by the upper guide rod 12 and the lower guide rod 13.
  • Slide bearing bushes 14 are provided to support the slide 5 on the guide rods.
  • the material to be cut which is indicated by dash-dotted lines 15, to the carriage 5, the latter has a claw or clamp arrangement 16 which engages at the rear end of the material to be cut.
  • the material to be cut rests on the table 17 and is pushed against the cutting knife 6 thereon.
  • the invention prefers support for the material to be cut 15, as can be seen from the already mentioned DE-OS 39 12 446, the support track for the material to be cut being belt or chain-like and moving together with the carriage 5. This results in better precision in the feed movement of the material to be cut, since there is no friction on the contact surface.
  • the toothed belt 4 is also mounted, which extends between the two deflection rollers 2 and 3 and is designed in particular as an endless belt.
  • the carriage 5 is connected to the belt by the clamp 10.
  • a finite belt can also be used, the ends of which are then secured in the clamp fastening 10.
  • Deflectors 11 are provided in front of the deflection rollers 2 and 3, which serve in particular to prevent accidents in connection with the toothed belt.
  • the axes 7 of the deflection rollers 2 and 3 are arranged vertically. While the deflection roller 3 is mounted in a bearing block 18, the deflection roller 2 has a drive shaft 19 which projects into the housing-like lower part 20 of the machine frame 1.
  • the motor 8 drives the deflection roller 2 and thus the toothed belt 4 via a play-free worm gear 9.

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Abstract

Zum Antrieb des Schlittens (5) dient ein Zahnriemen (4), der von den Umlenkrollen (2 und 3) geführt ist. Der Zahnriemen (4) wird über die Umlenkrolle (2) vom Motor (8) angetrieben. Der Zahnriemenantrieb bedarf keiner Schmierung. Alle Teile können gut gereinigt werden. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Vorschubantrieb für den Schlitten von Schneidmaschinen zum Aufschneiden z.B. von Lebensmitteln, wobei der am Maschinengestell geführte Schlitten das Schneidgut dem Schneidmesser zufördert.
  • Vorschubantriebe der vorstehend angegebenen Gattung sind allgemein bekannt. Beispielsweise ist ein solcher Vorschubantrieb in der DE-OS 39 12 446 beschrieben. Dabei ist eine Gewindespindel vorgesehen, die an ihren Enden gelagert ist. An einem Ende, insbesondere an dem dem Schneidmesser abgewandten Ende wirkt der Antriebsmotor auf die Gewindespindel ein. Der von der Spindel bewegte Schlitten fördert das Schneidgut gegen das Schneidmesser. Am Ende des Schneidvorganges wird die Gewindespindel in umgekehrter Richtung angetrieben, so daß der Schlitten in die Ausgangslage zurückgezogen wird, so daß neues Schneidgut eingelegt werden kann. Im allgemeinen besitzt die Schlittenbahn in der Vorschubrichtung ein Gefälle. Es ist aber auch möglich, horizontale Schlittenbahnen vorzusehen.
  • Die bisher üblichen Gewindespindelantriebe für den Schlitten, die beispielsweise ein Trapezgewinde aufweisen können oder als Kugelrollspindel ausgebildet sind, haben eine Reihe von Nachteilen. Die Spindeln müssen geschmiert werden, da ein Trockenlauf zur Zerstörung der Spindel führt. Eine geschmierte Spindel schleudert aber bei höherer Drehzahl Fettpartikel und Schmutz ab, was bei der Verarbeitung von Lebensmitteln nicht tragbar ist.
  • Eine dichte Abdeckung der Spindel führt zu keinem Erfolg. Der Vorschubschlitten muß mit der Spindel in Verbindung stehen, wodurch die Abdeckung Öffnungen besitzen muß. Unter einer Abdeckung sammeln sich auch Bakterien an, die bei der Reinigung nicht beseitigt werden können.
  • Die Gewindespindel muß dem Schlitten kleine, schrittweise Vorschubbewegungen vermitteln, um beim Schneidvorgang dünne Scheiben zu erreichen. Dies setzt voraus, daß die Steigung der Spindel gering bleiben muß, um zu vermeiden, daß der Motor zu langsam und damit zu ungleichmäßig dreht. Die begrenzte Steigung hat aber den Nachteil, daß bei der Rückwärtsbewegung des Schlittens nur eine geringe Geschwindigkeit erreicht wird. Es ergibt sich eine lange Rücklaufzeit, während der die Schneidmaschine still steht, was sich auf den sonstigen Betriebsablauf ungünstig auswirkt.
  • Wird die Gewindespindel beim Rücklauf mit sehr hoher Geschwindigkeit angetrieben, besteht bei verhältnismäßig dünnen Spindeln die Gefahr, daß die kritische Drehzahl der Spindel erreicht wird bzw. daß diese in Schwingungen gerät. Neben der Geräuschbildung verkürzt dies die Lebensdauer.
  • Die Verwendung von Spindeln größeren Durchmessers ist wegen der dann jeweils anzutreibenden Massen unerwünscht.
  • Eine etwaige Lösung des Problems in der Richtung, daß zwei getrennte Spindeln mit verschiedenen Steigungen für den Vorschub und die Rückwärtsbewegung vorgesehen werden, wäre sehr aufwendig und teuer.
  • Die bisherige Anordnung befriedigt auch bezüglich der Reinigungsmöglichkeiten nicht. Dies gilt nicht nur für die Spindel, sondern auch für den Antriebsmotor am rückwärtigen Ende der Spindel. Bei gründlicher Reinigung wird auch die Fettschicht auf der Spindel entfernt, was zu Betriebsstörungen führen kann. Die Spindel und die zugehörigen Muttern sind Präzisionsteile, die wegen der Reinigungsprobleme aus rostfreiem Stahl bestehen müssen und die daher sehr aufwendig sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vorschubantrieb für derartige Schneidmaschinen vorzuschlagen, der sehr gute Reinigungsmöglichkeiten bietet, so daß die Schneidmaschine insbesondere auch zum Aufschneiden von Lebensmitteln voll einsetzbar ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht dabei darin, auszuschließen, daß durch die Reinigung Betriebsstörungen bzw. Maschinenschäden auftreten.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem Vorschubantrieb der eingangs angegebenen Gattung. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß parallel zur Schlittenbahn am Maschinengestell ein von zwei Umlenkrollen geführter angetriebener Zahnriemen angeordnet ist, der fest mit dem Schlitten verbunden ist und der den Schlitten mitnimmt.
  • Es ist gefunden worden, daß durch die Verwendung eines Zahnriemens in diesem Zusammenhang alle anstehenden Probleme gelöst werden können. Die Bauweise ist zudem weniger aufwendig als die bisherige Anordnung. Der Zahnriemen benötigt an den freiliegenden Flächen keinerlei Schmierung. Der Zahnriemen kann also den Reinigungsflüssigkeiten voll ausgesetzt werden. Da der Zahnriemen keine Schmierung oder dergleichen benötigt, werden auch keine Schmutzpartikel abgeschleudert.
  • Es wurde gefunden, daß ein Zahnriemen in gleicher Weise für den Vorschub in kleinsten Schritten geeignet ist, als auch für eine rasche Rückzugsbewegung. Etwaige anfängliche Befürchtungen einer nicht hinreichenden Präzision eines Zahnriemenantriebs haben sich überraschenderweise nicht bestätigt. Es ist leicht möglich, auch mittels eines Zahnriemens kleinste Vorschubwege zu erreichen. Dabei spielt auch eine Rolle, daß erkannt wurde, daß Ungenauigkeiten beispielsweise hinsichtlich der Dicke der abgeschnittenen Scheiben im Grunde von der Nachgiebigkeit des Schneidgutes bedingt sind, die durch eine übermäßige Präzision beim Antrieb nicht beeinflußt werden kann.
  • Der Zahnriemen ist auch für hohe Geschwindigkeiten geeignet, mit dem Ergebnis, daß durch eine hohe Rücklaufgeschwindigkeit des Schlittens die Stillstandszeit sehr gering wird.
  • Der Zahnriemen ist absolut wartungsfrei und verschleißarm. Es ist kein geschlossener Kasten als Abdeckung notwendig, so daß auch kein unerwünschter Bakterienbrutraum entsteht.
  • In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die dem Schneidmesser nähere Umlenkrolle angetrieben ist. Dies hat verschiedene Vorteile. Beim Vorschub des Schlittens, bei dem es auf hohe Präzision ankommt, ist die beanspruchte Länge des Riemens nur gering. Etwaige Einflüsse der Riemendehnung werden stark reduziert.
  • Andererseits gelangt der Motor an eine Stelle, in der er leicht geschützt werden kann.
  • Diesem Ziel dient auch der weitere Vorschlag der Erfindung, die Achsen der Umlenkrollen in einer Vertikalebene anzuordnen. Dadurch wird es möglich, wie die Erfindung weiter vorsieht, daß der Antriebsmotor unter einer Abdeckung unterhalb des Zahnriemens und/oder der Schlittenbahn angeordnet ist. Der Antriebsmotor kann auf diese Weise ganz gekapselt werden, was auch den Vorteil mit sich bringt, daß auch die Zuleitungen abgedeckt sind. Die Reinigungsflüssigkeit kann den Motor und die Zuleitungen nicht erreichen. Wegen der möglichen Kapselung entstehen auch keine Hygieneprobleme.
  • Für die Verbindung des Schlittens mit dem Zahnriemen genügt eine einfache Klemmbefestigung, die auch eine glatte Bauweise zuläßt, so daß keine zusätzlichen Schmutznester usw. entstehen.
  • Von Vorteil ist weiter, wenn ein Abweiser für mindestens eine Umlenkrolle vorgesehen ist, der sich zwischen den beiden Riemenstücken vor einer Umlenkrolle erstreckt. Ein solcher Abweiser stellt einen Störungs- und auch Unfallschutz dar.
  • Günstig ist es weiter, wenn der Zahnriemen eine Vorspannung aufweist, die mindestens zehnmal, vorzugsweise jedoch zwanzigmal größer ist als die Betriebslast. Eine etwaige Dehnungsmöglichkeit eines Zahnriemens, die an sich schon gering ist, wird durch die Vorspannung eliminiert. Die zusätzliche Belastung unter der Betriebslast ist so gering, daß sie vernachlässigt werden kann. Die sich aus dieser Bedingung ergebende Dimensionierung des Zahnriemens stellt andererseits keinen nennenswerten Aufwand dar. Darüberhinaus wird die Lebensdauer beträchtlich vergrößert.
  • Die Erfindung bevorzugt eine Bauweise, bei der der Schlitten von zwei Führungsstangen getragen ist und der Zahnriemen annähernd in der Mitte zwischen den Führungsstangen am Schlitten angreift. Die Führungsstangen bedürfen keiner Schmierung, da die Gleitreibung insoweit durch andere Mittel hinreichend klein gehalten werden kann. Der Angriff des Zahnriemens zwischen den Führungsstangen verringert oder vermeidet zusätzliche Kippmomente.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Schneidmaschine, mit einem erfindungsgemäßen Vorschubantrieb,
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf die Darstellung der Fig. 1 und
    Fig. 3
    einen Schnitt durch die Darstellung der Fig. 1 entsprechend der Schnittlinie III-III.
  • Bei der Schneidmaschine, die in der Zeichnung gezeigt ist, verläuft die Bahn des Schlittens 5 horizontal. Die Erfindung ist aber mit gleichen Vorteilen auch dann anwendbar, wenn die Schlittenbahn geneigt verläuft, wie sich dies beispielsweise aus der DE-OS 39 12 446 ergibt.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Schlitten von der oberen Führungsstange 12 und der unteren Führungsstange 13 getragen. Zur Abstützung des Schlittens 5 auf den Führungsstangen sind Gleitlagerbuchsen 14 vorgesehen. Zur Verbindung des Schneidgutes, das mit strichpunktierten Linien 15 angedeutet ist, mit dem Schlitten 5 besitzt dieser eine Krallen- bzw. Klammeranordnung 16, die am rückwärtigen Ende des Schneidgutes angreift. Das Schneidgut liegt auf dem Tisch 17 auf und wird auf diesem gegen das Schneidmesser 6 geschoben. Die Erfindung bevorzugt jedoch eine Unterstützung des Schneidgutes 15, wie diese aus der schon erwähnten DE-OS 39 12 446 hervorgeht, wobei die Auflagebahn für das Schneidgut gurt- oder kettenartig gestaltet ist und sich zusammen mit dem Schlitten 5 bewegt. Dies ergibt eine bessere Präzision bei der Vorschubbewegung des Schneidgutes, da die Reibung auf der Auflagefläche wegfällt.
  • Am Maschinengestell 1 ist ferner der Zahnriemen 4 gelagert, der sich zwischen den beiden Umlenkrollen 2 und 3 erstreckt und insbesondere als endloser Riemen ausgebildet ist. Der Schlitten 5 ist mit dem Riemen durch die Klemmbefestigung 10 verbunden. Anstelle eines endlosen Zahnriemens 4 kann auch ein endlicher Riemen Verwendung finden, dessen Enden dann in der Klemmbefestigung 10 gesichert sind.
  • Vor den Umlenkrollen 2 bzw. 3 sind jeweils Abweiser 11 vorgesehen, die insbesondere der Unfallverhütung im Zusammenhang mit dem Zahnriemen dienen.
  • Die Achsen 7 der Umlenkrollen 2 und 3 sind vertikal angeordnet. Während die Umlenkrolle 3 in einem Lagerbock 18 gelagert ist, besitzt die Umlenkrolle 2 eine Antriebswelle 19, die in den gehäuseartigen unteren Teil 20 des Maschinengestells 1 hineinragt. Über ein spielfreies Schneckengetriebe 9 treibt der Motor 8 die Umlenkrolle 2 und damit den Zahnriemen 4 an.

Claims (8)

  1. Vorschubantrieb für den Schlitten von Schneidmaschinen zum Aufschneiden z.B. von Lebensmitteln, wobei der am Maschinengestell geführte Schlitten das Schneidgut dem Schneidmesser zufördert, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Schlittenbahn am Maschinengestell (1) ein von zwei Umlenkrollen (2,3) geführter, angetriebener Zahnriemen (4) angeordnet ist, der fest mit dem Schlitten (5) verbunden ist und der den Schlitten mitnimmt.
  2. Vorschubantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schneidmesser (6) nähere Umlenkrolle (2) angetrieben ist.
  3. Vorschubantrieb nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (7) der Umlenkrollen (2,3) in einer Vertikalebene angeordnet sind.
  4. Vorschubantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (8) unter einer Abdeckung unterhalb des Zahnriemens (4) und/oder der Schlittenbahn angeordnet ist.
  5. Vorschubantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Klemmbefestigung (10) zwischen dem Zahnriemen (4) und dem Schlitten (5).
  6. Vorschubantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Abweiser (11) für mindestens eine Umlenkrolle (2,3), der sich zwischen den beiden Riemenstücken vor einer Umlenkrolle erstreckt.
  7. Vorschubantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnriemen (4) eine Vorspannung aufweist, die mindestens 10mal, vorzugsweise jedoch 20mal größer ist als die Betriebslast.
  8. Vorschubantrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (5) von zwei Führungsstangen (12,13) getragen ist und der Zahnriemen (4) annähernd in der Mitte zwischen den Führungsstangen am Schlitten angreift.
EP92119660A 1991-12-19 1992-11-19 Vorschubantrieb für Schneidmaschinen Withdrawn EP0547389A1 (de)

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DE4142009 1991-12-19
DE19914142009 DE4142009A1 (de) 1991-12-19 1991-12-19 Vorschubantrieb fuer schneidmaschinen

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EP92119660A Withdrawn EP0547389A1 (de) 1991-12-19 1992-11-19 Vorschubantrieb für Schneidmaschinen

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