EP1762336A1 - Regelscheibengruppe für eine spitzenlose Schleifmaschine - Google Patents

Regelscheibengruppe für eine spitzenlose Schleifmaschine Download PDF

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EP1762336A1
EP1762336A1 EP06018556A EP06018556A EP1762336A1 EP 1762336 A1 EP1762336 A1 EP 1762336A1 EP 06018556 A EP06018556 A EP 06018556A EP 06018556 A EP06018556 A EP 06018556A EP 1762336 A1 EP1762336 A1 EP 1762336A1
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EP
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axis
regulating wheel
bearing housing
spindle bearing
wheel group
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Magnus Lange
Reto Zwahlen
Walter Holderegger
Karsten Otto
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Studer Mikrosa GmbH
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Studer Mikrosa GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/18—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centreless means for supporting, guiding, floating or rotating work
    • B24B5/30—Regulating-wheels; Equipment therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/20—Drives or gearings; Equipment therefor relating to feed movement
    • B24B47/206—Drives or gearings; Equipment therefor relating to feed movement for centreless grinding machines; for machines comprising work supports, e.g. steady rests

Definitions

  • the invention relates to a regulating wheel group for a centerless grinding machine, with a control spindle bearing housing in which a regulating wheel is rotatably mounted about a first axis, and with a device for pivoting the control spindle bearing housing about a machine-fixed second axis parallel to the first axis extends and is spaced therefrom.
  • a regulating wheel group of the aforementioned type is known from DE 296 11 638 U1 known.
  • the workpiece which has the shape of a rotary body, is located on a support, the so-called ruler. From one side attacks a grinding wheel on the workpiece, which is held against from the opposite side by means of a regulating wheel.
  • the axis of rotation of the regulating wheel extends substantially parallel to the workpiece axis; In practice, the axes usually include a small angle with each other for process engineering reasons.
  • the from the above DE 296 11 638 U1 known centerless grinder works with a belt grinder as a tool.
  • the belt grinder is attached to the lower end of a pendulum whose pivot point is located above the machining area on the machine frame.
  • the pendulum movement runs transversely to the workpiece axis.
  • the delivery of the belt grinder is effected via a chain drive and a handwheel.
  • On the side opposite the belt grinder side of the workpiece support is a set of regulating wheels with a regulating wheel, which is also attached to the bottom of a pendulum.
  • the pendulum is also set up in the manner described for a delivery by handwheel.
  • the known regulating wheel group thus has the disadvantage that it does not allow precise delivery and that it requires a considerable space, in particular a considerable height of the machine.
  • the invention is based on the object of developing a regulating wheel group of the type mentioned in such a way that the above-mentioned disadvantages are avoided.
  • a compact design regulating wheel group is to be made available, which allows a precise delivery of the regulating wheel.
  • this object is achieved in that between a machine-fixed component and a spaced-apart from the first and the second axis point of the control spindle bearing housing, a wedge gear is arranged.
  • the wedge gear used in the invention allows a sensitive and precise attitude control with high operating forces, and the whole in a very compact structure.
  • the wedge gear on a cam, which is supported on an abutment.
  • This measure has the advantage that on the rotation of the cam in conjunction with a suitable Unrundprofil a sensitive position control by means of a rotary drive is possible, as he is available in high precision and manageable costs as a standard component.
  • cam disk is rotatable about a third axis and the counterbearing is designed as a roller rotatable about a fourth axis.
  • This measure has the advantage that due to the use of a roller, only a very small amount of friction occurs when adjusting the wedge gear, which on the one hand benefits the accuracy and, on the other hand, the service life.
  • a particularly simple kinematic structure arises when the third and the fourth axis are parallel to the first and the second axis.
  • a good effect is achieved when the cam is arranged on the control spindle bearing housing and the counter bearing on the machine-fixed component.
  • the second axis extends horizontally
  • the control spindle bearing housing is adjustable in the vertical direction and / or the control spindle bearing housing is pivotable about a second axis transverse to the horizontal, fifth axis.
  • Fig. 1 denotes a regulating wheel group of a centerless grinding machine.
  • the regulating wheel group 1 faces a grinding wheel 10. It contains a rotatable about a first axis 11 regulating wheel 12, which is a regulating wheel drive 13th assigned. Between the grinding wheel 10 and the regulating wheel 12 there is a workpiece 14 with a workpiece axis 15 perpendicular to the plane of the drawing. The workpiece 14 rests on a workpiece support 16.
  • the longitudinal axis which runs parallel to the workpiece axis 15, referred to as Z-axis.
  • the transverse to the horizontal axis along which the grinding wheel 10 and / or the regulating wheel 12 can be fed relative to the workpiece 14 is referred to as the X-axis.
  • the third, vertical axis is the Y-axis.
  • Most of the regulating wheel 12 is still pivotable about an axis parallel to the X-axis, which is referred to as A-axis.
  • the regulating wheel 12 bears with its peripheral surface 18 on the workpiece 14 and holds it against the grinding wheel 10.
  • the current position of the regulating wheel 12 in the direction of the X-axis is symbolized in Figure 1 by the reference numeral 20.
  • a device for pivoting is provided according to the invention, which will be described below.
  • the regulating wheel drive 13 is housed in a control spindle bearing housing 32.
  • the control spindle bearing housing 32 is pivotally connected about a second axis 36 approximately below the first axis 11 with a machine-fixed pivot bracket 34.
  • the second axis 36 is substantially parallel to the Z-axis.
  • the control spindle bearing housing 32 is provided with a cam 40.
  • the cam 40 is rotatable about a third, also substantially parallel to the Z-axis extending axis 43. It is driven by a cam drive 42.
  • the cam 40 is supported and thus the cantilevered side of the control disk bearing housing 32 on a roller 44 from.
  • the roller 44 is rotatable about a fourth axis 46 which is also substantially parallel to the Z axis in the pivot bracket 34.
  • the cam 40 is rotated by the cam drive 42, for example in a counterclockwise direction, as shown in Figure 1 by an arrow 48 and an angle ⁇ , then the cam 40 runs with its circumference on the roller 44. Since the radius R of the cam 40 from the angle In this way, the right side of the control spindle bearing housing 32 in FIG. 1 is raised in rotation about the arrow 48 and thus the control spindle bearing housing 32 is pivoted about the second axis 36, as indicated by an angle ⁇ . As a result, the position 20 is shifted to the left and the regulating wheel 12 is delivered in the direction of the workpiece 14.
  • FIGS. 2 and 3 show a practical embodiment of the regulating wheel group 1 shown only very schematically in FIG.
  • an electric motor 50 which forms the regulating wheel drive 13 together with a drive 52 and a control spindle 54.
  • the regulating wheel drive 13 is connected via the control spindle bearing housing 32 with an intermediate plate 60.
  • the pivot bracket 34 has a vertically directed flange 62 which is disposed adjacent to the intermediate plate 60.
  • the intermediate plate 60 and the flange 62 are provided to make the control spindle bearing housing 32 adjustable in the vertical direction (Y-axis) (arrow 66) and pivotable about a horizontal, fifth axis 63 (A-axis) (arrow 74).
  • Denoted by 64 is a first set screw which runs in the flange 62 and is manually rotatable to adjust the control spindle bearing housing 32 together with the intermediate plate 60 relative to the flange 62 and thus to the pivot bracket 34 in the vertical direction (Y-axis) shown with a double arrow 66.
  • the current vertical position is readable on a height scale 68, which is located on the front of the regulating wheel group 1, as Figure 3 shows.
  • Denoted at 70 is a second set screw correspondingly running in the intermediate plate 60 and also manually rotatable to pivot the control spindle bearing housing 32 about the fifth axis 63 (A-axis) relative to the intermediate plate 60, i.e., the spindle. adjust the inclination of the regulating wheel 12.
  • the current inclination can be read on a tilt scale 76, which is located on the back of the regulating wheel group 1, as Figure 2 shows.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

Eine Regelscheibengruppe (1) für eine spitzenlose Schleifmaschine weist ein Regelspindel-Lagergehäuse (32) auf, in dem eine Regelscheibe (12) um eine erste Achse (11) drehbar gelagert ist. Eine Vorrichtung dient zum Verschwenken des Regelspindel-Lagergehäuses (32) um eine maschinenfeste, zweite Achse (36), die zur ersten Achse (11) parallel verläuft und von dieser beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem maschinenfesten Bauteil und einem von der ersten und der zweiten Achse (11, 36) beabstandeten Punkt des Regelspindellager-Gehäuses (32) ein Keilgetriebe (40 - 46) angeordnet ist (Figur 1).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Regelscheibengruppe für eine spitzenlose Schleifmaschine, mit einem Regelspindellager-Gehäuse, in dem eine Regelscheibe um eine erste Achse drehbar gelagert ist, und mit einer Vorrichtung zum Verschwenken des Regelspindellager-Gehäuses um eine maschinenfeste, zweite Achse, die zur ersten Achse parallel verläuft und von dieser beabstandet ist.
  • Eine Regelscheibengruppe der vorstehend genannten Art ist aus der DE 296 11 638 U1 bekannt.
  • Bei einer spitzenlosen Schleifmaschine befindet sich das Werkstück, das die Form eines Drehkörpers aufweist, auf einer Auflage, dem so genannten Lineal. Von der einen Seite greift eine Schleifscheibe am Werkstück an, das von der gegenüberliegenden Seite mittels eine Regelscheibe gegengehalten wird. Die Drehachse der Regelscheibe erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Werkstückachse; in der Praxis schließen die Achsen in der Regel aus prozesstechnischen Gründen einen kleinen Winkel miteinander ein.
  • Im Verlaufe des spitzenlosen Schleifprozesses ist es erforderlich, die beteiligten Baugruppen zuzustellen. Insoweit ist es bekannt, die Regelscheibe in einer horizontalen Richtung quer zur Werkstückachse, d.h. entlang der so genannten X-Achse, zuzustellen. Der erforderliche Vorschub kann mit herkömmlichen Vorschubantrieben dargestellt werden. Es ist jedoch auch bekannt, die Regelscheibe auf einer Schwinge anzuordnen und die Zustellung durch ein Verschwenken der Schwinge zu bewirken.
  • Die aus der eingangs genannten DE 296 11 638 U1 bekannte spitzenlose Schleifmaschine arbeitet mit einem Bandschleifgerät als Werkzeug. Das Bandschleifgerät ist am unteren Ende eines Pendels befestigt, dessen Drehpunkt oberhalb des Bearbeitungsbereichs am Maschinengestell angeordnet ist. Die Pendelbewegung verläuft quer zur Werkstückachse. Die Zustellung des Bandschleifgeräts wird dabei über einen Kettentrieb und ein Handrad bewirkt. Auf der dem Bandschleifgerät gegenüber liegenden Seite der Werkstückauflage befindet sich eine Regelscheibengruppe mit einer Regelscheibe, die gleichfalls unten an einem Pendel befestigt ist. Das Pendel ist auch in der beschriebenen Weise für eine Zustellung mittels Handrad eingerichtet.
  • Die bekannte Regelscheibengruppe hat damit den Nachteil, dass sie keine präzise Zustellung gestattet und dass sie einen erheblichen Bauraum, insbesondere eine erhebliche Höhe der Maschine erfordert.
  • Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Regelscheibengruppe der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll eine kompakt aufgebaute Regelscheibengruppe zur Verfügung gestellt werden, die eine präzise Zustellung der Regelscheibe gestattet.
  • Bei einer Regelscheibengruppe der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen einem maschinenfesten Bauteil und einem von der ersten und der zweiten Achse beabstandeten Punkt des Regelspindellager-Gehäuses ein Keilgetriebe angeordnet ist.
  • Das erfindungsgemäß verwendete Keilgetriebe gestattet nämlich eine feinfühlige und präzise Lageregelung mit hohen Betätigungskräften, und das Ganze bei einem sehr kompakten Aufbau.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Keilgetriebe eine Kurvenscheibe auf, die sich an einem Gegenlager abstützt.
  • Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass über die Drehung der Kurvenscheibe in Verbindung mit einem geeigneten Unrundprofil eine feinfühlige Lageregelung mittels eines Drehantriebes möglich ist, wie er in hoher Präzision und zu überschaubaren Kosten als Standardbauteil erhältlich ist.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist weiter bevorzugt, wenn die Kurvenscheibe um eine dritte Achse drehbar und das Gegenlager als um eine vierte Achse drehbare Rolle ausgebildet ist.
  • Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass durch die Verwendung einer Rolle eine nur sehr geringe Reibung beim Verstellen des Keilgetriebes entsteht, was einerseits der Genauigkeit und andererseits der Lebensdauer zugute kommt.
  • Ein besonders einfacher kinematischer Aufbau entsteht, wenn die dritte und die vierte Achse parallel zur ersten und zur zweiten Achse verlaufen.
  • Bei Ausführungsformen der Erfindung wird eine gute Wirkung erzielt, wenn die Kurvenscheibe am Regelspindellager-Gehäuse und das Gegenlager am maschinenfesten Bauteil angeordnet ist.
  • Wie bereits erwähnt wurde, kann es aus prozesstechnischen Gründen zweckmäßig sein, die Regelscheibe zusätzlich zu der Zustellung entlang der X-Achse noch entlang weiterer Achsen verstellbar und/oder um weitere Achsen verschwenkbar auszubilden.
  • Bei Ausführungsformen der Erfindung verläuft daher beispielsweise die zweite Achse horizontal, und das Regelspindellager-Gehäuse ist in Vertikalrichtung verstellbar und/oder das Regelspindellager-Gehäuse ist um eine zur zweiten Achse quer verlaufende horizontale, fünfte Achse verschwenkbar.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1:
    eine äußerst schematisierte Seitenansicht einer Vorrichtung zum Verschwenken für ein Regelspindel-Lagergehäuse;
    Figur 2:
    eine perspektivische Gesamtansicht einer praktischen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Figur 1, von hinten; und
    Figur 3:
    eine perspektivische Gesamtansicht einer praktischen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Figur 1, von vorne.
  • In Figur 1 bezeichnet 1 eine Regelscheibengruppe einer spitzenlosen Schleifmaschine. Die Regelscheibengruppe 1 steht einer Schleifscheibe 10 gegenüber. Sie enthält eine um eine erste Achse 11 drehbare Regelscheibe 12, der ein Regelscheibenantrieb 13 zugeordnet ist. Zwischen der Schleifscheibe 10 und der Regelscheibe 12 befindet sich ein Werkstück 14 mit einer zur Zeichenebene senkrechten Werkstückachse 15. Das Werkstück 14 liegt auf einer Werkstückauflage 16 auf.
  • In der Schleiftechnik wird die Längsachse, die parallel zur Werkstückachse 15 verläuft, als Z-Achse bezeichnet. Die dazu quer verlaufende Horizontalachse, entlang der die Schleifscheibe 10 und/oder die Regelscheibe 12 relativ zum Werkstück 14 zustellbar sind, wird als X-Achse bezeichnet. Die dritte, vertikale Achse ist die Y-Achse. Meist ist die Regelscheibe 12 noch um eine zur X-Achse parallele Achse verschwenkbar, die als A-Achse bezeichnet wird.
  • Die Regelscheibe 12 liegt mit ihrer Umfangsfläche 18 an dem Werkstück 14 an und hält dieses gegen die Schleifscheibe 10. Die aktuelle Position der Regelscheibe 12 in Richtung der X-Achse ist in Figur 1 durch das Bezugszeichen 20 symbolisiert.
  • Um die Regelscheibe 12 in Richtung der X-Achse auf das Werkstück 14 zuzustellen, ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Verschwenken vorgesehen, die nachstehend beschrieben wird.
  • Der Regelscheibenantrieb 13 ist in einem Regelspindellager-Gehäuse 32 untergebracht. Das Regelspindellager-Gehäuse 32 ist etwa unterhalb der ersten Achse 11 mit einem maschinenfesten Schwenkbock 34 um eine zweite Achse 36 schwenkbar verbunden. Die zweite Achse 36 verläuft im Wesentlichen parallel zur Z-Achse. An seiner der ersten Achse 11 gegenüberliegenden Seite ist das Regelspindel-Lagergehäuse 32 mit einer Kurvenscheibe 40 versehen. Die Kurvenscheibe 40 ist um eine dritte, ebenfalls im Wesentlichen parallel zur Z-Achse verlaufende Achse 43 drehbar. Sie wird von einem Kurvenscheibenantrieb 42 angetrieben. Die Kurvenscheibe 40 stützt sich und damit die frei auskragende Seite des Regelscheibenlager-Gehäuses 32 auf einer Rolle 44 ab. Die Rolle 44 ist um eine vierte Achse 46 drehbar, die in dem Schwenkbock 34 ebenfalls im Wesentlichen parallel zur Z-Achse verläuft.
  • Wenn im vorliegenden Zusammenhang von "im Wesentlichen parallel" die Rede ist, so ist damit eine Anordnung gemeint, die entweder streng parallel oder aber aus prozesstechnischen Gründen auch um einige Grad unparallel verläuft.
  • Wenn die Kurvenscheibe 40 durch den Kurvenscheibenantrieb 42 beispielsweise in Gegenuhrzeigerrichtung verdreht wird, wie in Figur 1 durch einen Pfeil 48 und einen Winkel ϕ dargestellt, dann läuft die Kurvenscheibe 40 mit ihrem Umfang auf der Rolle 44. Da der Radius R der Kurvenscheibe 40 vom Winkel ϕ abhängt, wird auf diese Weise die in Figur 1 rechte Seite des Regelspindellager-Gehäuses 32 bei einer Drehung um den Pfeil 48 angehoben und damit das Regelspindellager-Gehäuse 32 um die zweite Achse 36 verschwenkt, wie mit einem Winkel ρ eingezeichnet. Dadurch wird die Position 20 nach links verschoben und die Regelscheibe 12 in Richtung des Werkstücks 14 zugestellt.
  • In den Figuren 2 und 3 ist eine praktische Ausführungsform der in Figur 1 nur äußerst schematisch dargestellten Regelscheibengruppe 1 gezeigt.
  • In der Rückansicht der Figur 2 erkennt man einen Elektromotor 50, der zusammen mit einem Trieb 52 und einer Regelspindel 54 den Regelscheibenantrieb 13 bildet. Der Regelscheibenantrieb 13 ist über das Regelspindellager-Gehäuse 32 mit einer Zwischenplatte 60 verbunden. Der Schwenkbock 34 weist einen vertikal gerichteten Flansch 62 auf, der neben der Zwischenplatte 60 angeordnet ist.
  • Die Zwischenplatte 60 und der Flansch 62 sind vorgesehen, um das Regelspindellager-Gehäuse 32 in Vertikalrichtung (Y-Achse) verstellbar (Pfeil 66) und um eine horizontale, fünfte Achse 63 (A-Achse) verschwenkbar (Pfeil 74) zu machen.
  • Mit 64 ist eine erste Stellschraube bezeichnet, die im Flansch 62 läuft und von Hand verdrehbar ist, um das Regelspindellager-Gehäuse 32 zusammen mit der Zwischenplatte 60 relativ zum Flansch 62 und damit zum Schwenkbock 34 in Vertikalrichtung (Y-Achse) zu verstellen, wie mit einem Doppelpfeil 66 dargestellt. Die aktuelle Vertikalposition ist an einer Höhenskala 68 ablesbar, die sich auf der Vorderseite der Regelscheibengruppe 1 befindet, wie Figur 3 zeigt.
  • Mit 70 ist entsprechend eine zweite Stellschraube bezeichnet, die in der Zwischenplatte 60 läuft und ebenfalls von Hand verdrehbar ist, um das Regelspindellager-Gehäuse 32 relativ zur Zwischenplatte 60 um die fünfte Achse 63 (A-Achse) zu verschwenken, d.h. die Neigung der Regelscheibe 12 einzustellen. Die aktuelle Neigung ist auf einer Neigungsskala 76 ablesbar, die sich auf der Rückseite der Regelscheibengruppe 1 befindet, wie Figur 2 zeigt.

Claims (7)

  1. Regelscheibengruppe (1) für eine spitzenlose Schleifmaschine, mit einem Regelspindellager-Gehäuse (32), in dem eine Regelscheibe (12) um eine erste Achse (11) drehbar gelagert ist, und mit einer Vorrichtung zum Verschwenken des Regelspindellager-Gehäuses (32) um eine maschinenfeste, zweite Achse (36), die zur ersten Achse (11) parallel verläuft und von dieser beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem maschinenfesten Bauteil und einem von der ersten und der zweiten Achse (11, 36) beabstandeten Punkt des Regelspindellager-Gehäuses (32) ein Keilgetriebe (40 - 46) angeordnet ist.
  2. Regelscheibengruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilgetriebe (40 - 46) eine Kurvenscheibe (40) aufweist, die sich an einem Gegenlager abstützt.
  3. Regelscheibengruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (40) um eine dritte Achse (43) drehbar und das Gegenlager als um eine vierte Achse (46) drehbare Rolle (44) ausgebildet ist.
  4. Regelscheibengruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte und die vierte Achse (43, 46) parallel zur ersten und zur zweiten Achse (11, 36) verlaufen.
  5. Regelscheibengruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (40) am Regelspindellager-Gehäuse (32) und das Gegenlager am maschinenfesten Bauteil angeordnet ist.
  6. Regelscheibengruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Achse (36) horizontal verläuft und dass das Regelspindellager-Gehäuse (32) in einer Vertikalrichtung verstellbar ist.
  7. Regelscheibengruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Achse (36) horizontal verläuft und dass das Regelspindellager-Gehäuse (32) um eine zur zweiten Achse (36) quer verlaufende horizontale, fünfte Achse (63) verschwenkbar ist.
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