EP1795275B1 - Vorrichtung zum Ziehen und/oder Durchdrücken mit zweitem Antrieb - Google Patents

Vorrichtung zum Ziehen und/oder Durchdrücken mit zweitem Antrieb Download PDF

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EP1795275B1
EP1795275B1 EP20060020865 EP06020865A EP1795275B1 EP 1795275 B1 EP1795275 B1 EP 1795275B1 EP 20060020865 EP20060020865 EP 20060020865 EP 06020865 A EP06020865 A EP 06020865A EP 1795275 B1 EP1795275 B1 EP 1795275B1
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EP
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drive
carriage
force introduction
coupling means
forces
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EP20060020865
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Petra Bültmann-Steffin
Andreas Bültmann
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BL Chemie GmbH and Co KG
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BL Chemie GmbH and Co KG
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, wire, rods, tubes or like semi-manufactured products by drawing
    • B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by means other than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, rods or tubes
    • B21C1/18—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by means other than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, rods or tubes from stock of limited length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by means other than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, rods or tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by means other than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, rods or tubes
    • B21C1/27—Carriages; Drives

Definitions

  • the invention relates to a device for forming of goods by pulling and / or by pressing, in particular a straight drawing machine according to the preamble of claim 1, such a device is from the DE 3612824 -A1 known.
  • a device has a receptacle for a die, a first drive for generating pulling or pushing forces, at least one carriage which can be moved for receiving, which can be connected to the material to be formed and into which the pulling force generated by the first drive can be transferred via a first force introduction location. or pushing forces can be introduced into the car and a single guide for guiding the car in its direction of travel.
  • a second drive for generating pulling or pushing forces is provided, wherein the device for forming goods by pulling and / or pressing is suitable and adapted to initiate the drawing or pushing forces generated by the second drive via a second force introduction point into the carriage.
  • the document DE 36 12 824 A1 Although discloses a drawing machine with a second drive, which applies a counterforce to the pulling force and thereby can compensate for the torques.
  • this type of compensation of the torques has the consequence that the first drive, which applies the pulling force alone, must be designed so large that, despite the counterforce, it can still conduct a sufficient pulling force into the material to be formed.
  • the invention is based on the problem, a straight drawing machine of the type mentioned in such a way that less material is required for the guide, a compensation of torques is possible and the first drive is designed as small as possible.
  • a starting point for solving the problem was initially seen to provide two drives or a drive and two guides, wherein the one or more drives symmetrically with respect to the material to be formed to initiate the forces in the car.
  • the resulting torques in the puller are thereby lower and the guides that can absorb the torques are designed to be comparatively small.
  • an apparatus for forming goods according to claim 1 wherein the first force introduction point of the carriage, on which the forces generated by the first drive are introduced into the car, on a first side of the carriage and the second point of introduction of force, at which the forces generated by the second drive of the generated forces are introduced into the carriage, are respectively arranged on a second side of the carriage relative to the drawing material.
  • the device has a control and / or control means for the first drive and the second drive.
  • the second drive is tracked to the first drive.
  • the second drive is designed to support the first drive while pulling.
  • the second drive and the second force application location of the forces generated by the second drive in the car and the Tracking the second drive it is possible to reduce the guide to be absorbed torques of the drawing carriage.
  • the single guide of the device can thereby be significantly smaller dimensions than in the devices of the type mentioned.
  • the second drive can therefore also be referred to as a servo drive.
  • the first drive can be made smaller, since the second drive supports the first. This can save considerable material costs.
  • the advantage achieved thereby is not lapsed because of the disadvantage of the need for the second drive, as well as the usual in the known drawing machines additional drive for starting or accelerating the puller can be omitted.
  • the force application locations on the car are arranged opposite one another. This allows the resulting torques to be optimally compensated.
  • control and / or control means may be suitable and arranged to generate greater forces in the direction of travel during travel of the carriage with the first drive than with the second drive. Although this results in the car torques that must be absorbed by the guide, but these torques cause a game of leadership does not lead to a jerking of the car while driving.
  • the first drive and / or the second drive can be coupled according to the invention via first coupling means or via second coupling means with the car.
  • the coupling means then engage the force application locations on the carriage.
  • the Coupling means according to the invention chains, ropes, rods, in particular racks, piston rods or the like.
  • the first and / or the second drive may be a linear motor, an asynchronous motor or a hydraulic drive or another suitable drive.
  • the second drive and / or the second drive associated coupling means can be designed so that the second drive can act on this only in a direction of movement of the drawing carriage.
  • the device may be a continuous or discontinuous drawing machine.
  • the device may further be designed such that at least one carriage is provided both on one side of the die and on the other side.
  • the device may then be suitable for simultaneous pushing and pulling.
  • the in the Fig. 1 Drawing machine shown comprises a receptacle 2 for a die 3. Starting from this receptacle 2 extends a guide rail 7 at the other end, a first drive, which is formed by an asynchronous motor 4.
  • a pulling carriage 5 between the receptacle 2 and the first drive 4 is movable back and forth.
  • the first drive 4 Via a coupling means formed by a chain 41, the first drive 4 is connected to the pulling carriage 5, so that the rotational movement generated by the first drive 4 can be converted into a linear movement of the drawing carriage 5 along the guide 7.
  • the chain 41 is guided at the ends of the guide rail 7 to deflection rollers, not shown.
  • the deflection roller provided in the region of the first drive 4 at the same time forms the drive for the chain 41.
  • Clamping means are provided on the pulling carriage 5 with which a drawn material 10 can be fastened with its end to the pulling carriage. The movement of the drawing carriage 5 can be transferred to the stock 10.
  • the drawn material 10 can be pulled through the drawing tool 3, in order to reduce the cross section of the drawn material 10.
  • FIG. 1 illustrated drawing machine of a drawing machine according to the prior art.
  • the second drive 8 can basically be designed in any desired manner.
  • a hydraulic drive has been selected.
  • This hydraulic drive engages on the drawing carriage 5 via a piston rod 85 designed as a coupling means.
  • the piston rod is guided in a hydraulic cylinder 84.
  • This hydraulic cylinder which is designed as a single-acting hydraulic cylinder, is connected to a hydraulic unit, which consists of a motor 81, a pump 82, a container 80 for the hydraulic fluid 82 and a three-way valve 83.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umformen von Gütern durch Ziehen und/oder durch Drücken, insbesondere eine Geradeausziehmaschine gemäβ Oberbegriff des Anspruch 1, eine solche Vorrichtung ist aus der DE 3612824 -A1 bekannt. Eine solche Vorrichtung weist eine Aufnahme für eine Matrize, einen ersten Antrieb zum Erzeugen von Zieh- oder Drückkräften, mindestens einen zur Aufnahme verfahrbaren Wagen, der mit dem umzuformenden Gut verbindbar ist und in den über einen ersten Krafteinleitungsort die durch den ersten Antrieb erzeugten Zieh- oder Drückkräfte in den Wagen eingeleitet werden können und eine einzige Führung zum Führen des Wagens in seiner Fahrtrichtung auf. Ein zweiter Antrieb zum Erzeugen von Zieh - oder Drückkräften ist vorgesehen, wobei die Vorrichtung zum Umformen von Gütern durch Ziehen und/oder Drücken geeignet und eingerichtet ist, die von dem zweiten Antrieb erzeugten Zieh- oder Drückkräfte über einen zweiten Krafteinleitungsort in den Wagen einzuleiten.
  • Aus der Druckschrift mit der Veröffentlichungsnummer DE 20 2004 004 778 U1 ist eine Vorrichtung, nämlich eine Geradeausziehmaschine mit den vorgenannten Merkmalen bekannt. Dieser derzeit weit verbreitete Typ von Geradeausziehmaschinen hat eine einzige Führung zum Führen des Ziehwagens. Außerdem weisen die Geradeausziehmaschinen dieses Typs einen einzigen Antrieb zum Antreiben des Ziehwagens auf. Allenfalls in einem Anfahrbereich beziehungsweise Beschleunigungsbereich wird dieser einzige Antrieb von einem zweiten Antrieb unterstützt. Die Unterstützung ist jedoch nicht über den gesamten Weg wirksam, so dass über den größten Teil des Fahrweges nur der erste Antrieb auf den Ziehwagen einwirkt. Da die Kraftangriffspunkte der auf den Ziehwagen wirkenden Kräfte, es handelt sich dabei zum einen um die von dem Antrieb über den ersten Krafteinleitungsort in den Ziehwagen eingeleiteten Kräfte und zum anderen um die zwischen dem Ziehgut und dem Ziehwagen wirkenden Kräfte, an verschiedenen Orten des Ziehwagens und diese Orte bezogen auf die Kraftrichtungen nicht auf einer Linie liegen, entstehen während des Ziehens in dem Ziehwagen Drehmomente. Diese Drehmomente werden von der Führung aufgenommen. Die Führung muss daher, da zum Teil erhebliche Drehmomente entstehen, entsprechend massiv und stark ausgeführt sein. Bei derzeit steigenden Rohstoffpreisen insbesondere für Stahl, aus dem die Führungen in der Regel hergestellt sind, führen die Anforderungen an die Führung zu erheblichen Kosten für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art.
  • Das Dokument DE 36 12 824 A1 offenbart zwar eine Ziehmaschine mit einem zweiten Antrieb, der eine Gegenkraft zur Ziehkraft aufbringt und dadurch die Drehmomente ausgleichen kann. Diese Art des Ausgleichs der Drehmomente hat aber zur Folge, dass der erste Antrieb, der die Ziehkraft allein aufbringt, so groß ausgelegt werden muss, dass er trotz der Gegenkraft noch eine ausreichende Ziehkraft in das umzuformende Gut leiten kann.
    Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Geradeausziehmaschine der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass für die Führung weniger Material benötigt wird, ein Ausgleich von Drehmomenten möglich ist und der erste Antrieb so klein wie möglich ausgelegt ist.
  • Ein Ansatzpunkt zur Lösung des Problems wurde zunächst darin gesehen, zwei Antriebe oder einen Antrieb und zwei Führungen vorzusehen, wobei der oder die Antriebe symmetrisch bezogen auf das umzuformende Gut die Kräfte in den Wagen einleiten. Die dadurch im Ziehwagen entstehenden Drehmomente sind dadurch geringer und die Führungen, die die Drehmomente aufnehmen können vergleichsweise klein ausgelegt werden.
  • Solche Vorrichtungen zum Umformen von Gütern sind bereits in der Vergangenheit entwickelt worden und in der Druckschrift mit der Veröffentlichungsnummer DE 28 28 456 A1 und in der JP 2 -118608-U offenbart. Der Nachteil dieser Vorrichtungen ist jedoch, dass beide Führungen nicht völlig spielfrei ausgeführt werden können und es dadurch während des Verfahrens des Ziehwagens zu Verkantungen und einem Ruckeln des Ziehwagens kommt. Trat das Ruckeln während des Ziehvorgangs auf, führte dies unter Umständen zu einer Qualitätsminderung des gezogenen Gutes. Außerdem waren die Drehmomente im Wagen zwar gemindert, aber nicht vollständig beseitigt. Man war deshalb in der Vergangenheit von diesen Ziehmaschinen mit einem oder zwei Antrieben und zwei Führungen abgekommen und war zu den eingangs genannten Arten der Vorrichtungen zum Umformen von Gütern übergangen. Das Problem des Ruckelns verhindert auch heute eine sinnvolle Verwendung von Vorrichtungen zum Umformen von Gütern durch Ziehen oder Drücken mit zwei Führungen und einem oder zwei Antrieben.
  • Zur Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems wird daher eine Vorrichtung zum Umformen von Gütern gemäβ Anspruch 1 vorgeschlagen,wobei der erste Krafteinleitungsort des Wagens, an dem die von dem ersten Antrieb erzeugten Kräfte in den Wagen eingeleitet werden, auf einer ersten Seite des Wagens und der zweite Krafteinleitungsort, an welchem die von dem zweiten Antrieb der erzeugten Kräfte in den Wagen eingeleitet werden, auf einer zweiten Seite des Wagens jeweils bezogen auf das Ziehgut angeordnet sind. Die Vorrichtung weist ein Regel- und/oder Steuermittel für den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb auf. Außerdem wird der zweite Antrieb dem ersten Antrieb nachgeführt. Der zweite Antrieb ist so gestaltet, dass er den ersten Antrieb beim Ziehen unterstützt.
  • Durch den zweiten Antrieb und den zweiten Krafteinleitungsort der durch den zweiten Antrieb erzeugten Kräfte in den Wagen und die Nachführung des zweiten Antriebes, ist es möglich, die der Führung aufzunehmenden Drehmomente des Ziehwagens zu reduzieren. Die einzige Führung der Vorrichtung kann dadurch deutlich kleiner dimensioniert sein als bei den Vorrichtungen der eingangs genannten Art. Der zweite Antrieb kann daher auch als Servoantrieb bezeichnet werden. Insgesamt kann man von einem servounterstützten Ziehen sprechen. Zugleich ergibt sich der Vorteil, dass der erste Antrieb kleiner dimensioniert werden kann, da der zweite Antrieb den ersten unterstützt. Dadurch können erhebliche Materialkosten eingespart werden. Der dadurch erzielte Vorteil wird auch durch den Nachteil der Notwendigkeit des zweiten Antriebes nicht hinfällig, da auch der bei den bekannten Ziehmaschinen übliche zusätzliche Antrieb zum Anfahren beziehungsweise Beschleunigen des Ziehwagens entfallen kann.
  • Vorteilhaft sind die Krafteinleitungsorte am Wagen einander gegenüberliegend angeordnet. So können die entstehenden Drehmomente optimal ausgeglichen werden.
  • Das Regel- und/oder Steuermittel kann geeignet und eingerichtet sein, während einer Fahrt des Wagens mit dem ersten Antrieb größere Kräfte in Fahrtrichtung als mit dem zweiten Antrieb zu erzeugen. Dadurch entstehen zwar in dem Wagen Drehmomente, die von der Führung aufgenommen werden müssen, diese Drehmomente bewirken jedoch, dass ein Spiel der Führung nicht zu einem Ruckeln des Wagens während der Fahrt führt.
  • Der erste Antrieb und/oder der zweite Antrieb können gemäß der Erfindung über erste Koppelmittel beziehungsweise über zweite Koppelmittel mit dem Wagen gekoppelt sein. Die Koppelmittel greifen dann an den Krafteinleitungsorten an dem Wagen an. Die Koppelmittel können gemäß der Erfindung Ketten, Seile, Stangen, insbesondere Zahnstangen, Kolbenstangen oder dergleichen sein.
  • Der erste und/oder der zweite Antrieb können ein Linearmotor, ein Asynchronmotor oder ein Hydraulikantrieb oder ein anderer geeigneter Antrieb sein. Der zweite Antrieb und/oder die dem zweiten Antrieb zugeordneten Koppelmittel können so ausgelegt werden, dass der zweite Antrieb nur in eine Bewegungsrichtung des Ziehwagens auf diesen einwirken kann.
  • Bei der Vorrichtung kann es sich um eine kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitende Ziehmaschine handeln.
  • Die Vorrichtung kann ferner so ausgestaltet sein, dass sowohl auf der einen Seite der Matrize als auch auf der anderen Seite mindestens ein Wagen vorgesehen ist. Die Vorrichtung kann dann zum gleichzeitigen Durchdrücken und Ziehen geeignet sein.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Abbildung. Darin zeigt
  • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Ziehmaschine in der Draufsicht.
  • Die in der Fig. 1 dargestellte Ziehmaschine umfasst eine Aufnahme 2 für eine Matrize 3. Von dieser Aufnahme 2 ausgehend erstreckt sich eine Führungsschiene 7 an dessen anderem Ende ein erster Antrieb, der durch einen Asynchronmotor 4 gebildet wird.
  • Auf der Führungsschiene 7 ist ein Ziehwagen 5 zwischen der Aufnahme 2 und dem ersten Antrieb 4 hin und her bewegbar. Über ein durch eine Kette 41 gebildetes Kopplungsmittel ist der erste Antrieb 4 mit dem Ziehwagen 5 verbunden, so dass die von dem ersten Antrieb 4 erzeugte Drehbewegung in eine Linearbewegung des Ziehwagens 5 entlang der Führung 7 umgesetzt werden kann. Die Kette 41 ist dabei an den Enden der Führungsschiene 7 um nicht dargestellte Umlenkrollen geführt. Die im Bereich des ersten Antriebs 4 vorgesehene Umlenkrolle bildet zugleich den Antrieb für die Kette 41. An dem Ziehwagen 5 sind Klemmmittel vorgesehen, mit denen ein Ziehgut 10 mit seinem Ende an dem Ziehwagen befestigt werden kann. Die Bewegung des Ziehwagens 5 kann so auf das Ziehgut 10 übertragen werden. Das Ziehgut 10 kann durch das Ziehwerkzeug 3 hindurch gezogen werden, um den Querschnitt des Ziehgutes 10 zu verkleinern.
  • Insoweit entspricht die in Fig. 1 dargestellte Ziehmaschine einer Ziehmaschine nach dem Stand der Technik.
  • Bei einer solchen Ziehmaschine nach dem Stand der Technik bewirken die unterschiedlichen Krafteinleitungsorte der von dem ersten Antrieb 4 aufgebrachten Kräfte und der durch das Ziehgut 10 auf den Ziehwagen wirkenden Kräfte ein Drehmoment, das von der Führungsschiene 7 aufgenommen werden muss.
  • Bei der in der Fig. 1 dargestellten Ziehmaschine ist das von der Führungsschiene 7 aufzunehmende Drehmoment dagegen deutlich geringer. Dieses wird durch den zweiten Antrieb bewirkt, der auf den Ziehwagen 5 einwirkt. Der Krafteinleitungsort 9 liegt dabei gegenüber dem Krafteinleitungsort 6 des ersten Antriebs 4 bezogen auf das Ziehgut 10. Die durch die Antriebe 4, 8 in dem Ziehwagen 5 erzeugten Drehmomente heben sich dadurch zum Teil auf. Die Führungsschiene 7 muss nur das resultierende Drehmoment aufnehmen.
  • Der zweite Antrieb 8 kann im Grunde genommen auf beliebige Art und Weise ausgeführt sein. Im vorliegenden Fall ist ein Hydraulikantrieb gewählt worden. Dieser Hydraulikantrieb greift über eine als Koppelmittel ausgeführte Kolbenstange 85 an dem Ziehwagen 5 an. Die Kolbenstange wird in einem Hydraulikzylinder 84 geführt. Dieser Hydraulikzylinder, der als einseitig wirkender Hydraulikzylinder ausgeführt ist, ist mit einem Hydraulikaggregat verbunden, welches aus einem Motor 81, einer Pumpe 82, einem Behälter 80 für die Hydraulikflüssigkeit 82 und einem Dreiwegeventil 83 besteht.

Claims (8)

  1. Vorrichtung (1) zum Umformen von Gütern (10) durch Ziehen und/oder Durchdrücken, insbesondere Geradeausziehmaschinen,
    - mit einer Aufnahme (2) für eine Matrize (3),
    - mit einem ersten Antrieb (4) zum Erzeugen von Zieh- oder Drückkräften,
    - mit einem zweiten Antrieb (8) zum Erzeugen von Zieh- oder Drückkräften,
    - mit mindestens einem zur Aufnahme verfahrbaren Wagen (5), der mit dem umzuformenden Gut (10) verbindbar ist und in den über einen ersten Krafteinleitungsort (6) die durch den ersten Antrieb (4) und den zweiten Antrieb erzeugten Zieh- oder Drückkräfte eingeleitet werden,
    - wobei die Vorrichtung (1) geeignet und eingerichtet ist, die durch den zweiten Antrieb (8) erzeugten Zieh- oder Drückkräfte über einen zweiten Krafteinleitungsort (9) über die gesamte Länge des Fahrwegs des Wagens in den Wagen einzuleiten,
    - mit einer einzigen Führung (7) zum Führen des Wagens (5) in seiner Fahrtrichtung, und
    - mit einem Regel- und/oder Steuermittel für den ersten Antrieb und den zweiten Antrieb,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Führung (7) und der erste Krafteinleitungsort (6) bezogen auf das umzuformende Gut (10) auf einer ersten Seite des Wagens (5) angeordnet sind,
    dass der zweite Krafteinleitungsort (9) bezogen auf das umzuformende Gut (10) auf einer zweiten Seite des Wagens (5) angeordnet ist und
    dass der zweite Antrieb der Bewegung des ersten Antriebs nachführbar ist und der erste Antrieb durch den zweiten Antrieb unterstützbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafteinleitungsorte (6, 9) am Wagen (5) einander gegenüber liegen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Regel- und/oder Steuermittel geeignet und eingerichtet ist, während einer Fahrt des Wagens (5) mit dem ersten Antrieb (4) größere Kräfte in Fahrtrichtung als mit dem zweiten Antrieb (8) zu erzeugen.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antrieb (4) und/oder der zweite Antrieb (8) über erste Koppelmittel (41) bzw. zweite Koppelmittel (85) mit dem Wagen (5) gekoppelt ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelmittel Ketten (41), Seile, Stangen, insbesondere Zahnstangen, Kolbenstangen (85) oder dergleichen sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antrieb (4) und/oder der zweite Antrieb (8) ein Linearmotor, ein Asynchronmotor oder ein Hydraulikantrieb ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitende Ziehmaschine ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) auf zwei Seiten der Aufnahme für die Matrize mindestens einen Wagen aufweist.
EP20060020865 2005-12-07 2006-09-29 Vorrichtung zum Ziehen und/oder Durchdrücken mit zweitem Antrieb Not-in-force EP1795275B1 (de)

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