WO1987004954A1 - Punching and bending machine for wires and strips - Google Patents
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- WO1987004954A1 WO1987004954A1 PCT/DE1987/000058 DE8700058W WO8704954A1 WO 1987004954 A1 WO1987004954 A1 WO 1987004954A1 DE 8700058 W DE8700058 W DE 8700058W WO 8704954 A1 WO8704954 A1 WO 8704954A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
Definitions
- the invention relates to a stamping and bending machine with a plurality of slide assemblies interacting for the non-cutting deformation of wire or tape, each consisting of a base plate which can optionally be mounted in different positions, on which a slide carrying a tool is guided in the longitudinal direction, on which a cam disc rotatably mounted on the base plate or attacks a crank.
- Automatic punch-bending machines are summarized, in particular with regard to the known drives, in the DE magazine "Drahtwelt", 1983, No. 4, pages 90-92. These automatic punching and bending machines usually include a feed station upstream for the precisely controlled feeding of a strand-shaped material and then one or more punching devices. It can also additional devices such. B. welding devices o. Like. Be provided.
- DE-OS 25 27 088 describes driving the carriage assemblies by means of a series of successive gear wheels, one of which drives the next one.
- the bending center can be moved out of the center of the mounting plate.
- the position of the slide units is not dependent on the pitch circle of a central wheel.
- a disadvantage, however, is the extraordinary load on the gears at the beginning of the drive chain. This results in high wear and a relatively rapid change in synchronism.
- the invention has for its object a To specify a punching and bending machine which, despite the spatially permissive arrangement of the slide assemblies, has sufficient driving forces and a high degree of synchronism or the possibility of precise program control of the tool slide.
- this object is achieved according to the invention in that the slide of each slide unit is driven by a rotating motor.
- the motor is preferably mounted on the relevant base plate.
- So-called servomotors are used which can be operated in synchronism by means of a common synchronous control device, as a result of which not only the same rotational speeds but also the angular positions of the individual cam disks that match each other can be achieved.
- the servo motors can also, if necessary additionally, be controlled according to a certain program, e.g. B. if instead of cam disks to move the slide with crank drives.
- the shaft of the motor or an associated gear and the cam or crank are arranged with an axis running perpendicular to the base plate and are in drive connection by means of spur gears or chains and sprockets embedded in the base plate.
- a back pressure is provided which is embedded under the slide in the base plate and pushes the slide against the outer contour of the cam disk.
- the desired spatially free arrangement of the slide units is preferably accomplished in that the motors of the slide units are program-controlled.
- the clamping brackets can be angles, inclined trestles, bridge-shaped construction elements or the like, which are provided with plenty of screw holes or slots in order to be connected on the one hand to the boards of the slide units and on the other hand with sliding blocks that can be moved in the T-slots of the base plate.
- the intention is to use these clamping brackets in many ways.
- the base plate is advantageously arranged inclined slightly backwards from the vertical, as a result of which the processing zone of the bending tools is best accessible.
- the base plate which is preferably equipped with a central fan, forms the essential load-bearing element of a stamping and bending device which works with slide assemblies as described above.
- pull-in, punching and additional devices can be attached to the base plate on the side, front or rear.
- a flat base plate instead of a flat base plate, however, it is also possible to provide a curved clamping plate or any spatial clamping structure for attaching the slide units.
- the machine or device can be designed as a modular system. Only as many slide assemblies are required as the bent part to be manufactured requires.
- the basic structure of the device namely essentially the base plate or other supporting structure, which does not include a drive and no moving parts, is relatively simple and inexpensive. Over the course of time, additional slide assemblies can then be purchased in accordance with the production planning.
- the device is also extremely suitable for particularly large or bulky bent parts due to its extraordinary adaptability.
- Fig. 3 is a top view and Fig. 4 is a side view of one of the carriage assemblies used in the device of Fig. 1 on a larger scale.
- Figures 1 and 2 show a parallel-surface base plate (1), which is provided on both sides with parallel T-grooves (2), as are common in machine tool construction.
- the base plate (2) is inclined to the rear by an angle of approximately 15 ° with respect to the vertical and is arranged in a fixed manner by means of a base frame (3). It has a rectangular window in the middle (4).
- the base plate can be enlarged on the right or left by additional fastening surface (5), which are indicated by dash-dotted lines. A feed station, punching devices, etc. can be attached to this.
- the mounting bracket (6) has the shape of a desk and the mounting bracket (7) is angular. Both are screwed to the base plate (1) and also connected to the slide units attached by screws.
- the housing (11) of a multi-part bending tool With which the various slide units interact.
- the individual carriages carry punching, bending or assembly tools, and FIG. 1 shows that they can assume any direction of movement.
- the carriage assembly (9) is arranged in such a way that the stroke direction meets the tool housing (11) at an incline from the front, while the carriage assembly (10) is arranged on the back and its direction of movement runs perpendicular to the base plate through the window (4).
- Two further sledge units (12) are directly attached to the base plate (1) on the front, also with different directions.
- Further slide units (13 and 14) in yet another orientation are indicated by dash-dotted lines. They require corresponding clamping brackets, not shown.
- the individual slide assembly shown in FIGS. 3 and 4 is built on a circuit board (15), the essentially rectangular base area of which tapers on one side and has two fastening slots (16).
- a slide (18) is slidably mounted in two parallel guides (17), which has a downward extension (19) and an upward extension (20).
- the slide (18) On the surface, the slide (18) has crosswise grooves and threaded holes for attaching the associated bending finger (21), which is indicated by dash-dotted lines.
- the extension (20) carries a feeler roller (23) which can be adjusted in the direction of movement of the slide by means of screws and which bears against a cam disc (24).
- the cam (24) is mounted so that its axis extends perpendicular to the circuit board (15) and at the lower end of the cam shaft is a drive gear (26), which is in a correspondingly large recess on the underside of the Board (15) is embedded.
- a servo motor (27) is mounted behind the cam disc in such a way that its drive gear (28) is also received by the recess on the underside of the circuit board (15) and meshes with the drive gear (26). The deepening can be achieved with a Bottom of the board (15) flush cover must be completed.
- a servo motor (29) could be attached via an angular gear (30). Both are indicated by dash-dotted lines. In this case, the output shaft of the angular gear would drive the gear (28).
- an electrical control device When operating several slide units with individual drives by servomotors within one device, an electrical control device ensures that the cams of all slide units are driven in the same direction.
Landscapes
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- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
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Description
"Stanzbiegemaschine für Draht oder Band
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Stanzbiegemaschine mit mehreren zur spanlosen Verformung von Draht oder Band zusammenwirkenden Schlittenaggregaten, jeweils bestehend aus einer wahlweise in verschiedener Lage montierbaren Grundplatte, auf welcher ein ein Werkzeug tragender Schlitten in Längsrichtung verschiebbar geführt ist, an welchem eine auf der Grundplatte drehbar gelagerte Kurvenscheibe oder eine Kurbel angreift.
Automatische Stanzbiegemaschinen sind zusammenfassend, insbesondere im Hinblick auf die bekannten Antriebe, in der DE-Zeitschrift "Drahtwelt", 1983, Nr. 4, Seiten 90-92 beschrieben. Diese Stanzbiegeautomaten umfassen meist eine seitlich vorgeschaltete Einzugsstation für die genau gesteuerte Zufuhr eines strangför igen Werkstoffes und hieran anschließend eine oder mehrere Stanzvorrichtungen. Es können auch noch Zusatzvorrichtungen, wie z. B. Schweißvorrichtungen o. dgl., vorgesehen sein.
Unter den Stanzbiegemaschinen mit mechanischem Antrieb sind solche mit Zentralrad sehr verbreitet. Diese Maschinen haben einen meist vertikal gestellten Aufspanntisch, der in der Mitte ein rundes Fenster hat, in
welchem das scheibenförmige, stirnverzahnte Zentralrad drehbar gelagert ist. Um das Zentralrad herum sind die Schlittenaggregate angeordnet. Jedes Schlittenaggregat weist zum Antrieb des Schlittens eine Kurvenscheibe oder Kurbel auf, die fest mit einem Zahnrad verbunden ist und diese Zahnräder kämmen alle mit dem Zentralrad. Dadurch ist zwar ein absoluter Synchronlauf in allen Geschwindigkeitseinstellungen gewährleistet. Jedoch ergeben sich infolge der zwangsweise kreisförmigen Anordnung der Schlittenaggregate und der Begrenzung der Schlittenbewegung auf eine Ebene Schwierigkeiten bei der Herstellung komplizierter Biegeteile. Das Werkzeugfeld in der Mitte des Zentralrades ist verhältnismäßig klein.
Die DE-OS 25 27 088 beschreibt einen Antrieb der Schlittenaggregate mittels einer Reihe aufeinander folgender Zahnräder, von denen jeweils eines das nächstfolgende antreibt. Hierbei kann das Biegezentrum aus dem Zentrum der Montageplatte heraus verlagert werden. Die Position der Schlittenaggregate ist nicht abhängig vom Teilkreis eines Zentralrades. Nachteilig ist jedoch die außergewöhnliche Belastung der Zahnräder am Anfang der Antriebskette. Daraus folgt ein hoher Verschleiß und eine verhältnismäßig rasche Veränderung des Gleichlaufs.
Bekannt sind auch sog. Vier-Wellen-Maschinen (DE-Zeit- schrift "Drahtwelt", s. oben). Hierbei sind vier Wellen rahmenförmig um ein meist längeres Arbeitsfeld herum angeordnet und treiben die Schlittenaggregate. Bei diesen Maschinen können die Werkzeugbewegungen zwar auch sicher koordiniert werden. Es ergeben sich jedoch schwere Konstruktionen mit starren Werkzeugsystemen, die oftmals Umlenkungen in den Schlittenaggregaten notwendig werden lassen.
Während bei den vorstehend beschriebenen Maschinen die Werkzeugschlitten sich im wesentlichen in einer Ebene bewegen, ist aus der DE-OS 24 35 996 eine Stanzbiegemaschine mit freizügig angeordneten Schlittenaggregaten bekannt. Dabei werden entweder die Kurvenscheiben der Schlittenaggregate mittels flexibler Drehwellen von einem zentralen Antrieb aus angetrieben oder es sind eine Vielzahl von Kurvenscheiben auf einer gemeinsamen Antriebswelle zusammengefaßt und flexible Druck-Zug-Kabel übertragen die an den Kurvenscheiben abgenommenen Hubbewegungen unmittelbar auf die Werkzeugschlitten. Diese Maschinen zeigen einen guten Synchronismus und =.irκ_t schnell und freizügig auf neue Werkstückformen umstellbar. Der Schwachpunkt dürfte jedoch bei der Begrenzung der aufbringbaren Verformungskräfte liegen. Diese Bauart ist derzeit auch erst für Drähte bis 8 mm verfügbar.
Den gleichen Vorteil hoher Flexibilität zeigt auch die aus DE-GM 19 59 907 bekannte Stanzbiegemaschine, bei der jedes Schlittenaggregat einen, hydraulischen Arbeitskolben aufweist, welcher den Werkzeugschlitten bewegt. Die Steuerung dieser hydraulischen Antriebe erfordert jedoch äußerst komplizierte Ventilmechanismen, wobei es bislang noch nicht gelungen ist, einen einwandfreien Synchronismus bzw. eine einwandfreie Bewegungskoordination zu erreichen. Außerdem sind die verhältnismäßig starren hydraulischen Leitungsverbindungen hinderlich und die Gefahr von Leckagen bei der großen Zahl von Leitungsverbindungen ist nicht zu übersehen. Pneumatische Arbeitszylinder, die über flexible Leitungen bedient werden können, sind noch schlechter synchronisierbar und erbringen keine ausreichenden Verformungskräfte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Stanzbiegemaschine anzugeben, die trotz räumlich freizügiger Anordnung der Schlittenaggregate ausreichende Antriebskräfte und einen hochgradigen Synchronismus bzw. die Möglichkeit einer genauen Programmsteuerung der Werkzeugschlitten aufweist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Stanzbiegemaschine der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schlitten jedes Schlittenaggregates von einem rotierenden Motor angetrieben wird. Der Motor ist vorzugsweise auf der betreffenden Grundplatte montiert. Es werden sog. Servomotoren verwendet, die mittels einer gemeinsamen Gleichlauf-Regeleinrichtung im Gleichlauf betrieben werden können, wodurch nicht nur gleiche Drehzahlen, sondern auch in jedem Zeitpunkt übereinstimmende Winkelstellungen der einzelnen Kurvenscheiben zu erzielen sind. Die Servomotoren können auch, ggf. zusätzlich, nach einem bestimmten Programm gesteuert sein, z. B. wenn anstelle von Kurvenscheiben zur Bewegung der Schlitten mit Kurbeltrieben gearbeitet wird.
Weitere Vorteile des elektrischen Einzelmotorantriebes sind in der unproblematischen Leitungszuführung und in dem geringen Verbrauch von Antriebsenergie zu sehen. Auch wenn die Schlittenaggregate schräg zur Montageplatte und kreuz und quer im Raum angeordnet werden, treten die elektrischen Zuleitungskabel nicht störend in Erscheinung. Die Entfernung der Schlittenaggregate voneinander kann beliebig groß sein, wie immer das zu biegende Teil es fordert und wie es im Hinblick auf möglichst einfach gestaltete Biegewerkzeuge wünschenswert ist. Die vorwiegend in moderner elektronischer Technologie ausgebildeten Steueranordnungen für die Motoren und diese selbst lassen geringe Kosten für die Anschaffung solcher Stanzbiegemaschinen erwarten. Auf jeden Fall kann aber der
Planungsaufwand und die Arbeitzeit für die Neueinrichtung der Maschine für ein neues Werkstück gegenüber bekannten Maschinen gesenkt werden.
Bezüglich der Konstruktion des einzelnen Schlittenaggregats ist es vorteilhaft, daß die Welle des Motors oder eines zugehörigen Getriebes und die Kurvenscheibe oder Kurbel, mit senkrecht zur Grundplatte verlaufender Achse angeordnet sind und mittels in die Grundplatte eingelassener Stirnräder oder Ketten und Kettenräder in Antriebsverbindung stehen. Sofern nicht Topfkurvenscheiben verwendet werden, wird vorgeschlagen, daß eine Rückdruck der vorgesehen ist, die unter dem Schlitten in die Grundplatte eingelassen ist und den Schlitten gegen die Außenkontur der Kurvenscheibe schiebt.
Es ergeben sich dadurch verhältnismäßig flache Platinen mit ebener Auflagefläche, die vorzugsweise Schlitze oder Langlöcher zum Festschrauben haben.
Die angestrebte räumlich freizügige Anordnung der Schlittenaggregate wird vorzugsweise dadurch bewerkstelligt, daß die Motoren der Schlittenaggregate programmgesteuert sind. Die Aufspannkonsolen können Winkel, schräge Böcke, brückenförmige Konstruktionselemente o. dgl. sein, die reichlich mit Schraubenlöchern oder Schlitzen versehen sind, um einerseits mit den Platinen der Schlittenaggregate und andererseits mit in den T-Nuten der Basisplatte verschiebbaren Nutsteinen verbunden zu werden. Beabsichtigt ist jedenfalls eine vielfache Verwendbarkeit auch dieser Aufspannkonsolen. Die Basisplatte wird vorteilhafterweise leicht gegenüber der Vertikalen zurückgeneigt angeordnet, wodurch die Bearbeitungszone der Biegewerkzeuge am besten zugänglich ist.
Die vorzugsweise mit einem Mittelfanster ausgestattete Basisplatte bildet das wesentliche tragende Element einer Stanzbiegevorrichtung, die mit Schlittenaggregaten nach vorstehender Beschreibung arbeitet. An der Basisplate können wie an sich bekannt Einzugs-, Stanz- und Zusatzvorrichtungen seitlich, vorne oder hinten angebaut sein. Es können aber auch anstelle einer ebenen Basisplatte eine gewölbte Aufspannplatte oder irgend ein räumliches Spanngerüst zum Anbringen der Schlittenaggregate vorgesehen sein.
Im Prinzip kann die Maschine bzw. Vorrichtung als Baukastensystem konzipiert sein. Es werden nur jeweils so viele Schlittenaggregate benötigt, wie das zu fertigende Biegeteil erfordert. Der Grundaufbau der Vorrichtung, nämlich im wesentlichen die Basisplatte oder sonstige Tragkonstruktion, die keinen Antrieb und keine beweglichen Teile umfaßt, ist verh ltnismäßig einfach und kostengünstig. Im Laufe der Zeit können dann zusätzliche Schlittenaggregate entsprechend der Produktionsplanung zusätzlich angeschafft werden. Auch für besonders große oder sperrige Biegeteile ist die Vorrichtung infolge ihrer außerordentlichen Anpassungsfähigkeit hervorragend geeignet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt
Fig. 1 die Seitenansicht des zentralen Teils einer automatischen Biegevorrichtung,
Fig. 2 die Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 von rechts gesehen,
Fig. 3 die Draufsicht und
Fig. 4 die Seitenansicht eines der bei der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Schlittenaggregate in größerem Maßstab.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine parallelflächige Basisplatte (1), die auf beiden Seiten mit parallel verlaufenden T-Nuten (2) versehen ist, wie sie im Werkzeugmaschinenbau üblich sind. Die Basisplatte (2) ist um einen Winkel von etwa 15° gegenüber der Vertikalen nach hinten geneigt und mittels eines Fußgestells (3) fest angeordnet. Sie hat in der Mitte ein rechteckiges Fenster (4). Die Basisplatte kann rechts oder links durch weitere Befestigungsfläche (5) vergrößert sein, die strichpunktiert angedeutet sind. Hieran können eine Einzugsstation, Stanzvorrichtungen usw. befestigt sein.
Mit Hilfe von Auf pannkonsolen (6 und 7) sind Schlittenaggregate (9 und 10) an der Basisplatte (1) befestigt. Die Aufspannkonsole (6) hat die Form eines Pultes und die Aufspannkonsole (7) ist winkelförmig. Beide sind an die Basisplatte (1) angeschraubt und auch mit den aufgesetzten Schlittenaggregaten durch Schrauben verbunden. Im Bereich des Fensters (4) befindet sich das Gehäuse (11) eines mehrteiligen Biegewerkzeugs, mit dem die verschiedenen Schlittenaggregate zusammenwirken. Wie anhand der folgenden Figuren noch erläutert wird, tragen die einzelnen Schlitten Stanz-, Biege- oder Montierwerkzeug-_• und Fig. 1 läßt erkennen, daß dieselben jede Bewegungsrichtung einnehmen können. Das Schlittenaggregat (9) ist so angeordnet, daß die Hubrichtung von vorne schräg ansteigend auf das Werkzeuggehäuse (11) trifft, während das Schlittenaggregat (10) auf der Rückseite angeordnet ist und seine Bewegungsrichtung senkrecht zur Basisplatte durch das Fenster (4) verläuft. Zwei weitere Schlittenaggregate (12)
sind an der Vorderseite unmittelbar auf der Basisplatte (1) befestigt, ebenfalls mit unterschiedlichen Richtungen. Weitere Schlittenaggregate (13 und 14) in abermals anderer Orientierung sind strichpunktiert angedeutet. Sie erfordern entsprechende, nicht gezeigte Aufspannkonsolen.
Wie an sich bekannt baut sich das in den Figuren 3 und 4 gezeigte einzelne Schlittenaggregat auf einer Platine (15) auf, deren im wesentlichen rechteckige Grundfläche sich an einer Seite verjüngt und die zwei Befestigungsschlitze (16) aufweist. In zwei parallelen Führungen (17) ist ein Schlitten (18) verschiebbar gelagert, der einen nach unten stehenden Ansatz (19) und einen nach oben stehenden Ansatz (20) aufweist. An der Oberfläche hat der Schlitten (18) kreuzweise verlaufende Nuten und Gewindelöcher zum Befestigen des zugehörigen Biegefingers (21), der strichpunktiert angedeutet ist. Unter dem Schlitten (18) befindet sich eine Aussparung in der Platine (15) , welche eine Rückdruckfeder (22) und den Ansatz (19) aufnimmt. Die Feder ist zwischen dem Ansatz und der Stirnwand der Aussparung eingespannt. Der Ansatz (20) trägt eine mit Hilfe von Schrauben in Bewegungsrichtung des Schiebers justierbare Tastrolle (23), die an ei.ner Kurvenscheibe (24) anliegt.
Mittels eines Lagers (25) ist die Kurvenscheibe (24) so gelagert, daß sich ihre Achse senkrecht zur Platine (15) erstreckt und am unteren Ende der Kurvenscheibenwelle sitzt ein Antriebszahnrad (26), das in eine entsprechend groß bemessene Vertiefung an der Unterseite der Platine (15) eingelassen ist. Hinter der Kurvenscheibe ist ein Servomotor (27) so angebaut, daß dessen Antriebszahnrad (28) ebenfalls von der Vertiefung an der Unterseite der Platine (15) aufgenommen wird und mit dem Antriebszahnrad (26) kämmt. Die Vertiefung kann durch einen mit der
Unterseite der Platine (15) bündigen Deckel abgeschlossen sein. Wahlweise könnte anstelle des Servomotors (27) ein Servomotor (29) über ein Winkelgetriebe (30) angebaut sein. Beide sind strichpunktiert angedeutet. Die Abtriebswelle des Winkelgetriebes würde in diesem Fall das Zahnrad (28) antreiben.
Beim Betrieb mehrerer Schlittenaggregate mit Einzelantrieb durch Servomotoren innerhalb einer Vorrichtung ist durch eine elektrische Regeleinrichtung dafür gesorgt, daß die Kurvenscheiben sämtlicher Schlittenaggregate gleichlaufend angetrieben werden.
Claims
1. Stanzbiegemaschine mit mehreren zur spanlosen Verformung von Draht oder Band zusammenwirkenden Schlittenaggregaten, jeweils bestehend aus einer wahlweise in verschiedener Lage montierbaren Grundplatte, auf welcher ein ein Werkzeug tragender Schlitten in Längsrichtung verschiebbar geführt ist, an welchem eine auf der Grundplatte drehbar gelagerte Kurvenscheibe oder eine Kurbel angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (18)- jedes Schlittenaggregats von einem eigenen rotierenden Motor (27; 29) angetrieben wird.
2. Stanzbiegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (27; 29) auf der betreffenden Grundplatte (15) montiert ist.
3. Stanzbiegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Motors (27) oder eines zugehörigen Getriebes (30) und die Kurvenscheibe (24) oder Kurbel mit senkrecht zur Grundplatte (15) verlaufender Achse angeordnet sind und mittels in die Grundplatte (15) eingelassener Stirnräder (26, 28) oder Ketten und Kettenräder miteinander in Antriebsverbindαng stehen.
4. Stanzbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückdruckfeder (22) vorgesehen ist, die unter dem Schlitten (18) in die Grundplatte (15) eingelassen ist und den Schlitten (18) gegen die Außenkontur der Kurvenscheibe (24) schiebt.
5. Stanzbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichlauf- Regeleinrichtung für die Motoren (27; 29) sämtlicher Schlittenaggregate vorgesehen ist.
6. Stanzbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (27; 29) der Schlittenaggregate programmgesteuert sind.
7. Stanzbiegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Schlittenaggregate (9, 10) mit Hilfe von Aufspannkonsolen (6, 7) an einer mit vorzugsweise beidseitig angeordneten T-Nuten (2) versehenen Basisplatte (1) montiert sind.
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