WO2001068284A1 - Umformvorrichtung - Google Patents

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WO2001068284A1
WO2001068284A1 PCT/EP2000/006427 EP0006427W WO0168284A1 WO 2001068284 A1 WO2001068284 A1 WO 2001068284A1 EP 0006427 W EP0006427 W EP 0006427W WO 0168284 A1 WO0168284 A1 WO 0168284A1
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plate
column frame
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PCT/EP2000/006427
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English (en)
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Inventor
Wilhelm Lamers
Original Assignee
Sankyo Oilless Industry Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/04—Movable or exchangeable mountings for tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/10—Die sets; Pillar guides

Definitions

  • the invention relates to one of sheets for the production of small and medium series.
  • a device of the type mentioned is commercially available and consists of an exchange frame and a column frame.
  • a known commercially available replacement frame comprises three plates which are arranged one above the other.
  • the first plate is used to support the sheet to be formed.
  • the plate above acts as a hold-down.
  • the actual punching tool is attached to the upper plate.
  • a plurality of columns are provided for guiding the three aforementioned plates. These columns are located near the corners of the plates and perpendicular to them.
  • the plates have suitable holes for the guide columns.
  • a spring system is provided to initially keep the plates at a distance.
  • the column frame is used to hold a replacement frame.
  • a work surface is provided on the column frame, on which the replacement frame is placed.
  • a stamp holding plate is located above the work surface with built-in pressure plate that is guided over columns. The columns are located outside the work surface and serve to guide the stamp holding plate with built-in pressure plate.
  • the prior art also has the disadvantage that a large number of guide columns are required.
  • the construction is correspondingly complex and expensive.
  • the object of the invention is to provide a simple device in which only short set-up times are required.
  • the device according to the claims comprises exchangeable frames and a column frame.
  • the column frame consists of two plates or plate-like elements arranged one above the other, which are connected to each other by columns.
  • the columns are arranged perpendicular to the plates. They are used to guide at least one movably arranged plate.
  • the column frame has at least one guide for the replacement frame.
  • a rail can be provided as a guide.
  • the part or parts are geometrically adapted to the column frame so that they are guided along the intended guide into the interior of the volume, which is framed by the two plates of the column frame.
  • the set-up time can be reduced accordingly.
  • the column frame comprises at least one stop for the replacement frame.
  • the stop is provided so that the replacement part meets the stop when it has reached its end position within the column frame.
  • locking means are provided on the column frame.
  • the locking means are arranged so that the interchangeable frame can be clamped by them when it has been inserted into the column frame.
  • the locking means are actuated from the outside. In this way, easy handling of the locking means is ensured.
  • the locking means ensure that the replacement frame is correctly seated in the
  • Pillar frame further ensured. The handling and the set-up time is reduced again.
  • the column frame has an upper and lower guide or guide rail.
  • the top plate of an interchangeable frame is guided in the upper guide.
  • the bottom plate of an interchangeable frame is guided in the lower guide.
  • the exchangeable frames comprise
  • the drive elements are used for the automated changing of the exchange frame and can be operated mechanically, hydraulically and / or pneumatically. In this case, no physical strength is required.
  • the handle elements and / or drive elements are advantageously releasably connected to the other parts of the exchange frame. There is then the possibility of being able to handle different exchangeable frames with only one grip element and / or drive element.
  • Fig. La shows a section through a first side view of a column frame
  • Fig. Lb shows a second side view in section
  • Fig. 1 c shows a section parallel to the base of that of the column frame.
  • Figures 2a to c show a replacement frame in section in two side views and in a plan view.
  • the column frame comprises a lower part 1 and an upper part 2.
  • the lower and upper parts are connected to one another by guide columns 3.
  • Guide columns 3 are arranged perpendicular to the lower and upper parts. They are firmly anchored in the lower part.
  • the upper part has precise ball guides through which the guide columns are guided.
  • the upper part can be moved along the guide columns via ball cages 4.
  • the upper and lower part has the shape of a plate, which is each provided with a recess.
  • the recesses of the two plates face each other and serve to accommodate the replacement frame.
  • the inner side walls of the recesses are provided with protruding clamps 5, so that guides 6 are thereby formed.
  • the clamps 5 can be actuated from the outside by means of screws so that an exchange frame located in the column frame is thereby clamped. The exchange frame is then clamped by the clamp 5.
  • the lower part 1 can have an opening 9 through which punching waste can fall. In this way, waste can be disposed of easily.
  • the lower and / or upper part 1 and 2 have in particular laterally from the outside recesses 10 and 21 which serve to clamp the lower and upper part in a press. These so-called clamping surfaces 10 and 21 are used to adjust the column frame in the press and thus also contribute to shortening makeready times. The exact adjustment of the column frame in the press is also ensured by a pin 11 which is attached to the center of the upper part from the outside.
  • the exchangeable frame shown by way of example in FIGS. 2a to c comprises an upper clamping plate 12 and a lower holding plate 13. Clamping plate 12 and holding plate 13 project laterally from the other elements of the exchangeable frame. These protruding parts are pushed into the guide 6 of the column frame so that they serve as a rail. There is a hold-down plate 14 between the upper Aufsparmplatte 12 and the lower holding plate 13, which is also plate-shaped. The aforementioned three plates are arranged one above the other and parallel to one another. The upper platen is screwed to a punch holding plate 15 and the lower holding plate 13 to a die 16. The punch holding plate 15 and the die 16 are located in the interior of the exchange frame. The die 16 serves as a support for a semi-finished product. The contours introduced here give the semi-finished product the shape in conjunction with the stamps. The stamp holding plate 15 serves to fix and lock the shaped stamp. A pressure plate 22 serves to absorb the forming forces, so that incorporation of the
  • Stamp heads in the upper holding plate is prevented. Due to the expected forming forces, this plate is hardened.
  • Each guide column 17 is perpendicular to the plates of the
  • Ball guides 18 and 19 are provided in the punch holding plate 15 and in the die 16, which serve to guide the guide columns 17.
  • Each guide column 17 also leads through a bore in the hold-down plate 14.
  • a removable handle element 20 is on a short side of the
  • Interchangeable frame attached to handle this with the help of the handle.
  • the side of the replacement frame that is opposite the handle element is first pushed into the column frame.
  • the replacement part is pressed fully into the column frame until it stops.
  • the replacement frame is then clamped.
  • Guide pillars 17 are omitted. A larger space is then available to arrange tools differently. Since the replacement frame also loses weight, no great physical effort is required to handle the overall heavy replacement frame.
  • each interchangeable frame has the same external dimensions so that the column frame does not have to be exchanged.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug-Wechselsystem für das Umformen von Halbzeugen und für die Herstellung von kleinen und mittleren Serien, welches Stammwerkzeuge sowie Wechselwerkzeuge umfassen. Ein Stammwerkzeug der Vorrichtung besteht aus zwei übereinander angeordneten plattenartigen Elementen (1, 2), die über Säulen (3) miteinander in Verbindung stehen. Die Säulen (3) sind senkrecht zu den Platten (1, 2) angeordnet und führen zumindest ein plattenartiges Element (2) des Stammwerkzeuges. Wenigstens eine Führung (6) für das Wechselwerkzeug ist vorgesehen. Als Führung (6) kann eine Schiene vorgesehen sein. Das Stammwerkzeug weist vorteilhaft wenigstens einen Anschlag (7) für das Wechselwerkzeug auf. Bei dem Stammwerkzeug sind ferner bevorzugt Arretiermittel vorgesehen, durch das ein in dem Stammwerkzeug befindliches Wechselwerkzeug verspannt werden kann. Rüstzeiten sind bei der erfindungsgemässen Vorrichtung sehr gering, da die Justierung eines Wechselwerkzeuges in dem Stammwerkzeug sehr schnell erfolgen kann. Durch Normierung der Wechselwerkzeuge kann stets dasselbe Stammwerkzeug verwendet werden.

Description

Umformvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine von Blechen für die Herstellung von kleinen und mittleren Serien.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist kommerziell erhältlich und besteht aus einem Auswechselgestell sowie einem Säulengestell.
Ein bekanntes kommerziell erhältliches Auswechselgestell umfasst drei Platten, die übereinander angeordnet sind. Die erste Platte dient zur Auflage des umzuformenden Bleches. Die darüber befindliche Platte fungiert als Niederhalter. An der oberen Platte ist das eigentliche Stanzwerkzeug befestigt.
Wird die Niederhalterplatte auf die untere gepresst, so wird hierdurch das Blech gehalten. Wird die obere Platte in Richtung untere Platte gedrückt, so gelangt das
Stanzwerkzeug durch eine Öffnung in der Niederhalterplatte hindurch zur unteren Platte. Bei genügendem Druck wird dem Blech die gewünschte Form gegeben.
Zur Führung der drei vorgenannten Platten sind eine Mehrzahl von Säulen vorgesehen. Diese Säulen sind nahe den Ecken der Platten und senkrecht zu diesen angeordnet. Die Platten weisen geeignete Bohrungen für die Führungssäulen auf. Ein Federsystem ist vorgesehen, um die Platten zunächst auf Abstand zu halten.
Das Säulengestell dient der Aufnahme eines Auswechselgestells. Durch das
Säulengestell wird eine Arbeitsfläche bereitgestellt, auf der das Auswechselgestell platziert wird. Oberhalb der Arbeitsfläche befindet sich eine Stempelhalteplatte mit eingebauter Druckplatte, die über Säulen geführt wird. Die Säulen befinden sich außerhalb der Arbeitsfläche und dienen der Führung der Stempelhalteplatte mit eingebauter Druckplatte.
Um ein Auswechselgestell zu wechseln, muss beim Stand der Technik regelmäßig nicht nur das Auswechselgestell, sondern auch das Säulengestell ausgetauscht werden, da aufgrund einer fehlenden Normierung unterschiedlich große Säulengestelle verwendet werden müssen. Wenn das Säulengestell ebenfalls ausgetauscht werden muss, betragen die Rüstzeiten 1 ,5 bis 2 Stunden. Ist es lediglich erforderlich, das Auswechselgestell auszutauschen, so ist erhebliche
Justierarbeit zu leisten. Auch in diesem Fall sind die Rüstzeiten erheblich.
Der Stand der Technik weist darüber hinaus den Nachteil auf, dass eine Vielzahl von Führungssäulen erforderlich sind. Entsprechend aufwendig und teuer ist die Konstruktion.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer einfachen Vorrichtung, bei der nur kurze Rüstzeiten erforderlich sind.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des ersten Anspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die anspruchsgemäße Vorrichtung umfasst Auswechselgestelle sowie ein Säulengestell. Das Säulengestell besteht aus zwei übereinander angeordneten Platten oder plattenartigen Elementen, die über Säulen miteinander in Verbindung stehen. Die Säulen sind senkrecht zu den Platten angeordnet. Sie dienen der Führung von wenigstens einer beweglich angeordneten Platte. Das Säulengestell weist wenigstens eine Führung für das Auswechselgestell auf. Als Führung kann beispielsweise eine Schiene vorgesehen sein. Das bzw. die Aus Wechsel gesteile sind geometrisch so an das Säulengestell angepasst, dass diese entlang der vorgesehenen Führung in das Innere des Volumens hineingeführt werden, welches durch die beiden Platten des Säulengestells eingerahmt wird.
Das Vorsehen von Führungselementen in dem Säulengestell beschleunigt die
Justierung eines Auswechselgestelles erheblich. Die Rüstzeit kann entsprechend herabgesetzt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Säulengestell wenigstens einen Anschlag für das Auswechselgestell. Der Anschlag ist so vorgesehen, dass das Aus Wechsel gesteil auf den Anschlag trifft, wenn es seine Endposition innerhalb des Säulengestells erreicht hat. Durch Vorsehen des Anschlages wird also die korrekte Justierung des Auswechselgestelles weiter beschleunigt. Die Rüstzeit wird entsprechend herabgesetzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind bei dem Säulengestell Arretiermittel vorgesehen. Die Arretiermittel sind so angeordnet, dass das Auswechselgestell durch diese verspannt werden kann, wenn es in das Säulengestell eingeschoben worden ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Arretiermittel von außen betätigt. Auf diese Weise ist eine einfache Handhabung der Arretiermittel sichergestellt.
Durch die Arretiermittel wird der richtige Sitz des Auswechselgestelles in dem
Säulengestell weiter sichergestellt. Die Handhabung sowie die Rüstzeit wird so erneut herabgesetzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Säulengestell eine obere und untere Führung oder Führungsschiene auf. In der oberen Führung wird die oberste Platte eines Auswechselgestelles geführt. In der unteren Führung wird die unterste Platte eines Auswechselgestelles geführt. Hierdurch wird nicht nur die Justierung weiter vereinfacht und verbessert, sondern es ist darüber hinaus möglich, beim Auswechselgestell Führungssäulen entfallen zu lassen. Die Herstellungskosten für das Auswechselgestell werden so reduziert. Auch reduzieren sich die Gewichte, die von einer Person transportiert werden müssen. Für die manuelle Bedienung ist diese „Gewichtsreduzierung" sehr hilfreich, da geringere Körperkräfte erforderlich sind, um das Auswechseln eines Auswechselgestelles vorzunehmen. Ferner kann das Volumen im Inneren eines Auswechselgestelles in verbesserter Weise ausgenützt werden, wenn Säulen hier entfallen können. Insgesamt kann so die Vorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik kleiner gebaut werden. Ferner kann kein Verschleiß aufgrund von Säulen und ihre Führungen bei einem Auswechselgestell auftreten. Entfallen die Säulen, so entfällt ein wichtiger Kostenfaktor. Entsprechend werden die Herstellungskosten gesenkt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Auswechselgestelle
Griffelemente und/oder Antriebselemente, um so die Handhabung weiter zu vereinfachen.
Die Antriebselemente dienen dem automatisierten Wechseln des Auswechselgestells und können mechanisch, hydraulisch und/oder pneumatisch betätigt werden. In diesem Falle werden keine körperlichen Kräfte benötigt.
Die Griffelemente und/oder Antriebselemente sind vorteilhaft mit den übrigen Teilen des Auswechselgestelles lösbar verbunden. Es besteht dann die Möglichkeit, verschiedene Auswechselgestelle mit nur einem Griffelement und/oder Antriebselement handhaben zu können.
In den nachfolgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. la zeigt einen Schnitt durch eine erste Seitenansicht eines Säulengestells Fig. lb zeigt eine zweite Seitenansicht im Schnitt
Fig. 1 c zeigt einen Schnitt parallel zur Grundfläche der des Säulengestells.
Die Figuren 2a bis c zeigen ein Auswechselgestell im Schnitt in zwei Seitenansichten und in einer Dra ufsicht.
Das Säulengestell umfasst ein Unterteil 1 sowie ein Oberteil 2. Unter- und Oberteil sind durch Führungssäulen 3 miteinander verbunden. Die
Führungssäulen 3 sind senkrecht zu den Unter- und Oberteilen angeordnet. Sie sind im Unterteil fest verankert. Das Oberteil weist präzise Kugelf hrungen auf, durch die die Führungssäulen geführt werden. Über Kugelkäfige 4 kann das Oberteil den Führungssäulen entlang bewegt werden.
Das Ober- und Unterteil weist die Form einer Platte auf, die jeweils mit einer Ausnehmung versehen ist. Die Ausnehmungen der beiden Platten liegen sich gegenüber und dienen zur Aufnahme des Auswechselgestelles. Die inneren Seitenwände der Ausnehmungen sind mit vorstehenden Klammem 5 versehen, so dass hierdurch Führungen 6 gebildet werden. An einem Ende der Führungen 6 befinden sich Anschläge 7. Wird ein Auswechselgestell entlang der Führungen 6 bis zum Anschlag 7 in das Volumen eingeführt, welches durch das Unterteil 1 und das Oberteil 2 eingeschlossen wird, so wird es anschließend durch die Klammem 5 arretiert. Die Klammem 5 können von außen über Schrauben so betätigt werden, dass hierdurch ein in dem Säulengestell befindliches Auswechselgestell verspannt wird. Durch die Klamme 5 ist das Auswechselgestell dann festgeklemmt.
Das Unterteil 1 kann einen Durchbruch 9 aufweisen, durch den Stanzabfalle hindurchfallen können. Auf diese Weise können Abfälle auf einfache Weise entsorgt werden. Das Unter- und/oder Oberteil 1 und 2 weisen insbesondere seitlich von außen Ausnehmungen 10 und 21 auf, die dazu dienen, Unter- und Oberteil in einer Presse zu verspannen. Diese sogenannten Aufspannflächen 10 und 21 dienen der Justierung des Säulengestells in der Presse und tragen somit zusätzlich dazu bei, Rüstzeiten zu verkürzen. Die genaue Justierung des Säulengestells in der Presse wird ferner durch einen Zapfen 11 sichergestellt, der von außen auf dem Oberteil mittig angebracht ist.
Das in den Figuren 2a bis c beispielhaft gezeigte Auswechselgestell umfasst eine obere Aufspannplatte 12 sowie eine untere Halteplatte 13. Aufspannplatte 12 und Halteplatte 13 stehen seitlich gegenüber den übrigen Elementen des Auswechselgestelles hervor. Diese hervorstehenden Teile werden in die Führung 6 des Säulengestells hineingeschoben, so dass diese als Schiene dienen. Zwischen der oberen Aufsparmplatte 12 und der unteren Halteplatte 13 befindet sich eine Niederhalterplatte 14, der ebenfalls plattenförmig ausgestaltet ist. Die vorgenannten drei Platten sind übereinander und parallel zueinander angeordnet. Die obere Aufspannplatte ist mit einer Stempelhalteplatte 15 und die untere Halteplatte 13 mit einer Matrize 16 verschraubt. Die Stempelhalteplatte 15 und die Matrize 16 befinden sich im Inneren des Auswechselgestelles. Die Matrize 16 dient als Auflage für ein Halbzeug. Durch die hier eingebrachten Konturen werden dem Halbzeug in Verbindung mit den Stempeln die Form gegeben. Die Stempelhalteplatte 15 dient der Fixierung und Arretierung der Formstempel. Eine Druckplatte 22 dient der Aufnahme der Umformkräfte, so das ein Einarbeiten der
Stempelköpfe in die obere Halteplatte verhindert wird. Wegen der zu erwartenden Umformkräfte ist diese Platte gehärtet ausgeführt.
Die vorgenannten Elemente sind über Führungssäulen 17 miteinander mechanisch gekoppelt. Jede Führungssäule 17 ist senkrecht zu den Platten des
Auswechselgestelles angeordnet. Kugelführungen 18 und 19 sind in der Stempelhalteplatte 15 sowie in der Matrize 16 vorgesehen, die der Führung der Führungssäulen 17 dienen. Jede Führungssäule 17 führt femer durch eine Bohrung in der Niederhalterplatte 14.
Durch nicht in der Figur gezeigte Federn werden die obere Aufspannplatte samt Stempelhalteplatte, der Niederhalter 14 sowie die untere Halteplatte 13 nebst Matrize 16 auf Abstand zueinander gehalten. Erst durch Pressen werden die Elemente des Auswechselgestelles aufeinandergepresst und ein eingelegtes Blech zwischen Matrize 16 und Niederhalterplatte 14 umgeformt.
Ein abnehmbares Griffelement 20 ist an einer kurzen Seite des
Auswechselgestelles befestigt, um mit Hilfe des Griffelements dieses handhaben zu können. Die Seite des Auswechselgestelles, die dem Griffelement gegenüberliegt, wird zuerst in die Säulengestell hineingeschoben. Über das Griffelement 20 wird das Auswechsel gesteil vollständig in die Säulengestell bis zum Anschlag hineingedrückt. Anschließend wird das Auswechselgestell verspannt.
Die Handhabung ist so besonders einfach.
Wird eine größere Arbeitsfläche benötigt, so können insbesondere die
Führungssäulen 17 entfallen. Es steht dann ein größerer Raum zur Verfügung, um Werkzeuge anders anzuordnen. Da femer das Auswechselgestell dadurch an Gewicht verliert, müssen keine großen Körperkräfte aufgewendet werden, um das insgesamt schwere Auswechselgestell handhaben zu können.
Wesentlich ist, dass jedes Auswechselgestell die gleichen äußeren Abmessungen aufweist, um das Säulengestell nicht auswechseln zu müssen.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung für das Stanzen bzw. Umformen von Blechen für die Herstellung von kleinen und mittleren Serien, die Auswechselgestelle sowie ein Säulengestell umfasst, mit folgenden weiteren Merkmalen:
- das Säulengestell besteht aus zwei übereinander angeordneten plattenartigen Elementen (1, 2), die über Säulen (3) miteinander in Verbindung stehen,
- die Säulen (3) sind senkrecht zu den Platten (1, 2) angeordnet und führen zumindest ein bewegliches plattenartiges Element (2) des Säulengestell,
- wenigstens eine Führung (6) für das Auswechselgestell ist vorgesehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , bei der als Führung Schiene (6) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Säulengestell wenigstens einen Anschlag (7) für das Auswechselgestell aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei das Säulengestell Arretiermittel aufweist, durch ein im Säulengestell befindliches Auswechselgestell verspannt werden kann.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit außen an dem Säulengestell befindlichen Mitteln zur Betätigung der Arretiermittel.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Säulengestell eine obere und untere Führung oder Führungsschiene für die Führung eines Auswechsel gesteiles aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Auswechselgestell keine Führungssäulen aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Auswechselgestell ein Griffelement oder eine Betätigungseinrichtung aufweist, welches vorzugsweise lösbar mit den übrigen Teilen des Auswechselgestelles verbunden ist.
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DE2000112444 DE10012444A1 (de) 2000-03-15 2000-03-15 Umformvorrichtung
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