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DE3012486A1 - Vorrichtung nach art einer stanze oder presse - Google Patents

Vorrichtung nach art einer stanze oder presse

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DE3012486A1
DE3012486A1 DE19803012486 DE3012486A DE3012486A1 DE 3012486 A1 DE3012486 A1 DE 3012486A1 DE 19803012486 DE19803012486 DE 19803012486 DE 3012486 A DE3012486 A DE 3012486A DE 3012486 A1 DE3012486 A1 DE 3012486A1
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movable machine
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach Art einer Stanze oder Presse/ insbesondere zum Ausstanzen von flachen Objekten aus bahn- oder bogenförmigem Material, vornehmlich bei der Fertigung von Haftetiketten, mit einem Untersatz od. dgl., einem feststehenden Maschinenteil und einem relativ dazu zur Arbeitsbewegung geradlinig bewegbaren Maschinenteil, von denen wenigstens einer mit einem Werkzeug, namentlich einem Schnittwerkzeug/ ausgerüstet ist.
Es gibt zahlreiche Fälle, .in denen Arbeitsvorgänge mittels eines geradlinig auf ein zu bearbeitendes Material hin und von diesem weg bewegbaren Werkzeuges durchzuführen sind, wobei die Forderung bestellt, daß der Hub bzw. die Endposition des Werkzeuges bei Vollendung des Arbeitshubes sehr genau eingehalten werden muß. Dies gilt insbesondere für die Fertigung von Haftetiketten. Dabei befindet sich, auf einer Trägerbahn aus Papier oder Kunststoff eine selbstklebende Schicht und
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eine Werkstoffbahn, aus der die Etiketten gefertigt werden sollen. Beim Ausstanzen der Etikettenform soll dabei nur diese Werkstoffbahn mit der Kleberschicht, nicht aber die Trägerbahn durchstanzt werden. Wegen der außenordentlich geringen Dicke einer solchen Bahn hat die Einhaltung dieser Forderung bisher große Schwierigkeiten bereitet. Das genannte Beispiel steht dabei für andere Fälle, in denen es ebenfalls auf hohe Genauigkeit bei einer Bearbeitungsoperation mit geradlinig bewegtem Werkzeug ankommt.
Aufgabe der Erfindung ist es, bestehende Unzulänglichkeiten, Nachteile und Schwierigkeiten zu überwinden und eine als Stanze, Presse od.dgl. geeignete Vorrichtung zu schaffen, mit der sich hohe Genauigkeitsanforderungen hinsichtlich des Arbeitsvorganges auf zweckmäßige und verhältnismäßig einfache Weise erfüllen lassen. Die Erfindung strebt dabei auch eine vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung im einzelnen und bei den zu ihr gehörenden Elementen an. Weiteres Probleme, mit denen sich die Erfindung befaßt, ergeben sich aus der jeweiligen Erläuterung der aufgezeigten Lösung.
Die Erfindung kennzeichnet sich durch, die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Dadurch, daß die Bewegungsflächen aus den in ihren Einzelheiten und ihrem Aufbau noch zu erläuternden Hartkörper-Flächen gebildet werden, ist es möglich., einen verschiebbaren
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Keilkörper zur Erzeugung der Arbeitsbewegung vorzusehen. Die Hartkörper-Flächen lassen sich mit einer solchen Genauigkeit und Ebenheit herstellen, daß dadurch im Zusammenwirken mit dem Keilkörper eine hohe Präzision der Vorrichtung und somit auch eine hohe Arbeitsgenauigkeit erzielt wird.
Die Hartkörper-Flächen können unmittelbar aufeinander gleiten. Vorteilhaft sind jedoch zwischen den Bewegungsflächen Wälzkörperanordnungen vorgesehen, insbesondere in der Ausführung als Nadellager od.dgl. mit entsprechenden Käfigen aus Kunststoff, wie sie an sich bekannt sind, so daß keine gleitende Reibung vorhanden ist.
Bei der Erfindung ist es nicht erforderlich, für die miteinander zusammenwirkenden Teile, etwa für den Keilkörper und für den beweglichen Maschinenteil, Werkstoffe vorzusehen, die sich härten lassen. Vielmehr können hierfür auch andere und vor allem leichte Werkstoffe verwendet werden. So können erfindungsgemäß der Keilkörper und/oder der bewegliche Maschinenteil sogar aus Aluminium oder einer Leichtmetall-Legierung bestehen, was den Vorteil hat, daß die Größe der zu bewegenden Massen verringert wird.
In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung sieht die Erfindung vor, daß das Werkzeug an dem es tragenden Teil ebenfalls auf einer Hartkörper-FlSche befestigt ist und/oder daß der dem Werkzeug gegenüberliegende Maschinenteil auch durch eine Hartkörper-Fläche gebildet ist. Dies trägt weiterhin zur Erhöhung
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der Genauigkeit der Vorrichtung und des Arbeitens derselben bei.
Für die Hin- und Herbewegung des Keilkörpers läßt sich vorteilhaft ein Kurventrieb vorsehen/ z.B. ein Exzentertrieb.
Dem beweglichen Maschinenteil ist vorteilhaft eine Justiervorrichtung zugeordnet. Diese läßt sich besonders zweckmäßig so ausbilden/ daß der bewegliche Maschinenteil zu seiner genauen Einstellung parallel zur Bewegungsrichtung des Keilkörpers verschiebbar ist und dadurch in der Richtung der Arbeitsbewegung verstellt wird. Zur Einstellung kann insbesondere ein Exzentertrieb dienen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen, aus der zugehörigen Zeichnung und aus den Ansprüchen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt nach der Linie I - Γ in Fig« 2,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt durch eine Hartkörper-Fläche nach der Linie III - III in Fig. 4,
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil der Hartkörper-Flächer
Fig. 5 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt bei einer abgewandelten Ausführung und
Fig. 6 einen Ausschnitt aus einer Hartkörper-Fläche in größerem Maßstab.
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Die in den Pig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung weist einen Untersatz 1, einen mit diesem durch eine Reihe von Schraubenbolzen 2 oder entsprechenden starren Verbindungselementen fest verbundenen Kopfteil 3 und einen relativ zu dem letzteren im Sinne des Pfeiles Pl in Fig. 1 auf und ab bewegbaren Maschinenteil 4 auf. Der letztere führt also eine Bewegung aus, wie sie zur Durchführung eines Preß-, Schneid-, Stanzoder Ausstanzvorganges erforderlich ist. Insbesondere ist die Vorrichtung dazu geeignet, aus einer insgesamt mit der Ziffer 5 bezeichneten, intermittierend bewegten Bahn Teile auszustanzen, wobei es sich insbesondere um eine kombinierte Bahn handeln kann, bei der sich auf einem Träger eine selbstklebende Schicht und auf dieser eine zur Bildung von Etiketten oder ähnlichen Elementen dienende obere Lage aus Papier oder Kunststoff befindet. Der Stanzschnitt soll dabei nur die zur Bildung der Etiketten dienende Bahn und ggfs. die Kleberschicht durchtrennen, nicht aber die Trägerbahn. Dies erfordert ein äußers;t genaues Arbeiten der Vorrichtung.
Zur Erzeugung der Arbeitsbewegung des beweglichen Teiles 4 dient ein Keilkörper 6, der in Richtung des Pfeiles P2 (FIg. 1) mittels eines Antriebs um einen gegebenen und vorzugsweise einstellbaren Weg hin und her verschiebbar ist. Dieser Keilkörper 6 stützt sich dabei mit einer horizontalen Unterseite auf dem Untersatz 1 ab und bewirkt mit seiner oberen <-Schrägf lache die Vertikalbewegung des an seiner Unterseite mit einer entsprechenden Schrägfläche versehenen
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Teiles 4. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist für die Bewegung des Keilkörpers 6 ein Kurventrieb vorgesehen, der zwei gleichsinnig um die Achsen 7 drehbare Kurven 8, z.B. Exzenter, aufweist, deren Uiftfangsflachen an Gleitstücken 9 am Keilkörper 6 anliegen. Zur Sicherung einer ständigen festen Anlage beim Umlauf der Kurven 8 dienen Zugfedern 10 oder andere geeignete Elemente. Die Kurven 8 werden gemeinsam durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben, der sich im Untersatz befindet und zweckmäßig in seiner Drehzahl veränderbar bzw. steuerbar ist.
Um die Höhenlage des beweglichen Teiles 4 relativ zu dem feststehenden Kopfteil 3 genau einstellen zu können, je nachdem welches Material bearbeitet werden soll, ist eine Justiervorrichtung 11 vorgesehen, die zwei Exzenter 12 aufweist, welche von genauen Bohrungen in Ansätzen 13 des beweglichen Teiles 4 aufgenommen sind. Durch gleichzeitiges Drehen dieser Exzenter 12 wird der bewegliche Teil 4 um einen entsprechenden Betrag relativ zum Keilkörper 6 horizontal verschoben, wobei der Infolge der geneigten Flächen zugleich eine Absenkung oder Anhebung erfährt. Wegen der durch die Schrägflächen gegebenen übersetzung ist diese Einstellung sehr feinfühlig. Die gemeinsame Drehung der Exzenter 12 kann von einer mittels Handrad 14 zu drehenden, im Untersatz der Vorrichtung gelagerten Gewindespindel 15 erfolgen, auf der zwei Muttern 16 sitzen, an denen mit den Exzentern 12 verbundene Hebel 17 gelenkig verbunden sind.
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Die als Bewegungsflächen bezeichneten Flächen, d.h. die Oberseite des Untersatzes 1 im Bereich des Keilkörpers 6, die Unter- und Oberseite des Keilkörpers 6 und die geneigte Unterseite des beweglichen Teiles 4 sind durch Hartkörper-Flächen F gebildet, zwischen denen jeweils Wälzkörperanordnungen 18 vorgesehen sind, insbesondere Nadellager oder andere für geradlinige Bewegungen geeignete Wälzlagerungen.
Die Hartkörper-Flächen F selbst sind erfindungsgemäß so ausgebildet, wie es die Fig. 3 bis 6 veranschaulichen. Bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 sind in einer ausgehärteten Einbettmasse 22, die z.B. ein Epoxidharz oder ein Polyesterharz ist, ggfs. mit Zusatz von Bronze- oder Stahlpulver, Kugeln 21 gleicher Form und Größe gehalten, die eine Härte von z.B. 65 bis 68 Rockwell C haben. Es kann sich dabei um Kugellagerkugeln handeln. Diese Kugeln sind auf einem Teil ihrer Höhe nach, dem Erhärten der Einbettmasse abgeschliffen, ao daß sich eine Vielzahl von einander benachbarten Stirnflächen 23 CFig. 4) ergibt, die in ihrer Gesamtheit die harte Oberfläche F des Elements E bilden.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist unter den Kugeln 21 noch ein durch, die Einbettmasse gebildeter Bereich von einer Höhe vorhanden, die dem jeweiligen Bedarfsfall entsprechend gewählt sein kann.
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Bei der Ausführung nach Fig. 5/ die im übrigen derjenigen nach Fig. 3 und 4 entspricht und bei der die Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind, fehlt ein solcher unterer Bereich.
Ein Element E der erläuterten Art kann z.B. durch Kleben oder auch durch Einklemmen oder auf andere geeignete Weise an den genannten Teilen der Vorrichtung festgelegt sein.
Statt durch Einsetzen eines vorgefertigten Elements können harte Flächen F an den Teilen 4 und 6 buw. 1 und 3 auch unmittelbar an diesen hergestellt sein. Wird z.B. Fig. 6 als Schnitt durch die Oberseite des Keilkörpers 6 entlang der Mittelebene von eingebetteten Kugeln aufgefaßt, so ist erkennbar, daß die Kugeln 21 sich auf dem Grund 24 einer Ausnehmung des Keilkörpers 6 abstützen und von einer Einbettmasse 22 umgeben sind. Nach, dem Erhärten der letzteren sind die Kugeln von der ursprünglichen il^he Η (Durchmesser) auf die endgültige Höhe h durch Schleifen oder einen anderen Bearbeitungsprozeß abgetragen worden. Dadurch ergibt sich aus der Vielzahl der einzelnen Stirnflächen 23 dieser abgetragenen Kugeln 21 insgesamt die harte Fläche F, wobei, die dazwischenliegenden Bereiche der Einbettmasse, die an der Oberseite noch in Erscheinung treten, gering sind. In Fig.4 ist dies zur besseren Veranschaulichung übertrieben dargestellt.
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Es hat sich erwiesen, daß derartige Hartkörper-Flächen F mit einer außerordentlich großen Präzision und hohen Formgenauigkeit, d.h. Ebenheit, hergestellt werden können, so daß in Verbindung damit eine vorteilhafte Erzeugung der Arbeitsbewegung bei einer Vorrichtung der erläuterten Art und eine hohe Arbeitsgenauigkeit der Vorrichtung selbst erzielt wird. Mit einer solchen Vorrichtung können deshalb auch sehr schwierige Bearbeitungsprobleme, wie u.a. das Durchstanzen oder Durchtrennen eines Teiles einer Bahn aus dünnem Material, bewältigt werden.
In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung ist auch der das Werkzeug tragende Teil, hier der feststehende Kopfteil 3, mit einer Hartkörper-Fläche F der erläuterten Art ausgestattet, so daß die Aufspannung oder Befestigung des Werkzeuges, etwa eines Bandstahl-Schnittwerkzeuges 19, mit hoher Genauigkeit möglich ist.
Des weiteren ist vorteilhaft auch, der dem Werkzeug gegenüberliegende Teil, hler der bewegliche Teil 4, auf seiner dem Werkzeug zugekehrten Seite durch eine Hartkörper-Fläche F gebildet. Auf dieser kann bei der Durchführung eines Ausstanzvorganges eine Auflage aus Kupfer, Messing od.dgl. angeordnet sein.
Durch, die Anordnung der Hartkörper-Flächen F ist es im übrigen nicht erforderlich., bestimmte Teile der Vorrichtung,
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beispielsweise den Keilkörper 6, aus einem Werkstoff von erhöhter Härte oder Festigkeit auszubilden. Vielmehr kann namentlich der Keilkörper und/oder der bewegliche Teil auch aus einem Nichteisenwerkstoff bestehen, vornehmlich einem leichten Material wie etwa Aluminium oder Aluminiumlegierung. Dadurch lassen sich u.a. auch die Massenkräfte beim Arbeiten verringern.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die in den Fig. und 2 dargestellte Vorrichtung mit einer Schnellverstelleinrichtung 30 für den beweglichen Maschinenteil 4 ausgerüstet. Diese ermöglicht es, auf eine Kommandogabe hin den beweglichen Maschinenteil 4 ungeachtet seiner Einstellung oder Justierung für den Arbeitsvorgang um einen solchen Betrag abzusenken, daß dann beim Hin- und Hergang des Keilkörpers der durch diesen nach wie vor auf und ab bewegte Maschinenteil 4 im oberen Umkehrpunkt seiner Arbeitsbewegung so tief liegt, daß die Materialbahn 5 durch das Werkzeug 19 nicht mehr gestanzt oder geschnitten wird. Dies kann in mehreren Fällen von Vorteil sein, z.B, dann, wenn ein Ende einer Bahn 5 mit dem Anfang einer neuen Bahn durch Kleben od.dgl. verbunden ist und sich dabei durch die Überlappung der Bahnteile die doppelte Dicke ergibt, was dazu führen kann, daß an dieser Stelle nicht nur eine obere, beispielsweise für Etiketten bestimmte Lage der Bahn durchtrennt wird, sondern auch, eine der Träger lagen.
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Die Schnellverstelleinrichtung läßt sich in verschiedener Weise bilden. Es liegen alle Ausführungen im Rahmen der Erfindung/ mit denen sich die erläuterte Wirkung erzielen läßt/ insbesondere auf dem Wege einer Verschiebung des beweglichen Maschinenteiles 4 parallel zur Richtung des Pfeiles P2. Es kann eine von einer Justiervorrichtung unabhängige oder eine mit der letzteren kombinierte Einrichtung vorgesehen sein. Dies ist im Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Gewindespindel 15 der Justiervorrichtung 11 ist insgesamt mit den Muttern 16 in axialer Richtung um einen ausreichenden Betrag verschiebbar/ beispielsweise mit Hilfe eines DruckmittelZylinders 31, wobei die Kolbenstange 32 des darin verschiebbaren Kolbens 33 mit der Gewindespindel 15 über eine die Drehung der letzteren zulassende Verbindung gekuppelt ist. In der eingezeichneten Lage hat der Kolben eine durch einen Anschlag od.dgl. genau definierte Endposition, wodurch die mittels des Handrades 5 4 bewirkte Einstellung und genaue Arbeitslage des beweglichen Maschinenteiles 4 gesichert ist. Der Kolben 33 kann in dieser Lage durch Druckmittelwirkung oder durch, eine starke Feder 34 gehalten sein.
Aus dieser Position kann der Kolben 33 um seinen ganzen Hub oder auch, nur einen Teil desselben durch Zuleiten eines Druckmediums zu dem Zylinder 31 über ein Ventil 35 ausgefahren werden, wobei er die Gewindespindel 15 verschiebt. Dadurch werden über die Hebel 17 die Exzenter 12 so gedreht, daß der bewegliche Maschinenteil 4 eine Verschiebung in der
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Größe erfährt, in Fig. 1 nach links, daß er bei der Hin- und Herbewegung des Keilkörpers 6 nur noch so weit vertikal angehoben wird, daß das Werkzeug 19 die Bahn 5 nicht mehr schneiden kann. Durch Umschalten des Ventils 35 und dadurch bewirkte Wegnahme des Druckes im Zylinder 31 kehren der Kolben 33 und alle damit verbundenen Teile wieder in die Ausgangsposition zurück, so daß die Vorrichtung normal weiterarbeitet.
Die Betätigung des Ventils 35 kann zum jeweils gewünschten Zeitpunkt von Hand erfolgen, weiterhin auch durch ein Programm oder insbesondere in Abhängigkeit vom Ansprechen eines die Bahn 5 abtastenden Fühlers 36 (Fig. 1), der z.B. in der Lage ist, eine vorübergehende Verdickung der Bahn zu erfassen und im übrigen in einer dem Fachmann bekannten Weise ausgebildet sein kann. Mit der Ziffer 37 ist in Fig. 2 ein Steuergerät bezeichnet, das auf vom Fühler 36 über eine Leitung 38 gelieferte Signale hin die Ventilbetätigung veranlaßt. Durch einen solchen Fühler 36 kann das Ventil 35 insbesondere auch mit einer durch ein Zeitglied im Steuergerät 37 bewirkten Verzögerung betätigt werden, die gerade so gewählt ist, daß der bewegliche Maschinenteil 4 zur Unterdrückung eines Schnittvorganges mittels der Einrichtung 30 verstellt wird, wenn sich die betreffende Stelle der intermittierend bewegten Bahn unter dem Werkzeug 19 befindet. Durch Folgesteuerung oder auf andere geeignete Weise kann der Teil 4 durch die Einrichtung 30 gleich anschließend
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wieder zurückgestellt werden, so daß der nächste Arbeitshub wieder normal durchgeführt wird. Entsprechend ist auch die Unterdrückung des Schnittvorganges im Bedarfsfall für mehrere Hübe möglich.
Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt, für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden.
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Leerseite

Claims (14)

Patentansprüche
1.1 Vorrichtung nach Art einer Stanze oder Presse, insbesondere zum Ausstanzen yon flachen Objekten aus bahn- oder bogenförmigem Material, vornehmlich bei der Fertigung von Haftetiketten, mit einem Untersatz od.dgl., einem feststehenden Maschinenteil und einem relativ dazu zur Arbeitsbewegung geradlinig bewegbaren Maschinenteil, von denen wenigstens einer mit einem Werkzeug, namentlich einem Schnittwerkzeug, ausgerüstet i&i· dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Arbeitsbewegung ein quer zur Richtung derselben mittels Antriebs (7, 8) hin und her verschiebbarer Keilkörper (6) zwischen dem Untersatz (1) oder einem damit verbundenen Teil (3) und dem beweglichen Maschinenteil (4) oder einem damit verbundenen Teil vorgesehen Ist und daß die Bewegungsflächen am Keilkörper (6) und die diesen zugewandten Bewegungsflächen an den benachbarten Teilen (1, 4) von Hartkörper-Flächen (F)
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(durch abtragende Bearbeitung erzeugten, jeweils in einer Ebene liegenden Stirnflächen von in einer Einbettmasse (22) gehaltenen harten Körpern (21) ) gebildet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Bewegungsflächen CF) Wälzkörper anordnungen (.18) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug 0 9) an dem es tragenden Teil (3) auf einer Hartkörper-Fläche (F) befestigt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Werkzeug (19) gegenüberliegende Teil (4) eine Hartkörper-Fläche (F) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hin- und Herbewegung des Keilkörpers (6) ein Kurventrieb (8) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Justiervorrichtung (11) für den beweglichen Maschinenteil (4).
7. Vorrichtung nach. Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Maschinenteil (4) parallel zur Bewegungsrichtung (P2) des Keilkörpers (6) einstellbar ist.
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8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung ein Exzentertrieb (12, 13) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Schnellverstelleinrichtung (30) für den beweglichen Maschinenteil (4).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9 und einem der Ansprüche 6
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellverstelleinrichtung (30) mit der Justiervorrichtung (11) für den beweglichen Maschinenteil (4) kombiniert ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellverstelleinrichtung (30) ein druckmittelbetätigbares Organ (33) aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellverstelleinrichtung (30) in Abhängigkeit von einem durch das zu behandelnde Material
(5) beeinflußbaren Element (36) steuerbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilkörper (6) aus einem Nichteisenwerkstoff besteht.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Maschinenteil (4) aus einem Nichteisenwerkstoff besteht.
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DE3012486A 1980-03-31 1980-03-31 Vorrichtung nach Art einer Stanze oder Presse Expired DE3012486C2 (de)

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