DE2625531A1 - Vorrichtung zur herstellung von zusammengesetzten erzeugnissen - Google Patents

Description

Airfix Industries Limited, 17 Old Court Place, London W8 4QF (England)

Vorrichtung zur Herstellung von zusammengesetzten Erzeugnissen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von zusammengesetzten Erzeugnissen, mit einem ersten und einem zweiten Werkzeug, die zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung, in der sie einen Formhohlraum zur Aufnahme eines Rohteils und zur Formung von eingespritztem Material in Kontakt mit dem Rohteil bilden, relativ zueinander bewegbar sind, und mit einem Paar Führungen, die relativ zum ersten Werkzeug bewegbar sind, in der offenen Werkzeugstellung das Zuführen eines Rohteils in eine sich quer über die Relativbewegungsbahn der Werkzeuge in ihre geschlossene Stellung erstreckende Position bewirken und zwei Kanalabschnitt-Elemente enthalten, deren Basen so voneinander entfernt liegen, daß zwischen ihnen ein Rohteil unter gleichzeitiger Aufnahme zwischen parallelen Seitenelementen durch Schwerkrafteinwirkung hindurcheilen kann.

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Die hier betroffenen zusammengesetzten Erzeugnisse sind beispielsweise Verpackungselemente, wie Deckel oder flache Behälter. So sind beispielsweise in den deutschen Patentanmeldungen P 23 65 247.3 und P 24 29 902.3 im wesentlichen runde Deckel beschrieben, die aus einem Rohteil aus Papier, Pappe, Kunststoff oder Metallfolie bestehen, an dessen Umfang ein Spritzgußformteil angeformt ist. Eine bekannte Vorrichtung zur Herstellung solcher Deckel, in der deutschen Patentanmeldung P 24 27 247.6 beschrieben, enthält ein Kernwerkzeug, ein Hohlraumwerkzeug und Führungsschienen zum Zuführen von Rohteilen in eine zwischen dem Kernwerkzeug und dem Hohlraumwerkzeug liegende Position, wenn diese Werkzeuge offen bzw. voneinander getrennt sind.

Bei dieser bekannten Vorrichtung tritt eine Schwierigkeit auf, weil das Rohteil etwa das gleiche Format wie die Stirnfläche des Kernwerkzeugs hat. Beim Zuführen eines Rohteils in eine zwischen Kernwerkzeug und Hohlraumwerkzeug befindliche Position, von wo aus das Kernwerkzeug das Rohteil beim Schließvorgang in das Hohlraumwerkzeug befördern kann, fällt das Rohteil vorzugsweise durch Schwerkraft ein Führungsschienenpaar entlang. Jede Führungsschiene ist U-förmig gestaltet und mit ihrer offenen Seite der anderen Führungsschiene zugekehrt. Der Abstand der Basen der Führungsschienen ist etwas größer als der Durchmesser eines runden Rohteils. Die parallelen Seitenabschnitte jeder Führungsschiene ragen dabei selbstverständlich in Richtung auf die andere Führungsschiene, und die freien Kanten der parallelen Seitenelemente jeder Führungsschiene sind von der gegenüberliegenden Führungsschienenkante selbstverständlich um einen Abstand entfernt, der kleiner ist als der Rohteil-Durchmesser."Wenn jetzt das Kernwerkzeug das Rohteil von einer Position innerhalb der Führungsschienen in das Hohlraumwerkzeug übertragen soll, muß es zwischen den Schienen hindurchwandern.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in dieser Hinsicht gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Führung in dem Relativbewegungsbereich zwischen dem ersten Werkzeug und den beweglichen Führungen mindestens ein bewegliches Element aufweist, welches zwischen einer Führungsposition in Verlängerung des dem zweiten Werkzeug am nächsten liegenden Seitenelementes und ein'er Außer-Betriebs-Position durch Relativbewegung der Führung und des ersten Werkzeugs bewegbar ist.

Nun gibt es auch Mehrfach-Vorrichtungen, wo ein Werkzeugpaar über dem anderen liegt und zwei Führungspaare vorhanden sind, nämlich ein Paar zum Zuführen von Rohteilen zum oberen Werkzeugpaar, und ein Paar zum Zuführen von Rohteilen zum unterenWerkzeugpaar. Dabei ist vorzugsweise · das Führungspaar für das obere Werkzeugpaar das dem ersten Werkzeug dieses Werkzeugpaares nächstgelegene. Hier gibt es ein Problem: Das erste Werkzeug jedes Paares kann eine Sauggelegenheit zum Anziehen und Festhalten während des Werkzeug-Schließvorgangs haben. Wenn nun ein Rohteil das dem unteren Werkzeugpaar gehörende Führungspaar entlangeilt, kann es vom oberen ersten Werkzeug angesaugt werden, wenn das Rohteil für jenes Werkzeug später fällt als das Rohteil für das untere Werkzeug, und wenn der Unterdruck an der Stirnfläche des oberen ersten Werkzeugs eingeschaltet ist. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, bei jedem Führungspaar Mittel vorzusehen, welche ein sequentielles Herabeilen der Rohteile in den Führungen erlauben, nämlich zuerst das Rohteil für das obere erste Werkzeug und' danach das Rohteil für das untere erste Werkzeug. Somit wird die Stirnfläche des oberen ersten Werkzeugs von seinem eigenen Rohteil abgedichtet, bevor das andere Rohteil in der Nähe dieser besagten Stirnfläche auftaucht, wenn es auf dem Wege zum unteren Werkzeug ist.

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Auf diese Weise werden Verwechslungen vermieden.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch

ein Mehrfach-Spritzgießformwerkzeug mit einem Werkzeugpaar über einem anderen Werkzeugpaar, und beide Werkzeugpaare im geschlossenen Zustand,

Fig. 2 einen Schnitt durch die gleiche Vorrichtung bei geöffnetem Werkzeug,

Fig. 3 und 4 je einen Schnitt im Verlauf einer Ebene III-III bzw. IV-IV von Fig. 2,

Fig. 5 Einzelheiten eines Saugkopfes an einem Kernwerkzeug,

Fig. 6 eine Frontansicht einer Zentralführungsschiene für ein Vierfach-Werkzeug, enthaltend eine andere Ausführung einer verlagerbaren Anschlagschiene,

Fig. 7 einen Teilschnitt im Verlauf einer

Linie A-A von Fig. 6, wobei ein Führungselement fortgelassen ist, und

Fig. 8 eine Ansicht aus Pfeilrichtung B von Fig. 6.

Zu der in Fig. 1 dargestellten Spritzgießvorrichtung gehört ein Paar übereinander an einer Platte 3 angeordneter Kernwerkzeuge 1 und 2, und diese arbeiten mit je einem ersten Basishohlraumwerkzeug 4 bzw. 5 zusammen, welche ihrerseits an einem festen Tisch 6 montiert sind, der mit Heißdüsen 7, Auswerfern 8 und auf einer beweglichen Platte bewegbaren zweiten Hohlraumwerkzeugen 9 versehen ist. Die Platte 10 enthält ein kanalförmiges Führungspaar 11 für das obere Kernwerkzeug 1 und ein weiteres kanalförmiges Führungspaar 12 für das untere Kernwerkzeug 2.

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In dem in Fig. 2 dargestellten offenen Werkzeugzustand kann ein im vorliegenden Falle kreisrundes Rohteil in jedem Führungspaar bis auf Anschlagflächen 13 herabfallen, und dann liegt jeweils ein Rohteil einer Stirnfläche 14 jedes Kernwerkzeugs gegenüber. Beim Schließen der Werkzeuge bewegen sich die Kernwerkzeuge 1 und 2 in jeweils eine öffnung in der beweglichen Platte 10 und bewegen die Rohteile vorwärts. Mit Hilfe von an eine Vakuumquelle angeschlossenen öffnungen P wird jedes Rohteil an seine zugeordnete Stirnfläche angesaugt. Mit dem Vorschub der Platte 3 wird die Platte 10 vorwärtsbewegt, und die Werkzeuge schließen. Beim nachfolgenden Spritzvorgang wird dann im Bereich eines durch die zugehörigen Werkzeughälften gebildeten Randhohlraumes 15 ein Rand um das Rohteil herumgeformt. Die Werkzeuge öffnen, die Auswerfer 8 schieben die fertigen Deckel aus dem Hohlraumwerkzeug, und die Operation ist beendet.

Die Rohteile sind den Stirnflächen der Kernwerkzeuge ähnlich und können leicht in den Führungspaaren heruntereilen, weil die Basen der Führungen jedes Paares um eine den Rohteildurchmesser übertreffende Strecke voneinander entfernt sind. Daher kann -es zu einer Exzentrizität des Rohteils gegenüber der Stirnfläche beim ersten Zusammentreffen kommen. Weil ferner jede Anschlagfläche 13 unterhalb jeder Stirnfläche liegt, können die Rohteile auch in Vertikalrichtung exzentrisch liegen. Zur Erzielung einer konzentrischen Lage kann das Vakuum an der Stirnfläche während des Werkzeug-Schließvorganges verändert werden, ferner können konvergierende Stirnflächen 16 an jedem zweiten Kernwerkzeug vorhanden sein. Im Betrieb wird beim Schließen der Werkzeuge zunächst ein erster Vakuumpegel angelegt, während jede Stirnfläche sich bis zum Anlagen an ein Rohteil über eine Strecke V1 (Fig. 2) bewegt. Wenn sich das Roh.teil dann konvergierenden Führungsflächen 16 nähert,

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wird das auf jedes Rohteil wirkende Vakuum so weit reduziert, daß sich ein gegebenenfalls exzentrisch liegendes Rohteil durch diese konvergierenden Oberflächen quer zur Stirnfläche verschieben und ausrichten läßt. Diese Bewegungsstrecke ist durch V2 gekennzeichnet. Befindet sich das Rohteil schließlich axial vom zweiten Kernwerkzeug in seiner Endposition, dann wird der Unterdruck wieder erhöht, um das Rohteil festzuhalten, während sich die Werkzeuge im Bereich einer Bewegungsstrecke V3 endgültig schließen.

Bei einer Alternativ-Ausführung besitzt jedes Kernwerkzeug einen Saugkopf 20 (Fig. 5), der .mit lockerem Sitz so in eine Bohrung 21 eingesetzt sein kann, daß konvergierende Flächen 22 ein Rohteil 23 quer zu einer Stirnfläche 24 verschieben und dabei zentrieren können. Ein Schaft 25 des Saugkopfes hat einen elastischen Birnenabschnitt 26, der normalerweise passend in der Bohrung sitzt, wie mit unterbrochenen Linien angedeutet. Im Normalzustand zentriert dieser Birnenabschnitt 26 den Schaft und damit den Saugkopf 20. Wird im Innern des Schaftes jedoch ein Vakuum aufgebaut, dann reduziert sich der Birnenabschnitt 26 zu seinem mit durchgehenden Linien dargestellten Umfang und bietet soviel Spiel, wie zum Zentrieren des Rohteils durch die konvergierenden Flächen nötig ist.

Es ist leicht einzusehen, daß die Seitenabschnitte der Führungen nicht bis in die öffnungen der Platte 10 reichen können, sondern bei den öffnungen der Platte 10 ausgeschnitten sein müssen, damit die Kernwerkzeuge beim Schließvorgang vorbei können. Dementsprechend sind die Rohteile im Bereich der öffnungen bzw. Ausnehmungen nicht gut abgefangen, sowohl in ihren Endpositionen als auch auf dem Wege dahin, zumindest gilt das für das Rohteil für das untere Werkzeug. Fig. 2 zeigt die Kernwerkzeuge in einem übertrieben dargestelltön offenen Zustand; in Wirklichkeit würden die Stirn-

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flächen normalerweise fast in der Ebene der Seitenabschnitte 11a des Führungsschienenpaares 11 liegen.

Dies hat zur Folge, daß, wenn an der Stirnfläche von Kernwerkzeug 1 das Vakuum eingeschaltet ist und das Rohteil für Kernwerkzeug 2 früher herabfällt als jenes für Kernwerkzeug 1, dann kann Kernwerkzeug 1 das Rohteil für Kernwerkzeug 2 aus seiner Normalbahn herausziehen und ansaugen. Das andere Rohteil kommt dann gegenüber jenem Werkzeug an, überdeckt das erste Rohteil, und es entsteht Ausschuß, oder die Vorrichtung meldet das Fehlen eines Rohteils bei Kernwerkzeug 2 und bleibt stehen, bis der Fehler beseitigt ist.

Eine erste Lösung zur Beseitigung dieses Problems bildet die Anbringung eines oder mehrerer Anschlagstifte 30 auf dem festen Tisch 6, von denen jeder im geschlossenen Werkzeugzustand die bewegliche Platte 10 durchragt und einen Anschlag 31 bezüglich jedes Führungsschienenpaares von Fig. 1 bildet. Während des Formzyklus¹ wird bei geschlossenen Werkzeugen ein Rohteil über eine Zufuhr-Führung G zu jedem Führungspaar geleitet und von den Anschlagstiften aufgehalten. Wenn sich die Werkzeuge öffnen, wird jeder Stift nach und nach aus den Führungsschienenpaaren herausgezogen. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß das Rohteil für Kernwerkzeug 1 früher zugeführt wird als das Rohteil für Kernwerkzeug 2. Auf diese Weise wird die Stirnfläche des Kernwerkzeugs 1 bereits durch sein zugeordnetes Rohteil abgedichtet, wenn schließlich das Rohteil für Kernwerkzeug 2 daran vorbeifällt.

Eine andere Ausführung des Erfindungsgedankens besteht darin, in den Seitenabschnitten zumindest des für die Versorgung des unteren Werkzeugs 2 verantwortlichen Führungsschienen einen verschiebbaren Anschlag anzuordnen, bei

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der Unterbrechung im Bereich der Bahn von Kernwerkzeug 1 und mindestens auf der Seite, welche dem Kernwerkzeug 1 im offenen Zustand am nächsten liegt.

Vorzugsweise sind jedoch für jedes Führungsschienenpaar Anschlageinrichtungen vorgesehen. In den Fig. 2, 3 und 4 sind um eine vertikale Achse schwenkbare Anschlagschienen 35 dargestellt, von denen jede eine Verlängerung einer beiden Führungsschienenpaaren gemeinsam gehörenden Querleiste 36 bildet und an dem Durchbruch in Platte 10 in die Bahn des Kernwerkzeugs 1 vorsteht. In dem Durchbruch in Platte 10 für Kernwerkzeug 2 bilden ebenfalls um vertikale Achsen schwenkbare Anschlagschienen 38 eine Fortsetzung einer Front 39 eines Führungsschlitzes 40 in Platte 10. Diese Anschlagschienen ragen mit Vorspannung in die Bahn der zugehörigen Kernwerkzeuge hinein. In Zusammenarbeit mit der Stirnfläche von Kernwerkzeug 1 bewirkt die Anschlagschiene 35 das Positionieren eines Rohteils für Kernwerkzeug 1 in einer zu der Bahn dieses Werkzeugs parallelen Richtung und verhindert, daß ein Rohteil für·Kernwerkzeug 2 unbeabsichtigt in die Führungsschienen -des Kernwerkzeugs 1 gerät. Die Anschlagschienen positionieren mit der Stirnfläche von Kernwerkzeug 2 das Rohteil für dieses Werkzeug in der Bewegungsrichtung des betreffenden Werkzeugs.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer verschiebbaren Anschlagschiene zum Führen eines Rohteils bei offenem Werkzeug und zum Durchlassen eines Kernwerkzeugs in dessen Schließzustand. Bei diesen Figuren handelt es sich um ein Werkzeug mit vier Vertiefungen, von denen die beiden oberen nebeneinanderliegenden Kernwerkzeuge 40 und 41 dargestellt sind, denen je ein Führungsschienenpaar zugeordnet ist. Das relativ zur Mittel-

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linie der Vorrichtung innen liegende Führungspaar wird gebildet durch ein gemeinsames Führungselement 42, welches ebenso wie das äußere Seitenelement jedes Führungsschienenpaares bei diesem Ausführungsbeispiel unabhängig auf der Platte 10 ausgebildet ist; diese Bauweise könnte auch bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 und 2 angewendet werden, falls erwünscht. Solche unabhängig angeordneten Elemente sind entfernt von dem festen Tisch auf der Frontseite der beweglichen Platte 10 befestigt.

Das gemeinsame Führungselement 42 und die äußeren Seitenelemente formen außerdem Führungsschienenpaare für die beiden unteren Werkzeuge des Vierfach-Werkzeugs. Somit gibt es auf jeder nach außen liegenden Front des Führungselementes 4*2 Führungen 40a und 41a für die oberen Werkzeuge sowie Führungen 40b und 41b für die unteren Werk- · zeuge.

Im Bahnbereich für jedes obere Kernwerkzeug besitzt das Führungselement 42 eine Ausnehmung 44 auf jeder äußeren Fläche und ein Paar Klötze 45, 46 auf der Oberfläche, welche von dem festen Tisch entfernt ist. Zwischen den Blöcken befinden sich um in die Blöcke eingesetzte Stifte 48 drehbare Führungselemente 47. Jedes Führungselement besitzt ein Paar Ansätze 49, 50, und ist durch Federn 51 so vorgespannt, daß diese Ansätze in die Bahn des nächstgelegenen Kernwerkzeugs gedrückt werden.

Im dargestellten offenen Zustand des Werkzeugs berührt eine Nase 52 an jedem Führungselement 47 eine Ausnehmung oder eine Stufe im benachbarten Kernwerkzeug oder einen an dem Kern angebrachten Verschleißstreifen; in diesem Zustand bilden die Ansätze 49, 50 und die Stirnfläche des benachbarten Kernwerkzeugs Fortsetzungen der Führungen 40a,

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41a, 40b und 41b. Zu Beginn des Werkzeug-Schließvorgangs wird die Nase 52 aus der Kernwerkzeug-Ausnehmung verdrängt, und dabei werden auch die Ansätze 49 und 50 aus der Bahn dieses Kernwerkzeugs herausbewegt.

Eine ähnliche Anordnung gibt es bezüglich der unteren Kernwerkzeuge am Führungselement 42, aber dieses dient nur zur Bildung einer Fortsetzung auf der von den Kernwerkzeugen abgelegenen Seite der Führungen 40b und 41b. In ähnlicher Weise sind in den äußeren Elementen nicht dargestellte bewegliche Führungselemente vorgesehen, welche komplementär zu jenen am Element 42 ausgebildet sind. Eine Ausnehmung 53 in Platte 3 nimmt die Blöcke auf.

Erfindungsgemäß sind diverse Modifikationen möglich. Anstelle von Anschlagstiften, welche beiden Führungsschienenpaaren dienen, kann es solche geben, die nur jenem der Versorgung von Werkzeug 2 dienenden Paar zugeordnet sind, wobei Kernwerkzeug 1 als Anschlagstift für sein Führungsschienenpaar wirkt und die Öffnungssequenz das Rohteil für Werkzeug 2 erst dann freigibt, nachdem das Rohteil für Werkzeug 1 freigegeben wurde. Das ergibt eine längere Führung führ das Rohteil für Kernwerkzeug 1.

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Claims (7)

Ansprüche

1. Vorrichtung für die Herstellung von zusammengesetzten Erzeugnissen, mit einem ersten und einem zweiten Werkzeug, die zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung, in der sie einen Formhohlraum zur Aufnahme eines Rohteils und zur Formung von eingespritztem Material in Kontakt mit dem Rohteil bilden, relativ zueinander bewegbar sind, und mit einem Paar Führungen, die relativ zum ersten Werkzeug bewegbar sind, in der offenen Werkzeugstellung das Zuführen eines Rohteils in eine sich quer über die Relativbewegungsbahn der Werkzeuge in ihre geschlossene Stellung erstreckende Position bewirken und zwei Kanalabschnitt-Elemente enthalten, deren Basen so voneinander entfernt liegen, daß zwischen ihnen ein Rohteil unter gleichzeitiger Aufnahme zwischen parallelen Seitenelementen durch Schwerkrafteinwirkung hindurcheilen kann, dadurch gekennzeichnet, daß jede Führung in dem Relativbewegungsbereich zwischen dem ersten Werkzeug und den beweglichen Führungen mindestens ein bewegliches Element (z.B. 49) aufweist, welches zwischen einer Führungsposition in Verlängerung des dem .zweiten Werkzeug am nächsten liegenden Seitenelementes und einer Außer-Betriebs-Position durch Relativbewegung der Führung und des ersten Werkzeugs bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede bewegliche Führung drehbar gelagert, in die Führungsposition vorgespannt und Einrichtung (z.B. 52) enthält, die bei Berührung einer Steuerfläche am ersten Werkzeug so betätigbar sind, daß die bewegliche Führung

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aus der Bahn des ersten Werkzeugs verdrängt wird, wenn sich dieses Werkzeug relativ zur Führung in Richtung auf die geschlossene Stellung bewegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei übereinander angeordneten ersten Werkzeugen und je einem Führungspaar für das obere und das untere Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß in Bezug auf jede Führung des Führungspaares des oberen Werkzeugs eine obere bewegliche Führung vorhanden ist, die ein bewegliches Element, welches zu einer Verlängerung jenes Seitenelementes der zugeordneten Führung für jenes dem zweiten Werkzeug nächstliegenden Werkzeug wird, und ein Paar beweglicher Elemente, die zu Verlängerungen der Seitenelemente der Führung für das untere Werkzeug werden, aufweist, und daß in Bezug auf jede Führung des Führungspaares für das untere Werkzeug eine untere bewegliche Führung vorhanden ist, von denen jede ein bewegliches Element besitzt, die eine Verlängerung des Seitenelementes der zugeordneten Führung für das dem zweiten Werkzeug nächstliegende Werkzeug ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine verschiebbare Anschlageinrichtung, welche im geschlossenen Werkzeugzustand für den Führungen zugeführte Rohteile Anschläge bildet, und die in Verbindung mit der Relativbewegung der Werkzeuge in ihre offene Stellung zuerst aus der Rohteilbahn zum oberen ersten Werkzeug und danach aus der Rohteilbahn zum unteren ersten Werkzeug verschwindet,

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung durch ein von dem zweiten Werkzeug getragenes Anschlagelement gebildet wird und sich über die Rohteilbahn erstreckt, welche durch ein Führungspaar für das untere Werkzeug gebildet wird.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem oberen ersten Werkzeug gekoppelte Einrichtungen die Anschlageinrichtung für das Führungspaar für das obere Werkzeug bilden.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement die Rohteilbahn für jedes erste Werkzeug überspannt.

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