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Stand der Technik
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Es sind bereits Werkzeugmaschinen bekannt, die eine Antriebseinheit, eine Werkstückauflageeinheit zur Auflage eines Werkstücks während einer Bearbeitung, eine Linearlagereinheit zu einer translatorisch beweglichen Lagerung der Antriebseinheit relativ zur Werkstückauflageeinheit und eine Schwenklagereinheit zu einer schwenkbaren Lagerung der Antriebseinheit relativ zur Werkstückauflageeinheit umfassen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschine, insbesondere von einer Tischsäge, mit zumindest einer Antriebseinheit, mit zumindest einer Werkstückauflageeinheit zur Auflage eines Werkstücks während einer Bearbeitung, mit zumindest einer Linearlagereinheit zumindest zu einer translatorisch beweglichen Lagerung der Antriebseinheit relativ zur Werkstückauflageeinheit und mit zumindest einer Schwenklagereinheit zumindest zu einer schwenkbaren Lagerung der Antriebseinheit relativ zur Werkstückauflageeinheit.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Schwenklagereinheit zumindest ein Schwenkführungselement umfasst, das zumindest teilweise einteilig mit einem Linearführungselement der Linearlagereinheit ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die Werkzeugmaschine als „Benchtop-Werkzeugmaschine“ ausgebildet. Hierbei ist die Werkzeugmaschine vorzugsweise als Tischsäge, als Unterflursäge und/oder als Unterflurzugsäge ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Werkzeugmaschine eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist. Die Werkzeugmaschine weist insbesondere eine Masse auf, die kleiner ist als 60 kg, bevorzugt kleiner ist als 40 kg und besonders bevorzugt kleiner ist als 30 kg. Vorzugsweise ist die Werkzeugmaschine als stationäre Werkzeugmaschine ausgebildet, die von einem Bediener transportmaschinenlos transportiert werden kann.
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Unter einer „Werkstückauflageeinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest eine Werkstückauflagefläche aufweist, auf der ein Werkstück zu einer Bearbeitung auflegbar ist. Bevorzugt weist die Werkstückauflageeinheit zumindest ein Anschlagelement, insbesondere eine Anschlagschiene, auf, an der das Werkstück zu einer Erzielung eines präzisen Schnitts bei einer Bearbeitung angelegt werden kann. Besonders bevorzugt wird die Werkstückauflageeinheit von einem Werkzeugmaschinentisch, insbesondere von einer Werkzeugmaschinentischplatte, gebildet. Hierbei ist die Werkstückauflageeinheit insbesondere aus Aluminium gebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Werkstückauflageeinheit aus einem anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Werkstoff ausgebildet ist. Vorzugsweise umfasst die Werkstückauflageeinheit zumindest eine Werkzeugausnehmung, durch die sich zumindest in einem Betriebszustand eine Bearbeitungswerkzeugvorrichtung hindurch erstreckt. Der Ausdruck „hindurch erstrecken“ soll hier insbesondere eine Anordnung eines Bauteils relativ zu einem weiteren Bauteil definieren, wobei das Bauteil in zumindest einem Betriebszustand in einer Werkzeugausnehmung des weiteren Bauteils angeordnet ist und sich in zumindest einem Betriebszustand über zumindest einen die Werkzeugausnehmung begrenzenden Randbereich des weiteren Bauteils hinaus erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung entlang einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Werkstückauflagefläche verlaufenden Richtung durch die Werkzeugausnehmung hindurch. Die Werkzeugmaschine wird bevorzugt zu einer Bearbeitung von einem Werkstück bei einer ordnungsgemäßen Handhabung der Werkzeugmaschine mit der Untergrundkontaktfläche der Werkzeugmaschine auf eine geeignete Fläche, wie beispielsweise eine Arbeitsplatte und/oder einen Fertigungshallenboden usw., abgestellt.
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Das Schwenkführungselement ist vorzugsweise dazu vorgesehen, die Antriebseinheit während einer Schwenkbewegung um eine Schwenkachse der Schwenklagereinheit zwangszuführen. Das Linearführungselement ist bevorzugt dazu vorgesehen, die Antriebseinheit während einer Linearbewegung entlang einer Linearbewegungsachse der Linearlagereinheit zwangszuführen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt und/oder eine Einheit zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt und/oder die Einheit diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Unter „einteilig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Werkzeugmaschine können vorteilhaft Bauteile, Montagekosten und Montageaufwand eingespart werden. Somit kann eine kostengünstige Werkzeugmaschine mit einer Linearlagereinheit und einer Schwenklagereinheit realisiert werden. Zudem kann vorteilhaft eine komfortable Funktionsintegration einer Schwenkführungsfunktion in die Linearlagereinheit erreicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schwenklagereinheit zumindest ein Verzahnungselement umfasst, das am Linearführungselement angeordnet ist. Bevorzugt ist das Verzahnungselement direkt am Linearführungselement angeordnet. Hierbei kann das Verzahnungselement frei beweglich am Linearführungselement gelagert sein. Somit ist es denkbar, dass das Verzahnungselement als Zahnkranz oder als Zahnrad ausgebildet ist, das drehbar am Linearführungselement gelagert ist. Hierbei kann das Linearführungselement in einer Ausgestaltung der Werkzeugmaschine vorzugsweise einteilig mit einem als Lagerelement ausgebildeten Schwenkführungselement der Schwenkführungseinheit ausgebildet sein. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Werkzeugmaschine kann konstruktiv einfach eine Einstellbarkeit eines Schwenkwinkels ermöglicht werden, insbesondere kann vorteilhaft eine zuverlässige Führung während einer Einstellung eines Schwenkwinkels erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine sichere Einstellung eines Schwenkwinkels erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schwenklagereinheit zumindest ein weiteres Verzahnungselement umfasst, das am Linearführungselement angeordnet ist. Bevorzugt ist das weitere Verzahnungselement ebenfalls direkt am Linearführungselement angeordnet. Hierbei kann das weitere Verzahnungselement frei beweglich am Linearführungselement gelagert sein. Somit ist es denkbar, dass das weitere Verzahnungselement als Zahnkranz oder als Zahnrad ausgebildet ist, das drehbar am Linearführungselement gelagert ist. Hierbei kann das Linearführungselement in einer Ausgestaltung der Werkzeugmaschine einteilig mit einem als Lagerelement ausgebildeten Schwenkführungselement der Schwenkführungseinheit ausgebildet sein. Das weitere Verzahnungselement ist bevorzugt an einem Ende des Linearführungselements angeordnet, das einem weiteren Ende des Linearführungselements abgewandt ist, an dem das Verzahnungselement angeordnet ist. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine präzise Einstellung eines Schwenkwinkels ermöglicht werden, da eine synchrone Bewegung des Verzahnungselements und des weiteren Verzahnungselements konstruktiv einfach ermöglicht werden kann. Somit kann vorteilhaft eine besonders kostengünstige Synchronisierung der Schwenkbewegungsführung ermöglicht werden.
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Zudem wird in einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine vorgeschlagen, dass das Verzahnungselement und/oder das weitere Verzahnungselement drehfest mit dem Linearführungselement verbunden sind/ist. Unter „drehfest verbunden“ soll insbesondere eine Verbindung verstanden werden, die über eine vollständige Umdrehung gemittelt einen Leistungsfluss mit einem unveränderten Drehmoment, einer unveränderten Drehrichtung und/oder einer unveränderten Drehzahl überträgt. Hierbei können/kann das Verzahnungselement und/oder das weitere Verzahnungselement mittels einer Presspassung, wie beispielsweise infolge eines Aufschrumpfens, mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, wie beispielsweise infolge eines Schweißprozesses oder eines Klebeprozesses, mittels einer formschlüssigen Verbindung, wie beispielsweise infolge einer Passfederverbindung oder infolge eines Keilwellenprofils, usw. drehfest mit dem Linearführungselement verbunden sein. Somit ist das Linearführungselement in der bevorzugten Ausgestaltung vorzugsweise einteilig mit einem als Verzahnungsaufnahmeelement ausgebildeten Schwenkführungselement ausgebildet. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine synchrone Bewegung des Verzahnungselements und/oder des weiteren Verzahnungselements infolge einer Bewegung des Linearführungselements und/oder des Schwenkführungselements erreicht werden. Somit ist das Verzahnungselement konstruktiv einfach bewegungstechnisch mit dem weiteren Verzahnungselement verbunden. Es kann somit eine vorteilhafte Bewegungsübertragung zwischen dem Verzahnungselement und dem weiteren Verzahnungselement ermöglicht werden.
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Des Weiteren wird in einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine vorgeschlagen, dass das Schwenkführungselement das Verzahnungselement bildet, das einteilig mit dem Linearführungselement ausgebildet ist. Besonders bevorzugt umfasst die Schwenklagereinheit zumindest ein weiteres Schwenkführungselement, das das weitere Verzahnungselement bildet und einteilig mit dem Linearführungselement ausgebildet ist. Somit kann eine besonders kostengünstige Schwenkführungseinheit realisiert werden. Zudem können vorteilhaft Montagekosten, Montageaufwand und Bauteile eingespart werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Linearführungselement drehbar gelagert ist. Bevorzugt ist das Linearführungselement, das einteilig mit dem Schwenkführungselement ausgebildet ist, um eine zumindest im Wesentlichen parallel zur Werkstückauflagefläche der Werkstückauflageeinheit verlaufende Drehachse drehbar gelagert ist. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Vorzugsweise wird infolge einer Drehbewegung des Linearführungselements um die Drehachse eine Schwenkbewegung der Antriebseinheit relativ zur Werkstückauflageeinheit initiiert und/oder ausgeführt. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Werkzeugmaschine kann vorteilhaft eine konstruktiv einfach gestaltete Schwenklagereinheit realisiert werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das Linearführungselement als Führungsstange ausgebildet ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Linearführungselement eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Führungsschiene usw. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft ein rotationssymmetrisches Linearführungselement erreicht werden, das in jeglicher Lage des Linearführungselements eine präzise und leichtgängige Linearführung der Antriebseinheit ermöglicht.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schwenklagereinheit zumindest eine Schwenkachse aufweist, die zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Werkstückauflagefläche der Werkstückauflageeinheit verläuft. Bevorzugt ist die Schwenklagereinheit dazu vorgesehen, die Antriebseinheit ausgehend von einer Mittelstellung in lediglich eine Richtung um einen Winkel größer als 15°, bevorzugt größer als 30° und besonders bevorzugt größer als 40° schwenkbar zu lagern. In einer favorisierten Ausgestaltung der Erfindung ist die Schwenklagereinheit dazu vorgesehen, die Antriebseinheit relativ zur Werkstückauflageeinheit ausgehend von einer Mittelstellung schwenkbar um einen Winkel kleiner als 50° in lediglich eine Richtung zu lagern. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Schwenklagereinheit dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit ausgehend von einer Mittelstellung in zwei entgegengesetzt gerichtete Richtungen jeweils um einen Winkel größer als 15°, bevorzugt größer als 30° und besonders bevorzugt größer als 40° schwenkbar zu lagern. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine hohe Flexibilität bei einer Bearbeitung eines Werkstücks erreicht werden, insbesondere bezogen auf Einstellmöglichkeiten einer Position einer mit der Antriebseinheit antreibbaren Bearbeitungswerkzeugvorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstücks.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Linearlagereinheit zumindest eine Linearbewegungsachse aufweist, die zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Schwenkachse der Schwenklagereinheit verläuft. Somit kann vorteilhaft eine kompakte Werkzeugmaschine erreicht werden.
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Zudem wird ein Werkzeugmaschinensystem mit zumindest einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine und mit zumindest einer Bearbeitungswerkzeugvorrichtung vorgeschlagen, die zumindest einen Schneidstrang und zumindest eine Führungseinheit umfasst. Unter einem „Schneidstrang“ soll hier insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einen atomaren Zusammenhalt eines zu bearbeitenden Werkstücks örtlich aufzuheben, insbesondere mittels eines mechanischen Abtrennens und/oder mittels eines mechanischen Abtragens von Werkstoffteilchen des Werkstücks. Bevorzugt ist der Schneidstrang dazu vorgesehen, das Werkstück in zumindest zwei physikalisch voneinander getrennte Teile zu separieren und/oder zumindest teilweise Werkstoffteilchen des Werkstücks ausgehend von einer Oberfläche des Werkstücks abzutrennen und/oder abzutragen. Besonders bevorzugt wird der Schneidstrang in zumindest einem Betriebszustand umlaufend bewegt, insbesondere entlang eines Umfangs der Führungseinheit. Unter einer „Führungseinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine Zwangskraft zumindest entlang einer Richtung senkrecht zu einer Schneidrichtung des Schneidstrangs auf den Schneidstrang auszuüben, um eine Bewegungsmöglichkeit des Schneidstrangs entlang der Schneidrichtung vorzugeben. Bevorzugt weist die Führungseinheit zumindest ein Führungselement auf, insbesondere eine Führungsnut, durch das der Schneidstrang geführt wird. Bevorzugt ist der Schneidstrang, in einer Schneidebene betrachtet, entlang eines gesamten Umfangs der Führungseinheit mittels des Führungselements, insbesondere der Führungsnut, geführt. Der Begriff „Schneidebene“ soll hier insbesondere eine Ebene definieren, in der der Schneidstrang in zumindest einem Betriebszustand entlang eines Umfangs der Führungseinheit in zumindest zwei zueinander entgegengesetzt gerichtete Schneidrichtungen relativ zur Führungseinheit bewegt wird. Bevorzugt ist die Schneidebene bei einer Bearbeitung eines Werkstücks zumindest im Wesentlichen quer zu einer bearbeitenden Werkstückoberfläche ausgerichtet. Unter „zumindest im Wesentlichen quer“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Ebene und/oder einer Richtung relativ zu einer weiteren Ebene und/oder einer weiteren Richtung verstanden werden, die bevorzugt von einer parallelen Ausrichtung der Ebene und/oder der Richtung relativ zu der weiteren Ebene und/oder der weiteren Richtung abweicht. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Schneidebene bei einer Bearbeitung eines Werkstücks zumindest im Wesentlichen parallel zu einer zu bearbeitenden Werkstückoberfläche ausgerichtet ist, insbesondere bei einer Ausbildung des Schneidstrangs als Schleifmittel usw.
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Unter einer „Schneidrichtung“ soll hier insbesondere eine Richtung verstanden werden, entlang der der Schneidstrang zur Erzeugung eines Schneidspalts und/oder zur Abtrennung und/oder zur Abtragung von Werkstoffteilchen eines zu bearbeitenden Werkstücks in zumindest einem Betriebszustand infolge einer Antriebskraft und/oder eines Antriebsmoments, insbesondere in der Führungseinheit, bewegt wird. Bevorzugt wird der Schneidstrang in einem Betriebszustand entlang der Schneidrichtung relativ zur Führungseinheit bewegt. Der Schneidstrang und die Führungseinheit bilden vorzugsweise zusammen ein geschlossenes System. Der Begriff „geschlossenes System“ soll hier insbesondere ein System definieren, das zumindest zwei Komponenten umfasst, die mittels eines Zusammenwirkens in einem demontierten Zustand des Systems von einem dem System übergeordneten System, wie beispielsweise einer Werkzeugmaschine, eine Funktionalität beibehalten und/oder die in einem von der Werkzeugmaschine, insbesondere in einem von einer Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine, demontierten Zustand unverlierbar miteinander verbunden sind. Bevorzugt sind die zumindest zwei Komponenten des geschlossenen Systems für einen Bediener zumindest im Wesentlichen unlösbar miteinander verbunden. Unter „zumindest im Wesentlichen unlösbar“ soll hier insbesondere eine Verbindung von zumindest zwei Bauteilen verstanden werden, die lediglich unter der Zuhilfenahme von Trennwerkzeugen, wie beispielsweise einer Säge, insbesondere einer mechanischen Säge usw., und/oder chemischen Trennmitteln, wie beispielsweise Lösungsmitteln usw., voneinander trennbar sind. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Werkzeugmaschinensystems kann vorteilhaft eine kompakte Werkzeugmaschine realisiert werden, die einen hohen Abtrag von Werkstückpartikeln ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine und/oder das erfindungsgemäße Werkzeugmaschinensystem soll/sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine und/oder das erfindungsgemäße Werkzeugmaschinensystem zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine in einer schematischen Darstellung,
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2 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine in einer schematischen Darstellung,
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3 eine Detailansicht einer Bearbeitungswerkzeugvorrichtung eines erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinensystems in einem von der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine demontierten Zustand in einer schematischen Darstellung und
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4 eine Schnittansicht einer alternativen Werkzeugmaschine in einer schematischen Darstellung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine als Tischsäge, insbesondere als Unterflurzugsäge, ausgebildete Werkzeugmaschine 10a. Die Werkzeugmaschine 10a weist zumindest eine Werkstückauflageeinheit 14a zur Auflage eines Werkstücks während einer Bearbeitung, zumindest eine Linearlagereinheit 16a zumindest zu einer translatorisch beweglichen Lagerung der Antriebseinheit 12a relativ zur Werkstückauflageeinheit 14a und zumindest eine Schwenklagereinheit 18a zumindest zu einer schwenkbaren Lagerung der Antriebseinheit 12a relativ zur Werkstückauflageeinheit 14a auf. Die Werkstückauflageeinheit 14a ist als Werkzeugtischplatte ausgebildet. Ferner ist die Werkstückauflageeinheit 14a an einer Grundkörpereinheit 42a der Werkzeugmaschine 10a angeordnet. Die Werkzeugmaschine 10a ist zu einer Bearbeitung von Werkstücken (hier nicht näher dargestellt) bei einer ordnungsgemäßen Handhabung der Werkzeugmaschine 10a mit einer Untergrundkontaktfläche 44a der Werkzeugmaschine 10a auf eine geeignete Fläche, wie beispielsweise eine Arbeitsplatte und/oder einen Fertigungshallenboden usw., abstellbar. Hierzu umfasst die Werkzeugmaschine 10a Standfüße 46a, 48a, 50a, 52a, die an der Werkstückauflageeinheit 14a und/oder an der Grundkörpereinheit 42a angeordnet sind. Somit wird die Untergrundkontaktfläche 44a von zumindest einer Standfußfläche eines Standfußes der Standfüße 46a, 48a, 50a, 52a gebildet. Die Standfüße 46a, 48a, 50a, 52a können hierbei ausziehbar ausgebildet sein. Die Werkstückauflageeinheit 14a ist zur Auflage eines Werkstücks während einer Bearbeitung mittels einer Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a (2 und 3) vorgesehen. Hierbei weist die Werkstückauflageeinheit 14a zumindest zwei Anschlagelemente auf, an denen ein zu bearbeitendes Werkstück zur Führung anlegbar ist. Die Anschlagelemente sind mittels Führungsnuten (hier nicht näher dargestellt) der Werkstückauflageeinheit 14 verstellbar und/oder beweglich an einer Werkstückauflagefläche 30a der Werkstückauflageeinheit 14a anordenbar. Zudem umfasst die Werkzeugmaschine 10a eine Werkzeugaufnahme 60a (2), mittels derer die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a zu einer Bearbeitung eines Werkstücks einseitig mittels einer formschlüssigen und/oder mittels einer kraftschlüssigen Verbindung an der Werkzeugmaschine 10a fixierbar ist.
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Die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a erstreckt sich in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere in einem an der Werkzeugaufnahme 60a der Werkzeugmaschine 10a angeordneten Zustand, durch die Werkstückauflagefläche 30a der Werkstückauflageeinheit 14a hindurch. Hierbei weist die Werkstückauflageeinheit 14a in der Werkstückauflagefläche 30a eine Ausnehmung auf (2), durch die sich die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a in einem an der Werkzeugaufnahme 60a angeordneten Zustand zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Werkstückauflagefläche 30a durch die Werkstückauflagefläche 30a hindurch erstreckt. Die Antriebseinheit 12a und eine Getriebeeinheit 62a der Werkzeugmaschine 10a sind zur Erzeugung eines auf die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a übertragbaren Antriebsmoments auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise wirkungsmäßig miteinander verbunden. Hierbei sind die Antriebseinheit 12a und/oder die Getriebeeinheit 62a dazu vorgesehen, in einem an der Werkzeugaufnahme 60a angeordneten Zustand der Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a mit einem Schneidstrang 38a der Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a gekoppelt zu werden. Die Getriebeeinheit 62a ist als Winkelgetriebe ausgebildet. Die Antriebseinheit 12a ist als Elektromotoreinheit ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Antriebseinheit 12a und/oder die Getriebeeinheit 62a eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweisen. Ferner ist es ebenfalls denkbar, dass die Antriebseinheit 12a entkoppelt von der Getriebeeinheit 62a direkt mit der Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a koppelbar ist. Die Werkzeugmaschine 10a und die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a, die zumindest den Schneidstrang 38a und zumindest eine Führungseinheit 40a zur Führung des Schneidstrangs 38a umfasst, bilden zusammen ein Werkzeugmaschinensystem 34a.
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Die Antriebseinheit 12a ist mittels der Linearlagereinheit 16a translatorisch entlang einer zumindest im Wesentlichen parallel zur Werkstückauflagefläche 30a der Werkstückauflageeinheit 14a verlaufenden Linearbewegungsachse 32a der Linearlagereinheit 16a beweglich gelagert. Die Linearlagereinheit 16a weist zumindest die Linearbewegungsachse 32a auf, die zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Schwenkachse 28a der Schwenklagereinheit 18a verläuft. Somit ist die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a in einem an der Werkzeugmaschine 10a angeordneten Zustand, insbesondere in einem an der Werkzeugaufnahme 60a angeordneten Zustand, mittels der Linearlagereinheit 16a translatorisch entlang der zumindest im Wesentlichen parallel zur Werkstückauflagefläche 30a der Werkstückauflageeinheit 14a verlaufenden Linearbewegungsachse 32a der Linearlagereinheit 16a beweglich gelagert. Die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a ist somit zumindest zusammen mit der Antriebseinheit 12a der Werkzeugmaschine 10a entlang der zumindest im Wesentlichen parallel zur Werkstückauflagefläche 30a verlaufenden Linearbewegungsachse 32a relativ zur Werkstückauflageeinheit 14a linear beweglich gelagert. Die Linearlagereinheit 16a umfasst hierzu zumindest ein Linearführungselement 22a. Das Linearführungselement 22a ist als Führungsstange ausgebildet. Die Werkzeugmaschine 10a umfasst zumindest ein Aufnahmegehäuse 64a zu einer Aufnahme und/oder zu einer Lagerung der Antriebseinheit 12a und der Getriebeeinheit 62a. Das Aufnahmegehäuse 64a ist translatorisch beweglich am Linearführungselement 22a gelagert. Hierzu umfasst das Aufnahmegehäuse 64a zumindest zwei Lagerbuchsenelemente 66a, 68a, durch die sich das Linearführungselement 22a zumindest in einem montierten Zustand der Werkzeugmaschine 10a hindurch erstreckt. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Aufnahmegehäuse 64a eine von zwei abweichende Anzahl an Lagerbuchsenelementen 66a, 68a aufweist. Somit ist zumindest die Antriebseinheit 12a zusammen mit dem Aufnahmegehäuse 64a relativ zur Werkstückauflageeinheit 14a translatorisch beweglich gelagert. Zudem ist das Linearführungselement 22a drehbar gelagert. Hierbei ist das Linearführungselement 22a jeweils mit einem Ende drehbar in einem Lagerelement 72a, 74a der Schwenklagereinheit 18a gelagert. Die Lagerelemente 72a, 74a sind an zwei beabstandeten Seitenwandteilen 82a, 84a der Grundkörpereinheit 42a angeordnet. Die Lagerelemente 72a, 74a sind entlang der Linearbewegungsachse 32a unverschiebbar und schwenkbar um die Schwenkachse 28a an den Seitenwandteilen 82a, 84a angeordnet. Die Linearlagereinheit 16a weist ferner ein weiteres Linearführungselement 76a auf, an dem das Aufnahmegehäuse 64a führbar ist. Das weitere Linearführungselement 76a ist ebenfalls als Führungsstange ausgebildet. Zudem ist das weitere Linearführungselement 76a jeweils mit einem Ende mit einem der Lagerelemente 72a, 74a fest verbunden. Hierbei ist das weitere Linearführungselement 76a zumindest im Wesentlichen parallel zum Linearführungselement 76a ausgerichtet.
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Ferner ist die Antriebseinheit 12a mittels der Schwenklagereinheit 18a schwenkbar um die zumindest im Wesentlichen parallel zur Werkstückauflagefläche 30a der Werkstückauflageeinheit 14a verlaufenden Schwenkachse 28a der Schwenklagereinheit 18a gelagert. Somit weist die Schwenklagereinheit 18a zumindest eine Schwenkachse 28a auf, die zumindest im Wesentlichen parallel zur Werkstückauflagefläche 30a der Werkstückauflageeinheit 14a verläuft. Die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a ist in einem an der Werkzeugmaschine 10a angeordneten Zustand schwenkbar um die zumindest im Wesentlichen parallel zur Werkstückauflagefläche 30a der Werkstückauflageeinheit 14a verlaufende Schwenkachse 28a gelagert. Bei einer Schwenkbewegung der Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a relativ zur Werkstückauflageeinheit 14a wird eine Schneidebene des Schneidstrangs 38a relativ zur Werkstückauflagefläche 30a verkippt. Die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a kann ausgehend von einer Mittelstellung der Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a in eine Richtung relativ zur Werkstückauflageeinheit 14a geschwenkt werden. Hierzu ist die Antriebseinheit 12a ausgehend von einer Mittelstellung mittels der Schwenklagereinheit 18a in eine Richtung relativ zur Werkstückauflageeinheit 14a schwenkbar gelagert. In der Mittelstellung der Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a erstreckt sich die Schneidebene des Schneidstrangs 38a zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Werkstückauflagefläche 30a. Die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a kann ausgehend von der Mittelstellung um einen Winkel von weniger als 50° um die Schwenkachse 28a geschwenkt werden. Hierzu ist das Aufnahmegehäuse 64a mittels der Schwenklagereinheit 18a relativ zur Werkstückauflageeinheit 14a schwenkbar gelagert. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a ausgehend von einer Mittelstellung der Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a jeweils um einen Winkel kleiner als 50° in zwei entgegengesetzt gerichtete Richtungen relativ zur Werkstückauflageeinheit 14a geschwenkt werden kann.
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Die Schwenklagereinheit 18a umfasst zumindest ein Kulissenelement 58a, das an der Werkstückauflageeinheit 14a und/oder an der Grundkörpereinheit 42a angeordnet ist. Hierbei ist das Kulissenelement 58a an dem Seitenwandteil 82a der Grundkörpereinheit 42a angeordnet. Das Kulissenelement 58a erstreckt sich hierbei in einer Ebene, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Werkstückauflageeinheit 14a verläuft. Das Kulissenelement 58a ist als Kulissenbahn ausgebildet. Hierbei weist das Kulissenelement 58a einen kreisbogenförmigen Verlauf auf. Zudem ist das Kulissenelement 58a mittels des Seitenwandteils 82a fest mit der Werkstückauflageeinheit 14a verbunden. Das Kulissenelement 58a ist dazu vorgesehen, mit einem Kulisseneingriffselement 70a der Schwenklagereinheit 18a zusammenzuwirken. Das Kulisseneingriffselement 70a ist hierbei als Kulissenstein ausgebildet. Zudem ist das Kulisseneingriffselement 70a an einem der Lagerelemente 72a, 74a angeordnet. Ferner umfasst die Schwenklagereinheit 18a zumindest ein weiteres Kulissenelement 78a, das an der Werkstückauflageeinheit 14a und/oder an der Grundkörpereinheit 42a angeordnet ist. Hierbei ist das weitere Kulissenelement 78a an dem weiteren Seitenwandteil 84a der Grundkörpereinheit 42a angeordnet. Das Seitenwandteil 82a und das weitere Seitenwandteil 84a sind hierbei an zwei sich abgewandten Seiten der Werkzeugmaschine 10a angeordnet. Das weitere Kulissenelement 78a erstreckt sich hierbei in einer Ebene, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Werkstückauflageeinheit 14a verläuft. Das weitere Kulissenelement 78a ist als Kulissenbahn ausgebildet. Hierbei weist das weitere Kulissenelement 78a einen kreisbogenförmigen Verlauf auf. Zudem ist das weitere Kulissenelement 78a mittels des weiteren Seitenwandteils 84a fest mit der Werkstückauflageeinheit 14a verbunden. Das weitere Kulissenelement 78a ist dazu vorgesehen, mit einem weiteren Kulisseneingriffselement 80a der Schwenklagereinheit 18a zusammenzuwirken. Das weitere Kulisseneingriffselement 80a ist hierbei als Kulissenstein ausgebildet. Zudem ist das weitere Kulisseneingriffselement 80a an einem der Lagerelemente 72a, 74a angeordnet.
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Des Weiteren umfasst die Schwenklagereinheit 18a zumindest ein Verzahnungselement 24a, das am Linearführungselement 22a angeordnet ist. Das Verzahnungselement 24a ist als Zahnrad oder als Zahnkranz ausgebildet. Hierbei ist das Verzahnungselement 24a drehfest mit dem Linearführungselement 22a verbunden. Somit bildet das Linearführungselement 22a ein als Verzahnungsaufnahmeelement ausgebildetes Schwenkführungselement 20a. Daher umfasst die Schwenklagereinheit 18a zumindest ein Schwenkführungselement 20a, das zumindest teilweise einteilig mit dem Linearführungselement 22a der Linearlagereinheit 16a ausgebildet ist. Das Verzahnungselement 24a ist dazu vorgesehen, in eine am Seitenwandteil 82a angeordnete Gegenverzahnung 86a der Schwenklagereinheit 18a einzugreifen. Die Gegenverzahnung 86a weist einen kreisbogenförmigen Verlauf auf, der zumindest im Wesentlichen parallel zum Verlauf des Kulissenelements 58a verläuft.
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Die Schwenklagereinheit 18a umfasst zumindest ein weiteres Verzahnungselement 26a, das am Linearführungselement 22a angeordnet ist. Das weitere Verzahnungselement 26a ist drehfest mit dem Linearführungselement 22a verbunden. Hierbei sind das Verzahnungselement 24a und das weitere Verzahnungselement 26a jeweils mittels einer Presspassung drehfest mit dem Linearführungselement 22a verbunden. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Verzahnungselement 24a und das weitere Verzahnungselement 26a mittels einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Verbindung drehfest mit dem Linearführungselement 22a verbunden sind. Das weitere Verzahnungselement 26a ist hierbei an einem Ende des Linearführungselements 22a angeordnet, das einem Ende des Linearführungselements 22a abgewandt ist, an dem das Verzahnungselement 24a angeordnet ist. Das weitere Verzahnungselement 26a ist ebenfalls als Zahnrad oder als Zahnkranz ausgebildet. Zudem ist das weitere Verzahnungselement 26a dazu vorgesehen, mit einer weiteren Gegenverzahnung 88a der Schwenklagereinheit 18a zusammenzuwirken. Die weitere Gegenverzahnung 88a ist verstellbar am weiteren Seitenwandteil 84a angeordnet. Infolge einer verstellbaren Anordnung der weiteren Gegenverzahnung 88a können Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Die weitere Gegenverzahnung 88a weist einen kreisbogenförmigen Verlauf auf, der zumindest im Wesentlichen parallel zum Verlauf des weiteren Kulissenelements 78a verläuft. Infolge einer Verdrehung des Linearführungselements 22a und somit des Schwenkführungselements 20a ist die Antriebseinheit 12a relativ zur Werkstückauflageeinheit 14a schwenkbar. Hierbei wirken das Verzahnungselement 24a und das weitere Verzahnungselement 26a, die sich zusammen mit dem Linearführungselement 22a drehen, mit der Gegenverzahnung 86a und der weiteren Gegenverzahnung 88a zusammen, wodurch eine Bewegungskraft zu einer Schwenkbewegung der Antriebseinheit 12a und dem Aufnahmegehäuse 64a erzeugt wird.
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3 zeigt die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a in einem von der Werkzeugaufnahme 60a entkoppelten Zustand. Der Schneidstrang 38a und die Führungseinheit 40a bilden zusammen ein geschlossenes System. Die Führungseinheit 40a ist als Führungsschiene ausgebildet. Der Schneidstrang 38a wird mittels der Führungseinheit 40a während einer umlaufenden Bewegung um die Führungseinheit 40a geführt. Hierzu weist die Führungseinheit 40a zumindest ein Führungselement auf. Das Führungselement der Führungseinheit 40a ist hierbei als Führungsnut ausgebildet, die sich in einer Schneidebene des Schneidstrangs 38a entlang eines Umfangs der Führungseinheit 40a erstreckt. Hierbei wird der Schneidstrang 38a mittels die Führungsnut begrenzenden Randbereichen der Führungseinheit 40a geführt. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Führungselement der Führungseinheit 40a in einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Art und Weise, wie beispielsweise als rippenartige Anformung an der Führungseinheit 40a, die in eine Ausnehmung an dem Schneidstrang 38a eingreift, ausgebildet ist. Der Schneidstrang 38a wird, in einer senkrecht zur Schneidebene verlaufenden Ebene betrachtet, von drei Seiten von den die Führungsnut begrenzenden Randbereichen umgeben. Der Schneidstrang 38a wird während eines Betriebs umlaufend entlang des Umfangs in der Führungsnut relativ zur Führungseinheit 40a bewegt.
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Des Weiteren weist die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a eine Kopplungsausnehmung 90a auf, in die in einem an der Werkzeugaufnahme 60a angeordneten Zustand ein Antriebszahnrad der Werkzeugaufnahme 60a und/oder der Getriebeeinheit 62a eingreift, das mit dem Schneidstrang 38a antriebstechnisch verbindbar ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Bearbeitungswerkzeugvorrichtung 36a ein in der Führungseinheit 40a gelagertes Drehmomentübertragungselement aufweist, in das eine Welle der Werkzeugaufnahme 60a und/oder der Getriebeeinheit 62a eingreift usw. Der Schneidstrang 38a umfasst eine Vielzahl miteinander verbundener Schneidenträgerelemente 92, 94, die jeweils mittels eines Verbindungselements (hier nicht näher dargestellt) des Schneidstrangs 38a miteinander verbunden sind. Ein Fachmann wird je nach Anwendungsfall eine für den Schneidstrang 38a geeignete Anzahl an Schneidenträgerelementen 92a, 94a auswählen. Die Schneidenträgerelemente 92a, 94a des Schneidstrangs 38a weisen jeweils eine Ausnehmung auf, die jeweils in einem montierten Zustand auf einer dem Antriebszahnrad zugewandten Seite des jeweiligen Schneidenträgerelements 92a, 94a angeordnet ist. Das Antriebszahnrad der Werkzeugaufnahme 60a und/oder der Getriebeeinheit 62a greift in zumindest einem Betriebszustand zum Antrieb des Schneidstrangs 38a in die Ausnehmungen ein. Ferner weist der Schneidstrang 38a Schneidelemente 54a, 56a auf. Die Schneidelemente 54a, 56a sind jeweils einteilig mit einem der Schneidenträgerelemente 92a, 94a ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Schneidelemente 54a, 56a getrennt von den Schneidenträgerelementen 92a, 94a ausgebildet sind. Eine Anzahl der Schneidelemente 54a, 56a ist abhängig von einer Anzahl an Schneidenträgerelementen 92a, 94a. Ein Fachmann wird je nach Anzahl an Schneidenträgerelementen 92a, 94a eine geeignete Anzahl an Schneidelementen 54a, 56a auswählen. Die Schneidelemente 54a, 56a sind dazu vorgesehen, ein Abtrennen und/oder ein Abtragen von Werkstoffteilchen eines zu bearbeitenden Werkstücks zu ermöglichen. Die Schneidelemente 54a, 56a können beispielsweise als Vollmeißel, Halbmeißel oder andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Schneidenarten ausgebildet sein, die dazu vorgesehen sind, ein Abtrennen und/oder ein Abtragen von Werkstoffteilchen eines zu bearbeitenden Werkstücks zu ermöglichen. Der Schneidstrang 38a ist endlos ausgebildet. Somit ist der Schneidstrang 38a als Schneidkette ausgebildet. Die Schneidenträgerelemente 92a, 94a sind hierbei als Kettenglieder ausgebildet, die mittels der Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Schneidstrang 38a, die Schneidenträgerelemente 92a, 94a und/oder die Verbindungselemente in einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Art und Weise ausgestaltet sind.
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In 4 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Wesentlichen gleichbleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele die Buchstaben a und b hinzugefügt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem in den 1 bis 3 beschriebenen, ersten Ausführungsbeispiel, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 verwiesen werden kann.
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4 zeigt eine Schnittansicht einer alternativen Werkzeugmaschine 10b. Die Werkzeugmaschine 10b ist als Tischsäge ausgebildet, insbesondere als Unterflurzugsäge. Hierbei umfasst die Werkzeugmaschine 10b zumindest eine Antriebseinheit 12b, zumindest eine Werkstückauflageeinheit 14b zur Auflage eines Werkstücks während einer Bearbeitung, zumindest eine Linearlagereinheit 16b zumindest zu einer translatorisch beweglichen Lagerung der Antriebseinheit 12b relativ zur Werkstückauflageeinheit 14b und mit zumindest eine Schwenklagereinheit 18b zumindest zu einer schwenkbaren Lagerung der Antriebseinheit 12b relativ zur Werkstückauflageeinheit 14b. Somit weist die in der 4 dargestellte Werkzeugmaschine 10b eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in den 1 und 2 dargestellten Werkzeugmaschine 10a auf. Im Unterschied zu der in den 1 und 2 dargestellten Werkzeugmaschine 10a weist die Schwenklagereinheit 18b der in 4 dargestellten Werkzeugmaschine 10b zumindest ein Schwenkführungselement 20b auf, das ein Verzahnungselement 24b der Schwenklagereinheit 18b bildet, das einteilig mit dem Linearführungselement 22b ausgebildet ist. Somit umfasst die Schwenklagereinheit 18b zumindest ein Schwenkführungselement 20b, das zumindest teilweise einteilig mit einem Linearführungselement 22b der Linearlagereinheit 16b ausgebildet ist. Des Weiteren umfasst die Schwenklagereinheit 18b zumindest ein weiteres Schwenkführungselement (hier nicht näher dargestellt) auf, das ein Verzahnungselement der Schwenklagereinheit 18b bildet, das einteilig mit dem Linearführungselement 22b ausgebildet ist. Das Verzahnungselement 24b und das weitere Verzahnungselement können hierbei mittels eines Urformprozesses, mittels eines Umformprozesses, mittels eines Spanverfahrens, mittels eines Fräsverfahrens usw. einteilig mit dem Linearführungselement 22b ausgebildet sein. Hinsichtlich weiteren Funktionen und Merkmalen der in 4 dargestellten Werkzeugmaschine 10b darf auf die Beschreibung der in den 1 und 2 dargestellten Werkzeugmaschine 10a verwiesen werden.
