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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wechselwerkzeugsystem sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Wechselwerkzeugsystems.
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Wechselwerkzeugsysteme sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart die
EP 1 293 289 A1 eine Werkzeugaufnahme für ein zumindest teilweise drehendes und schlagendes Werkzeuggerät wie einen Bohrhammer, welche mit der antreibenden Werkzeugspindel des Werkzeuggerätes Werkzeug montierbar und somit von Hand wechselbar ist. Dabei ist ein durch Trägheitskräfte axial begrenzt bewegliches Trägheitsverschlusselement der Verschlusshülse werkzeugseitig einem axial verschiebbaren Axialanschlag zugeordnet, der radial zwischen einer axial begrenzten radialen Ausnehmung der Werkzeugaufnahme dynamisch stabil platziert ist sowie weiter ein als radial nach innen vorgespanntes Federelement vorgesehen.
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Darüber hinaus offenbart die
EP 1 943 098 A2 ein Fräs- und/oder Drehwerkzeug mit einer Wechselvorrichtung für einzusetzende Werkzeuge.
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Die
DE 44 45 598 C2 betrifft eine handgeführte Werkzeugmaschine, wie eine Bohrmaschine, Schlagbohrmaschine, einen Schrauber, mit einer motorisch angetriebenen Spindel und einer Werkzeugaufnahme. Hier ist die Spindel als Spindelhülse ausgebildet, wobei in der Spindelhülse mindestens ein Radiallager sitzt, das an der Spindelhülse neben dem Radiallager bzw. zwischen den Radiallagern Verriegelungskörper gelagert sind und wobei ein Adapter die Werkzeugaufnahme und eine Steckachse aufweist, die mit in das bzw. die Radiallager einsteckbaren Lagerflächen und den Verriegelungskörpern zugeordnete Vertiefung versehen ist, über die die Steckachse mit den Verriegelungskörpern der Spindelhülse drehfest koppelbar ist.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits einfache Möglichkeiten von Wechselwerkzeugsystemen bekannt. Bei diesen ist es jedoch vorgesehen, dass das eingesetzte Werkzeug in der Werkzeugaufnahme stets durch ein anderes ersetzt werden muss.
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Wünschenswert wäre jedoch eine effizientere Einsatzmöglichkeit eines Wechselwerkzeugsystems.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wechselwerkzeugsystem der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass ein Wechselwerkzeugsystem effizienter eingesetzt werden kann und einen breiteren Anwendungsbereich erhält.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wechselwerkzeugsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein Wechselwerkzeugsystem mit wenigstens einem ersten drehbar antreibbaren Werkzeug und mit wenigstens einem zweiten drehbar antreibbaren Werkzeug versehen ist, wobei das erste Werkzeug und das zweite Werkzeug derart miteinander verbunden sind, dass sie axial zueinander verschiebbar sind, wobei in einer ersten Arbeitsstellung des Wechselwerkzeugsystems das erste Werkzeug axial nicht über das zweite Werkzeug hinausragt und wobei in einer zweiten Arbeitsstellung des Wechselwerkzeugsystems das erste Werkzeug axial über das zweite Werkzeug hinausragt.
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Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, ein Wechselwerkzeugsystem derart bereitzustellen, dass ohne eine komplette Entfernung bzw. Demontage des ersten oder des zweiten Werkzeugs ein Wechsel vom ersten Werkzeug auf das zweite Werkzeug durch deren gegenseitige axiale Verschiebung vorgenommen werden kann. Darüber hinaus ist von Vorteil, dass das Wechselwerkzeugsystem insgesamt nicht in eine gesonderte Stellung verfahren werden muss, um einen Werkzeugwechsel vorzunehmen. Vielmehr soll es möglich sein, dass das Wechselwerkzeugsystem insgesamt am Werkstück angestellt bleiben kann und der Werkzeugwechsel direkt in unmittelbarer Nähe des zu bearbeitenden oder des zu befestigenden bzw. zu verschraubenden Werkstücks oder Bauteils erfolgen kann. Mit anderen Worten vereint das Wechselwerkzeugsystem zwei Werkzeuge, die je nach Anwendung (z.B. Verschrauben, Bohren, Fräsen oder Drehen) durch gegenseitiges axiales Verschieben zum Einsatz kommen. Je nach axialer Position ist folglich das erste oder das zweite Werkzeug im Eingriff. Somit kann mindestens ein Werkzeugwechsel entfallen, so dass sich die Montage- und Rüstzeiten verkürzen lassen, was zusätzlich in einer Kostenersparnis resultiert. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass beide Werkzeuge bei Antrieb des Wechselwerkzeugsystems mitdrehen.
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Zudem ist denkbar, dass das zweite Werkzeug hohl und als Außenwerkzeug ausgebildet ist und dass das erste Werkzeug, das als Innenwerkzeug ausgebildet ist, wenigstens teilweise innerhalb des Außenwerkzeugs angeordnet ist, und wobei das Innenwerkzeug und das Außenwerkzeug koaxial zueinander ausgerichtet sind. Durch das Ineinanderschieben der beiden Werkzeuge wird eine besonders platzsparende und stabile Bauweise des Wechselwerkzeugsystems erreicht. Auch auf eine komplizierte Mechanik zum gegenseitigen Antrieb beider Werkzeuge kann verzichtet werden, wie beispielsweise den Einsatz von Getrieben, da durch die koaxiale Anordnung des ersten und zweiten Werkzeugs der Antrieb über dieselbe Spindel einer Werkzeugmaschine unmittelbar erfolgen kann.
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Im Übrigen ist vorstellbar, dass das Innen- und das Außenwerkzeug mittels eines Kraftschlusses und/oder eines Formschlusses drehfest miteinander verbunden sind. Die Verwendung dieser Verbindungsarten ist besonders deshalb vorteilhaft, weil sie den Einsatz von einer Vielzahl von genormten, ausgereiften und bewährten Verbindungsmöglichkeiten gewährleisten. Zusätzlich kann durch diese Verbindung eine sichere Drehmomentübertragung von dem ersten auf das zweite Werkzeug oder umgekehrt gewährleistet werden. Die formschlüssige Verbindung kann beispielsweise als Pass- bzw. Gleitfeder, Keilwelle, Zahnwelle, Polygonprofil, Längsstift und/oder Querstift ausgebildet sein. Die reibschlüssige Verbindung kann ferner z.B. als Zylinderpressverband, Kegelpressverband, Ringfeder, Kegelspannsatz, Schrumpfscheibe, Sternscheibe, Druckhülse, Toleranzring, Klemmverbindung und/oder Keilverbindung ausgebildet sein.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Wechselwerkzeugsystem eine Schiebehülse aufweist, die an einer zylindrischen Außenoberfläche des Außenwerkzeugs angeordnet ist und koaxial zum Innen- und Außenwerkzeug ausgerichtet ist, wobei die Schiebehülse mittels wenigstens einer ersten Führungsnut, mittels wenigstens einer zweiten Führungsnut sowie mittels wenigstens eines Führungselements mit dem Innen- und Außenwerkzeug verbunden ist, wobei das Führungselement in der ersten Führungsnut und in der zweiten Führungsnut verschieblich geführt ist. Durch eine derartige Konstruktion wird es sehr einfach und insbesondere möglich, durch eine Betätigung der Schiebehülse das erste Werkzeug und das zweite Werkzeugineinander axial und geometrisch definiert zu verschieben. Die Betätigung der Schiebehülse kann hierbei von Hand oder automatisch mittels geeigneter hydraulischer, elektrischer und/oder pneumatischer Betätigungsvorrichtungen (z.B. Greifarme) erfolgen.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die erste Führungsnut als Kreisausschnitt oder als Kreisringausschnitt ausgebildet ist, wobei die erste Führungsnut eine Breite entsprechend der Außenkontur des Führungselements aufweist. Diese Formgebung der ersten Führungsnut ist deshalb besonders vorteilhaft, da die Aufgabe der ersten Führungsnut die definierte radiale Begrenzung der Drehbewegung der Schiebehülse ist und so besonders einfach ein erster und zweiter radialer Anschlag realisierbar ist. Da die erste Führungsnut eine Breite entsprechend der Außenkontur des Führungselements aufweist, wird somit die Genauigkeit von dessen Führung verbessert.
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Zudem ist vorstellbar, dass die zweite Führungsnut entlang einer zusammenhängenden Bahnkurve verläuft, die sich bezogen auf das Innen- und Außenwerkzeug in axialer und in radialer Richtung erstreckt, wobei die zweite Führungsnut eine Breite entsprechend der Außenkontur des Führungselements aufweist. Mögliche Bahnkurvengeometrien können z.B. eine U-Form, eine L-Form, eine S-Form, eine T-Form, eine V-Form und/oder eine C-Form sein. Die Erstreckung der zweiten Führungsnut in axiale Richtung ist für die Funktionserfüllung des Wechselwerkzeugsystems besonders vorteilhaft, weil daraus die axiale Verschiebung von erstem und zweitem Werkzeug resultiert. Die radiale Erstreckung bietet zudem den Vorteil, dass sich das erste oder zweite Werkzeug (abhängig wo die zweite Führungsnut angeordnet ist) axial mittels dem Führungselement innerhalb der radialen Erstreckung der zweiten Führungsnut axial abzustützen kann. Dadurch kann mittels des ersten oder zweiten Werkzeugs kinematisch definiert die erste oder zweite Arbeitsstellung eingenommen werden und zusätzlich mit axialen Kräften beaufschlagt werden. Da die zweite Führungsnut ebenfalls eine Breite entsprechend der Außenkontur des Führungselements aufweist, wird somit auch die Genauigkeit von dessen Führung in der zweiten Führungsnut verbessert.
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Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die zweite Führungsnut wenigstens eine erste Arretierungsposition und wenigstens eine zweite Arretierungsposition aufweist, wobei das Führungselement in der ersten Arretierungsposition verrastbar ist, so dass eine axiale und/oder radiale Arretierung in der ersten Arbeitsstellung ermöglicht ist und wobei das Führungselement in der zweiten Arretierungsposition verrastbar ist, so dass eine axiale und/oder radiale Arretierung in der zweiten Arbeitsstellung ermöglicht ist. Hierdurch wird eine sehr eindeutige und einfache Festlegung der ersten Arbeitsstellung und der zweiten Arbeitsstellung ermöglicht. Eine derartige Festlegung in der jeweiligen Position kann darüber hinaus auch automatisch erfolgen. Die Automatisierung von dem Betrieb des Wechselwerkzeugsystmes wird hierdurch vereinfacht. Darüber hinaus wird gleichzeitig eine sichere Fixierung in der ersten Arbeitsstellung und auch in der zweiten Arbeitsstellung erreicht. An der ersten und an der zweiten Arretierungsposition können zudem jeweils formschlüssige oder kraftschlüssige Verrastelemente wie z.B. elastische bzw. federbelastete Rastnasen oder Verjüngungen der Nutkontur zur dortigen Arretierung des Führungselements angeordnet sein.
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Zudem ist vorstellbar, dass das Führungselement als Stift oder als Stiftschraube ausgebildet ist und an der Schiebehülse befestigt ist. Die Befestigung des Stifts oder der Stiftschraube an der Schiebehülse ist besonders vorteilhaft, da deren Befestigung von außerhalb der Schiebehülse vorgenommen werden kann und sich somit vereinfacht.
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Außerdem kann vorgesehen sein, dass die erste Führungsnut als Einsenknut am Innenwerkzeug eingebracht ist und die zweite Führungsnut als Durchgangsnut am Außenwerkzeug eingebracht ist, so dass die erste Arbeitsstellung mittels einer axialen Verschiebung des Innenwerkzeugs von der zweiten zu der ersten Arretierungsposition ermöglicht ist und dass die zweite Arbeitsstellung mittels einer axialen Verschiebung des Innenwerkzeugs von der ersten zu der zweiten Arretierungsposition ermöglicht ist, wobei das Außenwerkzeug axial nicht verschiebbar ist. Diese konstruktive Ausgestaltung der axialen Verschiebung des Innenwerkzeugs ist besonders dann vorteilhaft, wenn auf das Außenwerkzeug verhältnismäßig hohe axiale Kräfte wirken, während auf das Innenwerkzeug verhältnismäßig kleine axiale Kräfte wirken.
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Im Übrigen ist denkbar, dass die erste Führungsnut als Durchgangsnut am Außenwerkzeug eingebracht ist und die zweite Führungsnut als Einsenknut am Innenwerkzeug eingebracht ist, so dass die erste Arbeitsstellung mittels einer axialen Verschiebung des Außenwerkzeugs von der zweiten zu der ersten Arretierungsposition ermöglicht ist und dass die zweite Arbeitsstellung mittels einer axialen Verschiebung des Außenwerkzeugs von der ersten zu der zweiten Arretierungsposition ermöglicht ist, wobei das Innenwerkzeug axial nicht verschiebbar ist. Diese konstruktive Ausgestaltung der axialen Verschiebung des Außenwerkzeugs ist besonders dann vorteilhaft, wenn auf das Innenwerkzeug verhältnismäßig hohe axiale Kräfte wirken, während auf das Außenwerkzeug verhältnismäßig kleine axiale Kräfte wirken. Zudem ist denkbar, dass die erste Führungsnut und/oder die zweite Führungsnut an der Schiebehülse eingebracht sein kann.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Wechselwerkzeugsystem ein Kupplungsstück aufweist, das an dem Innenwerkzeug oder an dem Außenwerkzeug befestigbar ist und mittels dessen das Wechselwerkzeugsystem an eine drehbar antreibbare Schraubspindel oder Drehmomentübertragungseinrichtung anschließbar ist. Ein derartiges Kupplungsstück kann beispielsweise eine Aufnahme umfassen, die ein Mitnahmeprofil in Form eines Innensechskant, Außensechskant, Torx oder dergleichen aufweisen kann. Durch ein derartiges Kupplungsstück wird es auch möglich, das Wechselwerkzeugsystem insgesamt austauschen zu können.
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Zusätzlich ist vorstellbar, dass das Innenwerkzeug eine erste Werkzeugaufnahme aufweist und/oder das Außenwerkzeug eine zweite Werkzeugaufnahme aufweist, in denen wechselbare Einsatzbits oder wechselbare, insbesondere spanabnehmende, Werkzeuge befestigbar sind. Hierdurch kann die Einsatzbreite des Wechselwerkzeugsystems verbessert werden. Die Einsatzbits oder Werkzeuge können beispielsweise mit Inbuseinsätzen versehen sein, mittels derer sie in die entsprechende Werkzeugaufnahme einsetzbar sind. Die Ausgestaltungen des Innen- und Außenwerkzeugs sind im Rahmen der vorliegenden breit zu interpretieren und in Abhängigkeit der jeweiligen Anwendung zu wählen. Zusätzlich ist der Begriff Werkzeug breit auszulegen. So kann das Werkzeug an sich einen Werkzeugabschnitt aufweisen, der das eigentliche und im Eingriff stehende Werkzeug bildet oder das Werkzeug kann eine Werkzeugaufnahme zum Einsetzen eines weiteren Werkzeugs darin aufweisen, welches dann den eigentlichen und im Eingriff stehenden Werkzeugabschnitt bildet. So kann das Außenwerkzeug je nach Anwendungsfall an seinem freien Ende bereits einen Werkzeugabschnitt aufweisen, der als z.B. Mitnahmeprofil für Schrauben oder spanabnehmendes Werkzeug bereits ausgestaltet ist. Genau so gut kann das Mitnahmeprofil für Schrauben oder das spanabnehmende Werkzeug in Form eines zusätzlichen Werkzeugs in die zweite Werkzeugaufnahme des Außenwerkzeugs eingesetzt sein, um dieselbe Funktionalität zu erzielen. Dasselbe gilt für das Innenwerkzeug bzw. für die erste Werkzeugaufnahme.
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Außerdem kann vorgesehen sein, dass die zweite Werkzeugaufnahme hohl ausgebildet ist, so dass das Innenwerkzeug durch die zweite Werkzeugaufnahme hindurchführbar ist.. Hierdurch wird das Ineinanderschieben auch bei einem Außenwerkzeug mit Werkzeugaufnahme ermöglicht. Die zweite Werkzeugaufnahme kann insbesondere nach Art eines innen- und/oder außenprofilierten Hohlrohres oder einer Hülse, insbesondere einer hohlen Hülse ausgebildet sein.
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Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Wechselwerkzeugsystems. Danach ist bei einem Verfahren zum Betrieb eines Wechselwerkzeugsystems vorgesehen, dass das Wechselwerkzeugsystem mit wenigstens einem ersten drehbar antreibbaren Werkzeug und mit wenigstens einem zweiten drehbar antreibbaren Werkzeug versehen ist, wobei das erste Werkzeug und das zweite Werkzeug derart miteinander verbunden werden, dass sie axial zueinander verschiebbar sind, wobei in einer ersten Arbeitsstellung des Wechselwerkzeugsystems das erste Werkzeug axial nicht über das zweite Werkzeug hinausragt und wobei in einer zweiten Arbeitsstellung des Wechselwerkzeugsystems das erste Werkzeug axial über das zweite Werkzeug hinausragt..
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wechselwerkzeugsystems sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert werden.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wechselwerkzeugsystems;
- 2 eine perspektivische Ansicht auf das Wechselwerkzeugsystem gemäß 1;
- 3 eine weitere schematische Schnittdarstellung des Wechselwerkzeugsystems gemäß 1 in einer ersten Arbeitsstellung; 4 eine weitere schematische Schnittdarstellung des Wechselwerkzeugsystems gemäß 1 in einer zweiten Arbeitsstellung; und
- 5 eine schematische und perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wechselwerkzeugsystems.
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1 zeigt in schematischer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wechselwerkzeugsystems 10.
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Das Wechselwerkzeugsystem 10 weist ein erstes drehbar angetriebenes Werkzeug 12 und ein zweites drehbar angetriebenes Werkzeug 14 auf.
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Das erste Werkzeug 12 und das zweite Werkzeug 14 sind derart miteinander verbunden, dass sie axial zueinander verschiebbar sind.
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In der ersten Arbeitsstellung des Wechselwerkzeugsystems 10 ragt das erste Werkzeug 12 axial nicht über das zweite Werkzeug 14 hinaus.
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In einer zweiten Arbeitsstellung des Wechselwerkzeugsystems 10 ragt das erste Werkzeug 12 axial über das zweite Werkzeug 14 hinaus (vgl. 1).
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Das erste Werkzeug 12 ist als Innenwerkzeug 12 ausgebildet.
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Das zweite Werkzeug 14 ist hohl und als Außenwerkzeug 14 ausgebildet.
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Das Innenwerkzeug 12 ist dabei wenigstens teilweise innerhalb des Außenwerkzeugs 14 angeordnet.
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Das Innenwerkzeug 12 und das Außenwerkzeug 14 sind koaxial zueinander ausgerichtet.
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Im Übrigen ist das Innenwerkzeug 12 dabei koaxial in dem Außenwerkzeug 14 aufgenommen.
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Das Innen- und das Außenwerkzeug 12, 14 sind gemäß 1 mittels eines Formschlusses, d.h. formschlüssig drehfest miteinander verbunden.
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Der Formschluss ist aus einer viereckigen Außenkontur eines Abschnitts des Innenwerkzeugs 12 und aus einer dazu entsprechenden viereckigen Innenkontur eines weiteren Abschnitts des Außenwerkzeugs 14 ausgebildet.
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Allerdings ist es ebenfalls vorstellbar, dass das Innen- und das Außenwerkzeug 12, 14 mittels eines Kraftschlusses, d.h. kraftschlüssig drehfest miteinander verbunden sind.
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Das Außenwerkzeug 14 weist weiter eine zylindrische Außenoberfläche 16 auf.
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Das Wechselwerkzeugsystem 10 umfasst zudem eine Schiebehülse 18.
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Die Schiebehülse 18 ist an der zylindrischen Außenoberfläche 16 des Außenwerkzeugs 14 angeordnet.
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Zudem ist die Schiebehülse 18 koaxial zum Innen- und Außenwerkzeug 12, 14 ausgerichtet.
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Das Wechselwerkzeugsystem 10 umfasst weiter eine erste Führungsnut 20 und eine zweite Führungsnut 22.
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Das Wechselwerkzeugsystem 10 enthält weiter ein Führungselement 24.
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Das Führungselement 24 ist in der ersten Führungsnut 20 und in der zweiten Führungsnut 22 verschieblich geführt ist.
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Das Führungselement 24 ist gemäß 1 als Stift ausgebildet ist und an der Schiebehülse 18 befestigt ist.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Führungselement 24 als Stiftschraube ausgebildet ist und an der Schiebehülse 18 befestigt ist.
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Die raidale Befestigung des Führungselements 24 an der Schiebehülse 18 ist durch eine Madenschraube ausgebildet.
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Die Schiebehülse 18 ist mittels der ersten Führungsnut 20, mittels der zweiten Führungsnut 22 sowie mittels des Führungselements 24 mit dem Innen- und Außenwerkzeug 12, 14 verbunden.
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Die erste Führungsnut 20 ist gemäß 1 als Kreisausschnitt ausgebildet.
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Die erste Führungsnut 20 weist eine Breite entsprechend der Außenkontur des Führungselements 24 auf.
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Die zweite Führungsnut 22 verläuft entlang einer zusammenhängenden Bahnkurve.
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Die Bahnkurve erstreckt sich dabei bezogen auf das Innen- und Außenwerkzeug 12, 14 in axialer und in radialer Richtung.
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Die zusammenhängende Bahnkurve ist U-förmiger Bahnkurvenabschnitt ausgebildet.
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Die zweite Führungsnut 22 weist ebenfalls eine Breite entsprechend der Außenkontur des Führungselements 24 auf.
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Die zweite Führungsnut 22 weist eine erste Arretierungsposition und eine zweite Arretierungsposition auf.
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Das Führungselement 24 ist in der ersten Arretierungsposition verrastbar, so dass eine axiale und radiale Arretierung in der ersten Arbeitsstellung ermöglicht ist.
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Das Führungselement 24 ist weiter in der zweiten Arretierungsposition verrastbar, so dass eine axiale und radiale Arretierung in der zweiten Arbeitsstellung ermöglicht ist.
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Die zweite Führungsnut 22 weist daher in der ersten und in der zweiten Arretierungsposition elastische oder federbelastete Rastnasen auf, an welchen das Führungselement 24 verrastbar ist.
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Gemäß 1 ist die erste Führungsnut 20 als Einsenknut am Innenwerkzeug 12 eingebracht.
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Die zweite Führungsnut 22 ist als Durchgangsnut am Außenwerkzeug 14 eingebracht.
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Das Innenwerkzeug 12, das Führungselement 24 sowie das Außenwerkzeug 14 bilden dadurch eine Art Bajonettverbindung aus.
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In 1 ist eine erste und eine zweite Führungsnut 20, 22 dargestellt.
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Zusätzlich ist es möglich, dass eine zu der ersten Führungsnut 20 gleiche dritte Führungsnut und eine zu der zweiten Führungsnut 22 gleiche vierte Führungsnut vorgesehen sind, die jeweils spiegelbildlich zu der ersten und zweiten Führungsnut 20, 22 im Innen- und Außenwerkzeug 12, 14 anordenbar sind.
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Ferner ist es in diesem Zusammenhang möglich, ein zum Führungselement 24 gleiches zweites Führungselement vorzusehen, das ebenfalls spiegelbildlich zum Führungselement 24 anordenbar und an der Schiebehülse 18 befestigbar ist.
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Jedoch könne das Führungselement 24 und das zweite gleiche Führungselement auch durch ein gemeinames Führungselement ersetzt werden.
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Das Wechselwerkzeugsystem 10 weist weiter ein Kupplungsstück 26 auf.
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Das Kupplungsstück 26 ist an dem Außenwerkzeug 14 befestigt
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Die Schiebehülse 18 sowie das Innenwerkzeug 12 sind gemäß 1 nicht axial zueinander verschiebbar.
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Jedoch sind die Schiebehülse 18 und das Innenwerkzeug 12 gegenüber dem Außenwerkzeug 14 entsprechend der axialen Erstreckung der zweiten Führungsnut 22 axial verschiebbar.
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Die Schiebehülse 18 ist bezogen auf das Innenwerkzeug 12 und das Außenwerkezug 14 entsprechend der radialen Erstreckung der ersten und zweiten Führungsnut 20, 22 verdrehbar.
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Das Wechselwerkzeugsystem 10 ist mittels des Kupplungsstücks 26 an eine drehbar angetriebene Schraubspindel oder Drehmomentübertragungseinrichtung anschließbar.
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Das Außenwerkzeug 14 ist folglich im montierten Zustand bezogen auf die drehbar angetriebene Schraubspindel oder die Drehmomentübertragungseinrichtung axial nicht verschiebbar.
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Das Kupplungsstück 26 ist gemäß 1 an einem Ende des Außenwerkzeugs 14 befestigt, das im montierten Zustand des Wechselwerkzeugsystems 10 einer drehbar angetriebene Schraubspindel zugewandt ist.
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Das Kupplungsstück 26 weist einen Befestigungsflansch sowie einen als Außensechskant ausgebildeten Abschnitt auf, mittels dessen das Wechselwerkzeugsystem 10 in eine drehbar angetriebene Schraubspindel oder eine Drehmomentübertragungseinrichtung anschließbar bzw. einsetzbar ist.
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Ferner weist das Innenwerkzeug 12 eine erste Werkzeugaufnahme 28 auf.
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In dieser ersten Werkzeugaufnahme 28 ist ein wechselbarer Einsatzbit eingesetzt bzw. befestigt.
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Die erste Werkzeugaufnahme 28 ist an einem dem Kupplungsstück 26 abgewandten Ende des Innenwerkzeugs 14 angeordnet.
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Ferner sind in der ersten Werkzeugaufnahme 28 auch wechselbare spanabnehmende Werkzeuge befestigbar.
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Ein dem Kupplungsstück 26 abgewandtes Ende des Außenwerkzeugs 14 weist gemäß 1 keine Werkzeugaufnahme auf.
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Das dem Kupplungsstück 26 abgewandte Ende des Außenwerkzeugs 14 weist gemäß 1 ein Mitnahmeprofil für Schrauben in Form eines hohlen Außensechskants auf.
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Allerdings ist es ebenfalls denkbar, dass das Außenwerkzeug 14 an diesem Ende eine zweite Werkzeugaufnahme (nicht in 1 dargestellt) aufweist,
Die zweite Werkzeugaufnahme ist hohl ausgebildet, so dass das Innenwerkzeug 12 durch die zweite Werkzeugaufnahme hindurchführbar ist.
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2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Schrägansicht auf das Wechselwerkzeugsystem 10 gemäß 1 in dessen zweiter Arbeitsstellung.
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In der zweiten Arbeitsstellung des Wechselwerkzeugsystems 10 ist das Innenwerkzeug 12 derart ausgefahren, dass das Innenwerkzeug 12 über das Außenwerkzeug hinausragt und es für einen Werkzeug-/Werkstückeingriff freigegeben ist.
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Das dem Kupplungsstück 26 abgewandte Ende des Innenwerkzeugs 12 ist hier mit einem Mitnahmeprofil in Form eines Torxeinsatzbits versehen.
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Grundsätzlich ist der Einsatz von verschiedenen Einsatzbits möglich.
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Das dem Kupplungsstück 26 abgewandte Ende des Außenwerkzeugs 14 ist hier mit einem Mitnahmeprofil in Form eines Hohlsechskants versehen, mittels dessen Sechskanteinsätze verschraubt werden können.
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3 zeigt eine schematische Viertelschnittdarstellung des Wechselwerkzeugsystems 10 gemäß 1 in dessen erster Arbeitsstellung, in welcher das Innenwerkzeug 12 nicht über das Außenwerkzeug 14 hinausragt, sodass das Außenwerkzeug 14 gemäß 1 oder 2 in Eingriff bringbar ist.
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4 zeigt eine schematische Viertelschnittdarstellung des Wechselwerkzeugsystems 10 gemäß 1 in dessen zweiter Arbeitsstellung, in welcher das Innenwerkzeug 12 über das Außenwerkzeug 14 hinausragt, sodass das Innenwerkzeug 12 gemäß 1 oder 2 in Eingriff bringbar ist.
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5 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wechselwerkzeugsystems 10'.
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Das zweite Ausführungsbeispiel des Wechselwerkzeugsystems 10' weist sämtliche strukturellen Merkmale des ersten Ausführungsbeispiels des Wechselwerkzeugsystems 10 mit Ausnahme der folgenden Merkmale auf:
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Die erste Führungsnut 20' ist als Durchgangsnut am Außenwerkzeug 14' eingebracht.
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Zudem ist die zweite Führungsnut 22' als Einsenknut am Innenwerkzeug 12' eingebracht.
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Die erste Führungsnut 20' ist gemäß 5 als Kreisringausschnitt ausgebildet.
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Das Kupplungsstück 26' ist an dem Innenwerkzeug 12' befestigt.
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Das Innenwerkzeug 12' ist folglich im montierten Zustand axial bezogen auf die drehbar angetriebene Schraubspindel oder die Drehmomentübertragungseinrichtung nicht verschiebbar.
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Die Schiebehülse 18' sowie das Außenwerkzeug 14' sind nicht axial zueinander verschiebbar.
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Jedoch sind die Schiebehülse 18' und das Außenwerkzeug 14' gegenüber dem Innenwerkzeug 12' entsprechend der axialen Erstreckung der zweiten Führungsnut 22' axial verschiebbar.
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Die Schiebehülse 18' ist bezogen auf das Innenwerkzeug 12' und das Außenwerkezug 14' entsprechend der radialen Erstreckung der ersten und zweiten Führungsnut 20', 22' verdrehbar.
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Die Funktion des ersten Ausführungsbeispiels des Wechselwerkzeugsystems 10 lässt sich wie folgt beschreiben:
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Die Drehmomenteinleitung in das Wechselwerkzeugsystem 10 erfolgt über die Schraubspindel und das Kupplungsstück 26, das in die Schraubspindel eingesetzt ist.
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Im ersten Ausführungsbeispiel wird das Drehmoment von dem Kupplungsstück 26 an das Außenwerkzeug 14 übertragen, welches das Drehmoment über die jeweilige formschlüssige Verbindung weiter an das Innenwerkzeug 12 und die Schiebehülse 18 überträgt.
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Demzufolge sind sowohl die Schiebehülse 18 als auch das Innen- und Außenwerkzeug 12, 14 drehbar angetrieben.
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Dies gilt auch für den Fall, wenn das Innen- und/oder Außenwerkzeug 12, 14 Werkzeugaufnahmen aufweist und dort jeweils weitere Werkzeuge eingesetzt sind.
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Je nachdem, ob das Innen- oder Außenwerkzeug 12, 14 benötigt wird, befindet sich das Wechselwerkzeugsystem 10 entweder in der ersten oder zweiten Arbeitsstellung.
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Die erste Arbeitsstellung wird mittels einer axialen Verschiebung des Innenwerkzeugs 12 von der zweiten zu der ersten Arretierungsposition ermöglicht.
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Dementsprechend wird die zweite Arbeitsstellung mittels einer axialen Verschiebung des Innenwerkzeugs 12 von der ersten zu der zweiten Arretierungsposition ermöglicht.
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Da die Schiebehülse 18 über das Führungselement 24 in Form des Stifts oder der Stiftschraube mit dem Innenwerkzeug 12 verbunden ist und das Führungselement 24 als Mitnehmer für Schiebehülse 18 dient, folgt die Schiebehülse 18 der axialen Verschiebung des Innenwerkzeugs 12.
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Da das Führungselement 24 zusätzlich in der zweiten Führungsnut 22 des Außenwerkzeugs 14 geführt ist und diese sich zusätzlich in eine radiale Richtung erstreckt, ergibt sich neben der axialen Verschiebung für die Schiebehülse 18 zusätzlich eine Drehung entsprechend der radialen Erstreckung der zweiten Führungsnut 22.
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Soll z.B. das Innenwerkzeug 12 zum Einsatz kommen, wird es wie bereits zuvor beschrieben von der ersten in die zweite Arbeitsstellung des Wechselwerkzeugsystems 10 ausgefahren, so dass es in Einsatz gebracht werden kann.
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Die Arretierung des Innen- und Außenwerkzeugs 12, 14 in der ersten Arbeitsstellung bzw. in der zweiten Arbeitsstellung kann alternativ oder zusätzlich automatisch über entsprechende Stellmotoren erfolgen.
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Die erste und zweite Arretierungsposition dienen hierbei zur entsprechenden Fixierung in den jeweiligen Positionen.
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Die Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels des Wechselwerkzeugsystems 10' lässt sich wie folgt beschreiben:
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Die Drehmomenteinleitung in das Wechselwerkzeugsystem 10' erfolgt über die Schraubspindel und das Kupplungsstück 26', das in die Schraubspindel eingesetzt ist.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel wird das Drehmoment von dem Kupplungsstück 26' an das Innenwerkzug 12' übertragen, welches das Drehmoment über die jeweilige formschlüssige Verbindung weiter an das Außenwerkzeug 14' und die Schiebehülse 18' überträgt.
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Demzufolge sind sowohl die Schiebehülse 18' als auch das Innen- und Außenwerkzeug 12', 14' drehbar angetrieben.
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Dies gilt auch für den Fall, wenn das Innen- und/oder Außenwerkzeug 12', 14' Werkzeugaufnahmen aufweisen und dort jeweils weitere Werkzeuge eingesetzt sind.
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Je nachdem, ob das Innen- oder Außenwerkzeug 12', 14' benötigt wird, befindet sich das Wechselwerkzeugsystem 10' entweder in der ersten oder zweiten Arbeitsstellung.
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Die erste Arbeitsstellung wird mittels einer axialen Verschiebung des Außenwerkzeugs 14' von der zweiten zu der ersten Arretierungsposition ermöglicht.
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Folglich wird die zweite Arbeitsstellung mittels einer axialen Verschiebung des Außenwerkzeugs 14' von der ersten zu der zweiten Arretierungsposition ermöglicht.
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Da die Schiebehülse 18' über das Führungselement 24' in Form des Stifts oder der Stiftschraube mit dem Außenwerkzeug 14' verbunden ist und das Führungselement 24' als Mitnehmer für die Schiebehülse 18' dient, folgt die Schiebehülse 18' der axialen Verschiebung des Außenwerkzeugs 14'.
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Da das Führungselement 24' zusätzlich in der zweiten Führungsnut 22' des Innenwerkzeugs 12' geführt ist und diese sich zusätzlich in eine radiale Richtung erstreckt (vgl. 5), ergibt sich neben der axialen Verschiebung für die Schiebehülse 18' zusätzlich eine radiale Drehung entsprechend der radialen Erstreckung der zweiten Führungsnut 22'.
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Soll das Außenwerkzeug 14' zum Einsatz kommen, wird es wie bereits zuvor beschrieben von der zweiten in die erste Arbeitsstellung des Wechselwerkzeugsystems 10' ausgefahren, so dass es in Einsatz gebracht werden kann.
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Die Arretierung des Innen- und Außenwerkzeugs 12', 14' in der ersten Arbeitsstellung bzw. in der zweiten Arbeitsstellung kann alternativ oder zusätzlich automatisch über entsprechende Stellmotoren erfolgen.
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Die erste und zweite Arretierungsposition dienen hierbei zur entsprechenden Fixierung in den jeweiligen Positionen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Wechselwerkzeugsystem
- 12
- erstes drehbar antreibbare Werkzeug, drehbar antreibbares Innenwerkzeug
- 14
- zweites drehbar antreibbare Werkzeug, drehbar antreibbares Außenwerkzeug
- 16
- Außenoberfläche des Außenwerkzeugs
- 18
- Schiebehülse
- 20
- erste Führungsnut
- 22
- zweite Führungsnut
- 24
- Führungselement
- 26
- Kupplungsstück
- 28
- erste Werkzeugaufnahme
- 10'
- Wechselwerkzeugsystem
- 12'
- drehbar antreibbares Innenwerkzeug
- 14'
- drehbar antreibbares Außenwerkzeug
- 16'
- Außenoberfläche des Außenwerkzeugs
- 18'
- Schiebehülse
- 20'
- erste Führungsnut
- 22'
- zweite Führungsnut
- 24'
- Führungselement
- 26'
- Kupplungsstück
- 28'
- erste Werkzeugaufnahme
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1293289 A1 [0002]
- EP 1943098 A2 [0003]
- DE 4445598 C2 [0004]
