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Die Erfindung betrifft eine Hilfseinrichtung für das Aufbohren, insbesondere eine Konstruktion zur Einstellung des dynamischen Gleichgewichts bei einem Aufbohrkopf.
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Ein Aufbohrwerkzeug wird in der Regel an einer Werkzeugmaschine angebracht und dient zum Aufbohren einer vorhandenen Bohrung. 8 zeigt einen herkömmlichen Aufbohrkopf, der einen Werkzeughalter-Hauptkörper 70, ein Gleitlager 80 und einen Einstellgewindebolzen 90 umfasst, wobei ein Gleitlager-Durchgangsöffnung 71 durch den Werkzeughalter-Hauptkörper 70 hindurch verläuft, wobei das Gleitlager 80 in die Gleitlager-Durchgangsöffnung 71 eingeführt ist, wobei an einem Ende des Gleitlagers 80 ein Schneidplattenmontageteil 81 angeordnet ist, wobei eine Einstellgewindebohrung 82 durch das Gleitlager 80 hindurch verläuft; der Einstellgewindebolzen 90 ist in der Einstellgewindebohrung 82 des Gleitlagers 80 verschraubt, sodass das Gleitlager 80 durch Drehen des Einstellgewindebolzens 90 dazu gebracht werden kann, sich entlang dem Einstellgewindebolzen 90 in der Gleitlager-Durchgangsöffnung 71 zu verschieben; durch Verstellen der Position des Gleitlagers 80 kann die Werkzeugmaschine im Dreh- und Bearbeitungsvorgang Rundlöcher unterschiedlicher Lochdurchmesser erzeugen. Beim herkömmlichen Aufbohrkopf der eingangs genannten Art ist es zwar möglich, durch Verstellen des Gleitlagers 80 die Größe des Bohrungsdurchmessers zu steuern, doch ist keine entsprechende Konstruktion zur Einstellung des dynamischen Gleichgewichts vorgesehen; wenn die Werkzeugmaschine den Aufbohrkopf mit einer hohen Geschwindigkeit dreht, kann eine Abweichung des Gleitlagers 80 zu einer Änderung des Schwerpunkts des Aufbohrkopfs führen, sodass die Hauptachse vibriert, wodurch sowohl die Bearbeitungspräzision gesenkt als auch die Abnutzungsrate der Schneidplatte gesteigert wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion zur Einstellung des dynamischen Gleichgewichts bei einem Aufbohrkopf zu schaffen, die mit einer Ausgleichshülse und einem Einstellelement versehen ist, wobei die Ausgleichshülse und das Einstellelement ineinander eingreifen, sodass der Benutzer durch Drehen des Einstellelements die Ausgleichshülse zum Bewegen bringen bzw. bewegen kann, um das dynamische Gleichgewicht in Abstimmung auf die Stelle der Schneidplatte einzustellen.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion zur Einstellung des dynamischen Gleichgewichts bei einem Aufbohrkopf umfasst Folgendes: einen Hauptkörper, der mit einer Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung und einer Einstellelement-Durchgangsöffnung versehen ist, wobei die Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung durch den Hauptkörper hindurch verläuft, wobei die Einstellelement-Durchgangsöffnung von der Umfangsfläche des Hauptkörpers bis zur Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung verläuft und sich bis ins Innere des Hauptkörpers erstreckt; eine Schneidplatte, die in den Hauptkörper integriert und entlang der Durchgangsrichtung der Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung zum Zwecke der Einstellung verschiebbar ist; und eine Ausgleichsbaugruppe, die in den Hauptkörper integriert ist und eine Ausgleichshülse und ein Einstellelement umfasst, wobei die Ausgleichshülse in die Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung eingeführt und mit einem ersten Eingriffsteil versehen ist, wobei das Einstellelement in die Einstellelements-Durchgangsöffnung eingeführt und mit einem zweiten Eingriffsteil versehen ist, wobei das erste und das zweite Eingriffsteil ineinander eingreifen.
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Erfindungsgemäß ist am ersten Eingriffsteil der Ausgleichshülse eine Vielzahl von Sägezähnen angeordnet; an der Umfangsfläche des zweiten Eingriffsteils des Einstellelements ist eine Vielzahl von Sägezähnen in Abstimmung auf die Sägezähne des ersten Eingriffsteils angeordnet.
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Erfindungsgemäß ist die Ausgleichshülse der Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung entsprechend angeordnet und im Wesentlichen halbzylindrisch ausgebildet, wobei die Ausgleichshülse zwei Enden aufweist, von denen eines ein kurzzylindrisches Begrenzungsteil bildet.
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Erfindungsgemäß ist der Hauptkörper mit einer Positionierelement-Gewindebohrung versehen, die sich von der Umfangsfläche des Hauptkörpers bis zur Einstellelement-Durchgangsöffnung erstreckt und an der inneren Umfangsfläche ein Gewinde aufweist, wobei die Erstreckungsrichtung der Positionierelement-Gewindebohrung und die Durchgangsrichtung der Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung gleich sind; die Ausgleichsbaugruppe umfasst ein Positionierelement, das zwei Enden aufweist, wobei an der Umfangsfläche des Positionierelements ein Gewinde der Positionierelement-Gewindebohrung entsprechend angeordnet ist, wobei an einer der Stirnflächen des Positionierelements eine Positioniersäule axial angeordnet ist; am Einstellelement ist eine Positionierrinne der Positioniersäule entsprechend vertieft rundum angeordnet; das Positionierelement ist in der Positionierelement-Gewindebohrung verschraubt, und die Positioniersäule greift in die Positionierrinne ein.
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Erfindungsgemäß ist am Hauptkörper eine Abstützelement-Gewindebohrung angeordnet, die sich von der Umfangsfläche des Hauptkörpers bis zur Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung erstreckt und an der inneren Umfangsfläche ein Gewinde aufweist, wobei die Erstreckungsrichtung der Abstützelement-Gewindebohrung und die Erstreckungsrichtung der Einstellelement-Durchgangsöffnung gleich sind. An den beiden gegenüberliegenden Seiten der Umfangsfläche der Ausgleichshülse ist jeweils eine Anlagefläche angeordnet; die Ausgleichsbaugruppe umfasst ein Abstützelement, das zwei Enden aufweist und an der Umfangsfläche ein der Abstützelement-Gewindebohrung entsprechendes Gewinde aufweist, wobei ein Ende des Abstützelements ein gerades Abstützteil bildet; das Abstützelement ist in der Abstützelement-Gewindebohrung verschraubt, und das Abstützteil des Abstützelements stützt sich an einer der Anlageflächen der Ausgleichshülse ab.
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Erfindungsgemäß weist die Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung zwei Enden auf, an denen jeweils ein Schraubteil angeordnet ist, wobei an der jeweiligen inneren Umfangsfläche der beiden Schraubteile ein Gewinde angeordnet ist. Die Ausgleichsgruppe umfasst eine erste Endkappe und eine zweite Endkappe, wobei an der jeweiligen Umfangsfläche der ersten und der zweiten Endkappe jeweils ein Gewinde angeordnet ist, wobei die beiden Gewinde den beiden Schraubteilen entsprechen, wobei die erste und die zweite Endkappe jeweils an den beiden Schraubteilen verschraubt sind.
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Erfindungsgemäß ist an der Umfangsfläche des Hauptkörpers eine wellenförmige Wasserschüttelrinne vertieft angeordnet.
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Erfindungsgemäß ist an einer Ebene der ersten Endkappe ein Überstand im Kreis axial angeordnet.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion zur Einstellung des dynamischen Gleichgewichts bei einem Aufbohrkopf erweist sich durch Folgendes als vorteilhaft:
- 1. die erfindungsgemäße Konstruktion umfasst eine Ausgleichshülse und ein Einstellelement, wobei die Ausgleichshülse mit einem ersten Eingriffsteil und das Einstellelement mit einem zweiten Eingriffsteil versehen ist, wobei das erste und das zweite Eingriffsteil ineinander eingreifen, sodass der Benutzer durch Drehen des Einstellelements die Ausgleichshülse zum Gleiten bringen kann, um den Schwerpunkt des Aufbohrkopfs zu verändern und in Abstimmung auf die Stelle der Schneidplatte das dynamische Gleichgewicht einzustellen, wobei sichergestellt werden kann, dass das Restmaß des Ungleichgewichts des Aufbohrkopfs unter den Toleranzwert fällt, wodurch eine erhöhte Bearbeitungspräzision und eine verlängerte Standzeit der Schneidplatte erzielt werden; und
- 2. die an der Umfangsfläche des Hauptkörpers angeordnete, wellenförmige Wasserschüttelrinne dient dazu, im Bearbeitungsvorgang von Bohrungen den sich in den Bohrungen angesammelten Kühlschmierstoff aus den Bohrungen zu bringen, was zur Isolierung der Übertragung der im Bearbeitungsvorgang produzierten Vibrationen beiträgt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und auf Bezug auf die Zeichnung im Deatil beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in:
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1 eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Konstruktion zur Einstellung des dynamischen Gleichgewichts bei einem Aufbohrkopf,
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2 eine perspektivische Ansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Konstruktion,
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3 eine Explosionsdarstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Konstruktion,
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4 das bevorzugte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Konstruktion in teilweisem Schnitt,
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5 einen Querschnitt des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Konstruktion,
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6 eine Querschnitt des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Konstruktion,
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7 eine schematische Darstellung der Bewegungen des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Konstruktion, und
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8 eine Schnittansicht eines herkömmlichen Aufbohrkopfs.
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Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Die Erfindung soll nicht auf die in der Beschreibung und auf die aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale beschränkt werden.
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Wie in 1 bis 3 gezeigt, umfasst die erfindungsgemäße Konstruktion zur Einstellung des dynamischen Gleichgewichts bei einem Aufbohrkopf einen Hauptkörper 10, eine Schneidplatte 20 und eine Ausgleichsbaugruppe 30, wobei die Schneidplatte 20 und die Ausgleichsbaugruppe 30 in den Hauptkörper 10 integriert sind.
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Wie in 1 bis 3 gezeigt, weist der Hauptkörper 10 eine Umfangsfläche auf; der Hauptkörper 10 umfasst eine Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11, eine Einstellelement-Durchgangsöffnung 12, eine Positionierelement-Gewindebohrung 13, eine Abstützelement-Gewindebohrung 14 und eine Wasserschüttelrinne 15. Die Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 verläuft durch den Hauptkörper 10 hindurch und weist zwei Enden auf, wobei an den beiden Enden der Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 jeweils ein Schraubteil 11 angeordnet ist, wobei an der jeweiligen inneren Umfangsfläche der beiden Schraubteile 11 jeweils ein Gewinde zum Verschrauben angeordnet ist; die Einstellelement-Durchgangsöffnung 12 verläuft von der Umfangsfläche des Hauptkörpers 10 bis zur Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 und erstreckt sich bis ins Innere des Hauptkörpers 10; die Positionierelement-Gewindebohrung 13 erstreckt sich von der Umfangsfläche des Hauptkörpers 10 bis zur Einstellelement-Durchgangsöffnung 12 und weist an der inneren Umfangsfläche ein Gewinde zum Verschrauben auf, wobei die Erstreckungsrichtung der Positionierelement-Gewindebohrung 13 und die Durchgangsrichtung der Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 gleich sind. Die Abstützelement-Gewindebohrung 14 erstreckt sich von der Umfangsfläche des Hauptkörpers 10 bis zur Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 und weist an der inneren Umfangsfläche ein Gewinde zum Verschrauben auf, wobei die Erstreckungsrichtung der Abstützelement-Gewindebohrung 14 und die Erstreckungsrichtung der Einstellelement-Durchgangsöffnung 12 gleich sind. Die Wasserschüttelrinne 15 ist eine wellenförmige Wasserschüttelrinne, die an der Umfangsfläche des Hauptkörpers 10 vertieft angeordnet ist.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, ist die Schneidplatte 20 in den Hauptkörper 10 integriert und entlang der Durchgangsrichtung der Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 zum Zwecke der Einstellung verschiebbar.
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Wie in 3 bis 5 gezeigt, umfasst die Ausgleichsbaugruppe 30 eine Ausgleichshülse 31, ein Einstellelement 32, ein Positionierelement 33, ein Abstützelement 34, eine erste Endkappe 35, eine zweite Endkappe 36 und einen Positionierelement-Verschluss 37, wobei die Ausgleichshülse 31 der Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 entsprechend angeordnet und im Wesentlichen halbzylindrisch ausgebildet ist, wobei die Ausgleichshülse 31 zwei Enden aufweist, von denen eines ein kurzzylindrisches Begrenzungsteil 311 bildet, an dessen Stirnfläche zwei runde vertiefte Öffnungen angeordnet sind, wobei an der geraden Fläche der Ausgleichshülse 31 ein erstes Eingriffsteil 312 angeordnet ist, das mit einer Vielzahl von Sägezähnen versehen ist, wobei an zwei gegenüberliegenden Seiten der Umfangsfläche der Ausgleichshülse 31 zwei Anlageflächen 313 angeordnet sind, die im Verhältnis zum ersten Eingriffsteil 312 senkrecht angeordnet sind; das Einstellelement 32 ist im Wesentlichen zylindrisch und weist zwei Enden auf, wobei das Einstellelement 32 mit einem Abstützteil 321, einer Positionierrinne 322 und einem zweiten Eingriffsteil 323 versehen ist, wobei das Abstützteil 321 an einem der Enden des Einstellelements 32 angeordnet ist und an der Stirnfläche eine sechskantige Mulde 3211 aufweist, wobei die Positionierrinne 322 rundum an einer dem Abstützteil 321 naheliegenden Stelle des Einstellelements 32 vertieft angeordnet ist, wobei das zweite Eingriffsteil 323 zwischen der Positionierrinne 322 und dem anderen Ende des Einstellelements 32 angeordnet ist, wobei an der Umfangsfläche des zweiten Eingriffsteils 323 eine Vielzahl von Sägezähnen angeordnet ist, die auf die Sägezähne des ersten Eingriffsteils 312 abgestimmt ausgebildet sind. Das Positionierelement 33 ist im Wesentlichen kurzzylindrisch und weist zwei Enden auf, wobei an der Umfangsfläche des Positionierelements 33 ein Außengewinde in Abstimmung auf das Gewinde der Positionierelements-Gewindebohrung 13 angeordnet ist, wobei an einer der Stirnflächen des Positionierelements 33 eine Positioniersäule 331 axial angeordnet ist, bei der es sich um einen Zylinder handelt, der der Positionierrinne 322 des Einstellelements 32 entsprechend angeordnet ist.
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Wie aus 3 bis 5 ersichtlich, ist das Abstützelement 34 zylindrisch und weist zwei Enden auf, wobei an der Umfangsfläche des Abstützelements 34 ein Gewinde angeordnet ist, das der Abstützelement-Gewindebohrung 14 entspricht, wobei ein Ende des Abstützelements 34 ein gerades Abstützteil 341 bildet; die erste Endkappe 35 ist rundplattenförmig, wobei an der Umfangsfläche der ersten Endkappe 35 ein Gewinde dem Schraubteil 111 der Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 entsprechend angeordnet ist, wobei die erste Endkappe 35 zwei Ebenen aufweist, von denen eine mit zwei runden vertieften Öffnungen versehen ist, wobei an der anderen Ebene der ersten Endkappe 35 ein Überstand 351 im Kreis axial angeordnet ist. Die zweite Endkappe 36 ist ebenfalls rundplattenförmig, wobei an der Umfangsfläche der zweiten Endkappe 36 ein Gewinde dem Schraubteil 111 der Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 entsprechend angeordnet ist, wobei die zweite Endkappe 36 zwei Ebenen aufweist, von denen eine mit zwei runden vertieften Öffnungen versehen ist. Der Positionierelement-Verschluss 37 ist eine runde Platte, die der Positionierelement-Gewindebohrung 13 entsprechend angeordnet ist.
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Wie in 3 und 4 gezeigt, wird zum Aufbau der erfindungsgemäßen Konstruktion zur Einstellung des dynamischen Gleichgewichts bei einem Aufbohrkopf zunächst das Einstellelement 32 der Ausgleichsbaugruppe 30 in die Einstellelement-Durchgangsöffnung 12 des Hauptkörpers 10 eingeführt. Anschließend wird das Positionierelement 33 in der Positionierelement-Gewindebohrung 13 so verschraubt, dass die Positioniersäule 331 des Positionierelements 33 in die Positionierrinne 322 des Einstellelements 32 eingreift. Weiterhin wird die Positionierelement-Gewindebohrung 13 mit dem Positionierelement-Verschluss 37 verschlossen. Anschließend wird die Ausgleichshülse 31 in die Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 so eingeführt, dass das erste Eingriffsteil 312 der Ausgleichshülse 31 in das zweite Eingriffsteil 323 des Einstellelements 32 eingreift, wobei die erste und die zweite Endkappe 35, 36 jeweils an den beiden Schraubteilen 111 der Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 verschraubt werden. Schließlich wird das Abstützelement 34 in der Abstützelement-Gewindebohrung 14 so verschraubt, dass sich das Abstützteil 341 des Abstützelements 34 an einer der Anlageflächen 313 der Ausgleichshülse 31 abstützt. Somit wird der Aufbau der Erfindung vollendet.
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Wie in 5 bis 7 gezeigt, wird zur Erzeugung von Rundlöchern unterschiedlicher Lochdurchmesser die Schneidplatte 20 verstellt, wobei die Schneidplatte 20 vom Hauptkörper 10 abweicht, sodass sich die Stelle des Schwerpunkts des Aufbohrkopfs ändert. Dadurch, dass der Benutzer nun einen Sechskantschlüssel gegen die Mulde 3211 des Abstützteils 321 des Einstellelements 32 drückt, kann das Einstellelement 32 so gedreht werden, dass das zweite Eingriffsteil 323 des Einstellelements 32 das erste Eingriffsteil 312 der Ausgleichshülse 31 zum Bewegen bringt, sodass sich die Ausgleichshülse 31 relativ zur Schneidplatte 20 verschiebt und in der Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 zum Zwecke der Einstellung gleitet. Durch den Eingriff der Positioniersäule 331 des Positionierelements 33 in die Positionierrinne 322 des Einstellelements 32 wird ein Lösen des Einstellelements 32 im Einstellvorgang verhindert. Dadurch, dass sich das Abstützteil 341 des Abstützelements 34 an einer der Anlageflächen 313 der Ausgleichshülse 31 abstützt, kann der Benutzer durch Drehen des Abstützelements 34 die Ausgleichshülse 31 zu Formschluss bringen. Die erste und die zweite Endkappe 35, 36, die jeweils an den beiden Schraubteilen 111 der Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 verschraubt sind, vermeiden ein Herausfallen der Ausgleichshülse 31 aus der Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11 und verhindern im Bearbeitungsvorgang zugleich ein Einfließen des Kühlschmierstoffs in die Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung 11.
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Im Vergleich zu den herkömmlichen Aufbohrköpfen ist die erfindungsgemäße Konstruktion zur Einstellung des dynamischen Gleichgewichts bei einem Aufbohrkopf insofern vorteilhaft, als die Ausgleichshülse 31 und das Einstellelement 32 ineinander eingreifen, sodass der Benutzer mit einem Sechskantschlüssel leicht das Einstellelement 32 drehen kann, um die Ausgleichshülse 31 zum Bewegen zu bringen, wobei die erfindungsgemäße Konstruktion einfach aufgebaut und leicht handhabbar ist. Ferner kann mit der erfindungsgemäßen Konstruktion sichergestellt werden, dass beim Erzeugen von Rundlöchern unterschiedlicher Lochdurchmesser durch einen Aufbohrkopf das Restmaß des Ungleichgewichts des Aufbohrkopfs unter den Toleranzwert fällt, wodurch eine erhöhte Bearbeitungspräzision und eine verlängerte Standzeit der Schneidplatte erzielt werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die Offenbarung der vorliegenden Erfindung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Hauptkörper
- 11
- Ausgleichshülsen-Durchgangsöffnung
- 111
- Schraubteil
- 12
- Einstellelements-Durchgangsöffnung
- 13
- Positionierelements-Gewindebohrung
- 14
- Abstützelements-Gewindebohrung
- 15
- Wasserschüttelrinne
- 20
- Schneidplatte
- 30
- Ausgleichsbaugruppe
- 31
- Ausgleichshülse
- 311
- Begrenzungsteil
- 312
- erstes Eingriffsteil
- 313
- Anlagefläche
- 32
- Einstellelement
- 321
- Abstützteil
- 3211
- Mulde
- 322
- Positionierrinne
- 323
- zweites Eingriffsteil
- 33
- Positionierelement
- 331
- Positioniersäule
- 34
- Abstützelement
- 341
- Abstützteil
- 35
- erste Endkappe
- 351
- Überstand
- 36
- zweite Endkappe
- 37
- Positionierelements-Verschluss
