DE2222439A1 - Zerspannungsvorrichtung fuer holz - Google Patents

Description

Patentanwalt

Wolfgang Scnonherr

T R I E Ri Christophstr. 23

Nicholson Manufacturing Company Seattle, Washington, USA

Zerspanungsvorrichtung für Holz

Die Erfindung betrifft eine Zerspanungsvorrichtung für Holz mit einer rotierenden Zerspanungstrommel mit Ausnehmungen an ihrer Peripherie zum Befestigen von Zerspanungsorganen, deren äußere Enden als Schneidkanten ausgebildet sind, die tangential die Peripherie der Zerspanungstrommel überragen.

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Eine vornehmliche Aufgabe der Erfindung ist es, Zerspanungsorgane vorzuschlagen, die sicher an der Peripherie der Zerspanungstrommel gehalten werden und die zum Schärfen schnell abgenommen und wieder eingebaut werden können.

Eine weitere Aufgebe ist es, zusammenwirkende Halterungen vorzuschlagen, die an den beiden Seiten eines Schneidorganes angreifen und die schnell aneinandergeklemmt werden können, um das Zerspanungsorgan fest an seinem Platz zu halten.

Eine weitere Aufgabe ist es, ein starkes Schneidorgan vorzusehen, das nicht leicht brechen kann und das eine sehr wirkungsvolle Schneidkante hat.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus den beispielhaften Zeichnungen erkennbar. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer representativen Form einer Zerspanungsvorrichtung mit weggebrochenen Teilen,

Fig. 2 einen Schnitt nach 2-2 durch die Zerspanungsvorrichtung der Fig. 1,

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Fig. 3 einen Teilschnitt nach 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Zerspanungstrommel in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 einen teilweise vergrößerten Radialschnitt durch einen Teil der Zerspanungstrommel mit einem Zerspanungsorgan,

Fig. 6 eine perspektivische Draufsicht auf die Zerspanurtporgananordnung nach Fig. 5,

Fig. 7 eine auseinandergezogene perspektivische Draufsicht auf die Zerspanungsorgananordnung,

Fig. 8 einen teilweise vergrößerten Radialschnitt durch einen Teil der Zerspanungstrommel mit einer anderen Art eines Zerspanungsorgans,

Fig. 9 einen Schnitt durch die Zerspanungsorgananordnung nach 9-9 der Fig. 8,

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Fig. 10 eine perspektivische Draufsicht auf eine Zerspanungsorgananordnung nach Fig. 8,

Fig. Π eine auseinandergezogene perspektivische Draufsicht auf die Zerspanungsorgananordnung nach Fig. 8,

Fig. 12 eine perspektivische Draufsicht des Zerspanungsorgans

nach Fig. 8 bis 11 in einem weiter vergrößerten Maßstab,

Fig. 13 einen Grundriß des Zerspanungsorgans nach Fig. 12,

Fig. 14 eine Endansicht der Schneidkante des Zerspanungsorgans nach Fig. 12,

Fig. 15 einen Längsschnitt durch das Zerspanungsorgan nach 15-15 der Figt 14,

Fig. 16 einen Längsschnitt durch das Zerspanungsorgan nach 16-16 der Fig. 14,

Fig. 17 einen teilweisen Grundriß eines etwas modifizierten Zerspanungsorganes,

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Fig. 18 eine Endansicht des Zerspanungsorganes nach Fig. 17.

Die Zerspanungsvorrichtung nach der Erfindung dient zum Zerspanen von kleinen Holzabschnitten in Späne und weist ein Gehäuse 1 auf, in dem eine Zerspanungstrommel 2 angeordnet ist. Die rotierende Trommel sitzt auf einer Achse 3, die eine Riemenscheibe 4 trägt, die über ein oder mehrere Riemen 5 von einem Motor 6 angetrieben wird. Kleine Holzabschnitte und besonders solche von kurzer axialer Länge, wie eine Holzscheibe L, werden der Zerspanungsvorrichtung durch einen Förderer 7 zugeführt.

Der Förderer 7 wirft die Holzscheite L so in eine Zerspanungskammer 8 am oberen Teil des Gehäuses 1, daß die Achse des Holzabschnittes etwa parallel zur Achse der Zerspanungstrommel verläuft. Die Axialausdehnung des Holzabschnittes ist geringer als die entsprechende Weite der Zerspanungskammer, wie es in Fig. 1 angegeben ist, bei der der Holzabschnitt mit gestrichelten Linien gezeigt ist. Dementsprechend berührt die Peripherie des Rundholzes die Peripherie der Zerspanungstrommel. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann die Achse 3 geneigt sein, um die Achse der Trommel" 2 schräg-

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zustellen, so daß die Bewegung der Trommelperipherie bei Berührung mit der Peripherie des Rundholzes das Rundholz nach unten
zu der mit gestrichelten Linien in Fig. 1 gezeigten Stellung
bringt, in der es auf der unteren Endwand der Zerspanungskammer aufliegt und dementsprechend nicht überkippen kann.

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Zerspanurgsorgane 9 sind spiralförmig um die Zerspanungstrommel 2 angeordnet, wie es am besten in Fig. 1 und 4 gezeigt ist. Benachbarte Zerspanungsorgane sind in übergreifender Anordnung angebracht, so daß, wenn sich die Trommel dreht, in aufeinanderfolgenden Lagen die Späne von dem Rundholz abgeschnitten werden. Wie in Fig. 4- gezeigt, greift jedes Zerspanungsorgan am Umfang über den größten Teil der Breite des benachbarten Zerspanungsorganes in axialer Richtung.

Wie am besten in den Fig. 3, 5, 8 und 9 gezeigt ist, sind die
Zerspanungsorgane 9 oder 9' in Ausnehmungen in der Peripherie
der Trommel 2 angeordnet. Die Schneidkanten der Zerspanungsorgane ragen nach außen über die Peripherie der Trommel und
stehen im Abstand von den benachbarten Kanten der Ausnehmungen,

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um Durchlässe durch die Trommelwand für die von dem Holzabschnitt geschnittenen Späne zu geben. Dementsprechend ist es notwendig, die Späne aus dem Inneren der Trommel herauszubringen. Hierfür sind Spanauswurforgane in der Trommel angeordnet. Bei der Zerspanungsvorrichtung nach den Fig. 1 und 2 ist eine Spanauswerferplatte 10 vorgesehen, die am besten in Fig. 2 gezeigt ist und die axial geneigt zur Zerspanungstrommel ist, um die Späne während ihrer Drehung aus der Trommel auszuwerfen. Diese Auswerferplatte wird durch Stützen Π und 12 getragen und gehalten, die am Gehäuse 1 befestigt sind. .

Wie am besten in Fig. 2 gezeigt ist, läuft die linke Wand der Zerspanungskammer 8, gegen die sich die Peripherie der Trommel 2 dreht, auf den benachbarten Teil der Trommelperipherie zu. Die Drehung der Trommel gegen die Wand, in Richtung des angegebenen Pfeiles, bewegt den Holzabschnitt in\Drehrichtung der Trommelperipherie und drückt ihn gegen die Wand. Bei fortdauernder Drehung der Trommel, die an einer Stelle mit dem Holzabschnitt in Berührung kommt, werden nacheinander von dieser Seite Lagen zu Spänen abgeschnitten, so daß die Stelle des Holzabschnittes entsprechend der Kurvenform der Peripherie der Spannungstrommel

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konkav wird. Wenn mehrere Lagen von dem Holzabschnitt abgenommen sind, wird der Abschnitt weiter in den Winkel zwischen der zulaufenden Zerspanungskammerwand und der Peripherie der Zerspanungstrommel bewegt. Wenn der Holzabschnitt am Anfang rund war, wird sein Querschnitt halbmondförmig, wie es durch die gestrichelten Linien in Fig. 2 gezeigt ist.

Infolge der Drehrichtung der Zerspanungstrommel und der Wirkung der Drehrichtung auf die Bewegung des Holzabschnittes sammeln sich die Späne und Bruchstücke, die nicht durch die öffnungen in der Peripherie der Trommel gehen, in dem Winkel zwischen der gebogenen Zerspanungskammerwand und der Peripherie der Trommel. Wenn sich in dem Winkel übermäßig viel Material gesammelt hat, kann es durch eine öffnung entnommen werden, die durch eine Zugangstür 13 verschließbar ist. Die Tür ist durch einen Drehzapfen 14 drehbar am Gehäuse gelagert und kann von der geschlossenen Stellung nach Fig. 2 durch Schwingen geöffnet werden. Diese Reinigungstür kann durch einen Riegel oder Zunge 15 geschlossen gehalten werden, die durch einen Bolzen 16 an der benachbarten Wand des Gehäuses 1 gehalten wird. Der Bolzen kann herausgezogen werden, um die Tür zu öffnen.

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Während der Tätigkeit der Zerspanungsvorrichtung dient die Kante 17 einer Platte, die am Gehäuse 1 nahe der Reinigungstür 13 befestigt ist, als Widerlager. Die Widerlagerkante 17 ist vorteilhaft fingerartig ausgebildet, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wobei zwischen den Ausnehmungen 18 kleine Bruchstücke und kleine Steine aus dem Zwischenraum zwischen der gebogenen Zerspanungskammerwand und der Peripherie der Trommel entweichen können.

Der spiralförmige Pfad um die Trommel 2, auf dem die Zerspanungsorgane 9 befestigt sind, wird durch eine spiralförmige Nut 19 in der Trommelwand und durch die Ausnehmungen im Inneren der Trommel bestimmt, wie es am besten in den Fig. 3, 5 und 8 gezeigt ist. Die Ausnehmungen 20 in der Wand der Trommel, in denen die Zerspanungsorgane befestigt sind, sind in dem Grund der Nut angeordnet. Die Zerspanungsorgane 9, die in den Ausnehmungen sitzen, sind
in einem Winkel zu der Peripherie der Trommel -angeordnet, so daß die Schneidenden der Zerspanungsorgane nach außen über die Trommelwand hinausragen, wie es am besten in den Fig. 5 und 8 gzeigt ist.

Bei einer Ausführungsform haben die Zerspanungsorgane 9 einen
diedrischen Querschnitt und bestehen aus einem ersten Plattenteil 21 und mindestens einem weiteren Plattenteil 22, der in

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einem diedrischen Winkel zu dem ersten Plattenteil steht. Bei dem Zerspanungsorgan nach Fig. 5, 6 und 7 sind zwei ebene Seitenplattenteile 22 in gleicher diedrischer Anordnung zu dem mittleren Plattenteil 21 vorgesehen. Das eine Ende des mittleren Plattenteils 21 ist abgeschrägt, um eine Schneidkante 23 zu bilden. Die entsprechenden Endabschnitte der Seitenplattenteile 22 haben ähnliche Abschrägungen 24, um Schneidkanten zu bilden. Die Schneidkanten, die durch die Abschrägungen 23 und 24 gebildet sind, sind in einer Ebene angeordnet, die im wesentlichen senkrecht zu den Plattenteilen 21 und 22 des Zerspanungsorganes steht.

Ein Zerspanungsorganhalteblockpaar, zwischen das jedes Zerspanungsorgan eingeklemmt ist, paßt in eine der Ausnehmungen 20 in der Trommelperipherie. Jeder der Zerspanungsorganhalteblockpaare, die in Fig. 5, 6 und 7 gezeigt sind, weisen einen inneren Block 30 auf, der in der Trommelöffnung 20 durch Schweißen 31 befestigt ist. Der Block hat einen auswärts geneigten Endabschnitt, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, mit einer mittleren ebenen Fläche 32 und seitlichen ebenen Flächen 33 entsprechend der ausgehöhlten Innenseite des ebenen Zerspanungsorgans 9. Die Schräge der seitlichen

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Flächen 33 ergibt Schultern 34 an den Basisenden der Flächen, gegen die άε innere Ende des Zerspanungsorganes 9 anliegt, um zu verhindern, daß das Zerspanungsorgan durch Berührung seiner Schneidkanten mit einem zu zerspanenden HoJstück nach hinten geschoben wird.

Der entsprechende äußere Block 35 sitzt in der Ausnehmung 20 gleichlinig zum inneren Block. Der innere Block 30 hat einen Ansatz 36, über den die Ausnehmung 37 an einem Ende des äußeren Blockes 35 paßt. Das gegenüberliegende Ende des äußeren Blockes hat eine mittlere Fläche 38 und Seitenflächen 39, die diedrisch · und entsprechend den inneren Blockflächen 32 und 33 und den Teilen 21 und 22 des Zerspanungsorganes 9 ausgebildet sind. Der äußere Block 35 wird durch einen.Bolzen 40 an dem inneren Block 30 angeklemmt. Der Bolzen geht durch eine Bohrung 4Ί im äußeren Block und ist in eine Gewindeöffnung 42 im inneren Block einschraubbar. Die Bohrung 41 ist ausgefräst, um eine Schulter zu ergeben, gegen die der Kopf des Bolzens 40 sich anlegt, wenn der lose Block 35 sich gegen den festen Block 30 andrückt. -

Wie am besten in Fig. 5 gezeigt ist, ist die Höhe des Ansatzes größer als die Tiefe der Ausnehmung 37, so daß die Außenfläche

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des Ansatzes mit der entsprechenden Fläche der Ausnehmung in Berührung kommt, wenn die Berührungsflächen der beiden Blöcke im Abstand voneinander stehen, um einen Zwischenraum zur Aufnahme des Zerspanungsorganes 9 zwischen sich zu haben. Der Ansatz und die Ausnehmung 37 dienen als Auflager seitlich vom Bolzen 40, um zwischen den Basisabschnitten der Flächen einen Zwischenraum zu ergeben, zwischen den das Zerspanungsorgan an der gegenüberliegenden Seite des Bolzens 40 einlegbar ist, so daß, wenn der Bolzen eingeschruabt ist, die Blöcke 30 und 35 die beiden Seiten des Zerspanungsorganes nahe ihrer Schneidkanten festklemmen, wie es am besten in Fig. 5 gezeigt ist.

Der Typ der Zerspanungsorganklammerblöcke 30 und 35, der in den Fig. 8, 9, 10 und 11 gezeigt ist, ist im allgemeinen ähnlich dem der Zerspanungsorganblöcke, die in Verbindung mit den Fig. 5, 6 ind 7 beschrieben sind. In diesem Fall jedoch hat das Zerspanungsorgan 9', das zwischen den Blöcken festgeklemmt ist, einen gebogenen Körper 21' anstelle eines ebenen Körpers. Das Zerspanungsorgan ist im wesentlichen transversal zur umlaufenden Linie der Zerspanungstrommel zylindrisch gebogen. Das Zerspanungsorgan, das in Fig. 8 bis 16 gezeigt ist, hat einen kreisbogenförmigen

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Querschnitt. Sein Schneidende ist eingekerbt, wie es in Fig. 10 bis 14 gezeigt ist. Es hat eine mittlere Abschrägung 42 und seitliche Abschrägungen 43, die sich in geneigten Kanten 44 treffen. Wie in den Fig. 10 bis 16 gezeigt ist, sind die Schneidkanten konkav ausgebildet und laufen in Grate aus, die an den Enden der geneigten Kanten 44 ausgebildet sind. Die Endender Schneidkanten, die durch die seitlichen konkaven Abschrägungen 43 ausgebildet sind, bilden Seitenkanten 45. Die Grate und die Seitenkanten der eingekerbten Schneidkante bewirken einen anfänglichen Durchlaß von Holz, dem ein Gleiten der konkaven Schneidkanten folgt, was einen sehr weichen Schnitt gegenüber einem Zerhacken mit sich bringt.

Zum Halten solch eines gebogenen Zerspanungsorganes zwischen den Klemmblöcken 30 und 35 hat der innere Block 30 eine konvexe Oberfläche 32', die im wesentlichen der konkaven Oberfläche 38' des äußeren Blockes 35 entspricht. Diese einander entsprechenden konkaven und konvexen Oberflächen sind derart geformt, daß die Klemmwirkung auf das gebogene Zerspanungsorgan 9' vornehmlich an einer Stelle angreift, die dem Schneidende des Zerspanungsorganes nahe ist und die vornehmlich an dem mittleren Teil des Zerspa-*

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nungsorganes liegt, um die Anwendung von Druck gegen das Zerspanungsorgan zu vermeiden, was zum Bruch führen würde.

Das Ende des Zerspanungsorganes stößt gegen die Schultern 34' an der Basis der konvexen Schneidorganberührungsfläche 32' des Blockes 30 an. Wenn das Zerspanungsorgan durch Schärfen seiner Schneidkante verkürzt ist, ist es wünschenswert, die Verkürzung durch Ausformen am inneren Ende des Zerspanungsorganes zu kompensieren. Zu diesem Zweck kann das innere Ende des Zerspanungsorganes Einkerbungen 46 aufweisen, wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist, in die Babbittansätze 47 eingeformt werden können, um die Schultern 34' des Blockes 30 abzusütztei und ein Nach-innen-Schlüpfen des Zerspanungsorganes zu verhindern.

Während das gebogene Zerspanungsorgan einen kreisbogenförmigen Querschnitt haben kann, kann der Zerspanungsorganbogen auch modifiziert werden, wie in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist, so daß der Bogen der Seitenabschnitte des Zerspanungsorgans etwas schärfer als der mittlere Abschnitt ist. Dieser schärfere Bogen kann dadurch bewirkt werden, daß der Querschnitt des Zaspanungs-

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organes ein zusammengesetzter Bogen, ein elliptischer Parabelbogen oder ein Hyperbelbogen ist. Im Falle eines elliptischen Bogens entspricht die mittlere Ebene des Zerspanungsorgans im wesentlichen der kleineren Diametralebene des elliptischen Bo-gens. Alle diese Kurven sollen mit der Bezeichnung eines im wesentlichen zylindrisch gebogenen Zerspanungsorganes eingeschlossen werden. Die Definition einer zylindrisch gebogenen Oberfläche folgt einer gerafen Linie, die sich parallel zu einer festen geraden Linie erstreckt und eine feste Kurve schneidet. Es ist vorteilhaft, daß die Kurvenform des Zaspanungsorganes so ist, daß der Querschnitt symmetrisch um eine mittlere Längsebene des Zerspanungsorganes liegt.

Bei dem Zerspanungsorgan der Fig. 17 und 18 ist das Schneidende wiederum gekerbt und durch eine mittlere flache Abschrägung 42'

ausgebildet, wobei die seitlichen fLachen Abschrägungen 43' in Kanten 44' auslaufen. Wiederum hat die gekerbte Schnittkante eine mittlere und seitliche konkave Schneidkanten, die in Grate auslaufen und Seitenkanten 45' haben. Die Schneidtätigkeit der gekerbten Schneidkanten des Zerspanungsorganes, das in den

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Fig. 17 und 18 gezeigt ist, ist ähnlich der, die in den Fig. bis 16 gezeigt ist, aber der Span hat eine etwas andere Form.

Bei beiden Zerspanungsorganen der Fig. 12 bis 16 und der Fig. und 18 ist es vorteilhaft, daß die Grate und Seitenkanten der Schneidkanten in einer Ebene abordnet sind, die im wesentlichen' senkrecht zu dem Körper des Zerspanungsorganes stehen und dementsprechend im wesentlichen senkrecht zu der festen geraden Linie und zu der erzeugten gerocfen Linie, die die gegenüberliegenden konkaven und konvexen Flächen des gebogenen Zerspanungsorgans bilden.

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Claims (15)

Patentansprüche

1. jZerspanungsvorrichtung für Holz mit einer' rotierenden Zerspanungs-

trommel mit Ausnehmungen an ihrer Peripherie zum Befestigen von Zerspanungsorganen, deren äußere Enden als Schneidkanten 'ausgebildet sind, die tangential die Peripherie der Zerspanungstrommel überragen, gekennzeichnet durch paarweise angeordnete Halteb.löcke zum Einklemmen je eines Zerspanungsorganes zwischen das entsprechende Blockpaar, wobei jedes Blockpaar einen fest in einer der Ausnehmungen der Trommel angeordneten inneren Block und einen äußeren Block hat, der in Klemmstellung mit dem feststehenden inneren Block bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Bolzen, der die Blöcke jedes Paares verbindet und zwischen den Enden jedes Blockpaares angeordnet ist, wobei die Blöcke jedes Paares einen das Zerspanungsorgan aufnehmenden Schlitz an der einen Seite des Bolzens haben und die Blöcke an der anderen Seite des Bolzens miteinander in Berührung stehen und ein Auflager bilden.

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3. Vorrichtung nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß ein gebogenes Zerspanungsorgan zwischen die Blöcke eines Blockpaares einklemmbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichret, daß das Zerspanungsorgan zylindrisch gebogen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende des Zerspanungsorganes eine eingekerbte Schnittkante hat.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerspanungsorgan transversal zur Umfangslinie der Zerspanungstrommel steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerspanungsorgan zur Befestigung in einer Ausnehmung der Zerspanungstrommel einen Körper aufweist, der zylindrisch und transversal zur Umfangslinie der Zerspanungstrommel gebogen ist.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das' Zerspanungsorgan zwei Abschrägungen mit konkaver Schneidkante hat, die in einer Kante mit Grat zusammentreffen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abschrägung des Zerspanungsorganes eben ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Zerspanungsorganes drei Abschrägungen hat, nämlich eine mittlere Abschrägyng und zwei Seitenabschrägungen, wobei jede Seitenabschrägung die mittlere Abschrägung, in einer Kante trifft, jede Abschrägung eine konkave Schneidkante bildet und die konkave Schneidkante jeder seitlichen Abschrägung die konkave Schneidkante der mittleren Abschrägung in einem Grat trifft.

11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerspanungsorgan einen Körper von kreisbogenförmigem Querschnitt aufweist.

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12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerspanungsorgan einen Körper mit einem Querschnitt von einer zusammengesetzten Kurve hat.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Kantenteile des Zerspanungsorgans schärfer gebogen sind als der mittlere Teil des Zerspanungsorgans.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerspanungsorgan einen Körper mit einem Querschnitt hat, der eine Ellipse ist,

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Ebene des Zerspanungsorgans mit der kleineren Diametralebene einer Ellipse übereinstimmt.

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Leers eite