EP2316617A2 - Werkzeug zum Festdrehen einer Befestigungsmutter einer Lageranordnung - Google Patents

Werkzeug zum Festdrehen einer Befestigungsmutter einer Lageranordnung Download PDF

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EP2316617A2
EP2316617A2 EP20100189211 EP10189211A EP2316617A2 EP 2316617 A2 EP2316617 A2 EP 2316617A2 EP 20100189211 EP20100189211 EP 20100189211 EP 10189211 A EP10189211 A EP 10189211A EP 2316617 A2 EP2316617 A2 EP 2316617A2
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EP
European Patent Office
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tool
positive engagement
tool according
fastening nut
axial direction
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EP20100189211
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English (en)
French (fr)
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Fabian Hudert
Wolfgang Husslein
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
    • B25B13/00—Spanners; Wrenches
    • B25B13/02—Spanners; Wrenches with rigid jaws
    • B25B13/06—Spanners; Wrenches with rigid jaws of socket type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
    • B25B13/00—Spanners; Wrenches
    • B25B13/48—Spanners; Wrenches for special purposes
    • B25B13/50—Spanners; Wrenches for special purposes for operating on work of special profile, e.g. pipes

Definitions

  • the invention relates to a tool for tightening a fastening nut of a bearing assembly, wherein the fastening nut can be screwed onto a threaded portion of a shaft, whereby the fastening nut axially fixes a bearing ring of a bearing.
  • a bearing ring of a bearing is often axially fixed by means of a fastening nut (shaft nut) on a shaft, for which purpose the fastening nut is screwed onto the shaft to a corresponding thread.
  • the US 2008/0121073 A1 shows a tube-like tool that has a profiling in its axial end region to a form-locking to grip a component to be rotated can. In a region spaced from the end region, a gripping surface for a wrench is arranged.
  • shaft nuts are themselves provided with special designs to allow engagement of tools for applying a torque. This shows, for example, the DE 1 781 232 U and the EP 1 052 047 A2 ,
  • the invention is therefore based on the object to propose a tool for tightening a mounting nut of a bearing assembly, with a fastening nut can be screwed firmly on a threaded portion of a shaft, with a secure engagement with the mother is to be ensured even in a small space to on this can apply a sufficiently large torque.
  • the body extending in the axial direction is tubular.
  • the tubular body can have a constant outer diameter. But it is also possible that the tubular body in the areas of the first positive engagement and the second positive engagement has different outer diameter; In this case, it can further be provided that the tubular body in the region of the first positive engagement has a smaller outer diameter than in the region of the second positive engagement.
  • the body may have a slot over its entire axial extent at a peripheral location, which allows the tool to be fitted over a continuous shaft.
  • the extension can have a shape seen in the axial direction, which corresponds to that of the recess of the fastening nut.
  • the extension and the recess can have a rectangular shape when viewed in the axial direction.
  • the introduced into the outer circumference of the body groove may continue to have seen in the axial direction of a rectangular shape.
  • two, three or four extensions and introduced into the outer circumference of the body grooves are present.
  • the proposed tool is used very advantageous when a shaft nut must be tightened in a flange bearing. This applies, for example, to bearing housings of the FNL series with a continuous shaft.
  • the tool can also be referred to as Nutmutternglocke.
  • the mounting of a bearing on a clamping sleeve can be done very easily, which is not the case so far, because the tightening shaft nut is located in the housing.
  • the assembly of the shaft nut with a continuous shaft is possible in a simple manner.
  • a bearing 6, which is part of a bearing assembly 3, is used to support a shaft 4 relative to a housing 15 which is only indicated very schematically.
  • a bearing ring 5, namely the bearing inner ring, is thereby fixed axially on the shaft 4 by means of a fastening nut 2.
  • the housing 15 represents a major obstacle, as far as access to the outer circumference of the fastening nut 2 is concerned. Accordingly, it is difficult to apply sufficient torque to the fixing nut 2 to fix it on the shaft 4.
  • a tool 1 is provided, which in Fig. 1 is shown in its engaged position with the fastening nut 2. In the FIGS. 2 and 3 the tool 1 is shown isolated.
  • the tool 1 consists of a tubular body 7 which extends in an axial direction a.
  • the tubular body 7 has in its one axial end region on a first positive engagement 8 in the form of a plurality of extensions 12 which are formed for engagement in corresponding recesses 9 of the fastening nut 2 (see Fig. 2 ).
  • the tubular body 7 has a second positive engagement 10 to a means 11 (with dashed lines in Fig. 2 sketched) to apply a form-fitting for applying a torque.
  • the means 11 is presently designed as a known hook wrench, which engage with corresponding projections in the grooves 13 formed as a form-fitting interventions 10 and so can rotate the tool 1.
  • the tool 1 for tightening the mounting nut 2 is first inserted axially with its extensions 12 in the recesses 9 of the nut 2 to then intervene with the hook wrench 11 in the grooves 13 and the tool 1 together with nut 2 to rotate.
  • the tubular body 7 has a slot 14, as is made Fig. 2 evident.
  • the slot 14 is dimensioned such that an opening width w results or an opening width in dependence of the shaft diameter is selected so that the shaft 4 can be encompassed. Due to the slot 14 results in an angle ⁇ , over which the tool 1 is free. This angle ⁇ is for example in a range between 45 ° to 135 °. This can be embraced on the one hand, a relatively thick shaft 4, on the other hand, however, reliably sufficient torque can be transmitted.
  • the tool 1 preferably has three extensions 12. In the outer circumference of the tubular body 7, however, preferably 4 grooves 13 are incorporated.
  • the first positive engagement 8 and the second positive engagement 10 are arranged axially offset.
  • the outer diameter of the tubular body 7 in the region of the first positive engagement 8 is less than in the region of the second positive engagement 10. The transition between the two diameter regions is formed cranked.
  • the tubular body 7 has a constant diameter over its axial extent. Then, the grooves 13 can be incorporated over the entire axial extent. Nevertheless, even in this case, the first positive engagement 8 is at least partially offset axially relative to the second positive engagement 10. In this case can be brought as close as possible to the nut 2 with the hook wrench 11, which reduces the risk of slipping or tilting.
  • the plurality of grooves 13 in the outer periphery of the tool make it possible that a larger hook wrench 11 can be gripped several times to tighten the nut 2.
  • the cranked version of the transition of the in Fig. 3 left portion of the tube 7 to the right portion is not necessarily designed. It is also possible to provide or execute a sharp-edged transition in the form of a step.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Werkzeug (1) zum Festdrehen einer Befestigungsmutter (2) einer Lageranordnung (3), wobei die Befestigungsmutter (2) auf einen Gewindeabschnitt einer Welle (4) aufschraubbar ist, wodurch die Befestigungsmutter (2) einen Lagerring (5) eines Lagers (6) axial fixiert. Um auch bei ungünstigen Eingriffs- bzw. Raumverhältnissen in einfacher Weise die Befestigungsmutter anziehen zu können, zeichnet sich das Werkzeug dadurch aus, dass das Werkzeug (1) als sich in eine Achsrichtung (a) erstreckender Körper (7) ausgebildet ist, der mindestens einen ersten formschlüssigen Eingriff (8) in eine Ausnehmung (9) der Befestigungsmutter (2) und mindestens einen zweiten formschlüssigen Eingriff (10) eines Mittels (11) zum Aufbringen eines Drehmoments auf das Werkzeug (1) aufweist, wobei der erste formschlüssige Eingriff (8) relativ zum zweiten formschlüssigen Eingriff (10) zumindest abschnittsweise axial versetzt angeordnet ist, wobei der erste formschlüssige Eingriff (8) als mindestens ein Fortsatz (12) ausgebildet ist, der sich vom Körper (7) radial nach innen erstreckt, und wobei der zweite formschlüssige Eingriff (10) als mindestens eine Nut (13) ausgebildet ist, der in den Außenumfang des Körpers (7) eingebracht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Festdrehen einer Befestigungsmutter einer Lageranordnung, wobei die Befestigungsmutter auf einen Gewindeabschnitt einer Welle aufschraubbar ist, wodurch die Befestigungsmutter einen Lagerring eines Lagers axial fixiert.
  • Ein Lagerring eines Lagers wird häufig mittels einer Befestigungsmutter (Wellenmutter) auf einer Welle axial fixiert, wozu die Befestigungsmutter auf der Welle auf ein entsprechendes Gewinde aufgeschraubt wird.
  • Generell sind Werkzeuge bekannt, mit denen Muttern etc. festgezogen werden können.
  • Die US 2008/0121073 A1 zeigt ein rohrartig ausgebildetes Werkzeug, das in seinem axialen Endbereich eine Profilierung aufweist, um ein zu drehendes Bauteil formschlüssig greifen zu können. In einem von dem Endbereich beabstandeten Bereich ist eine Grifffläche für einen Schraubenschlüssel angeordnet.
  • Bei der DE 20 2004 O11 461 U1 sind für eine ähnliche stirnseitige Profilierung zum Greifen eines festzudrehenden Bauteils an einem rohrförmigen Werkzeug in einem von der Stirnseite beabstandeten Bereich Bohrungen zum Durchstecken eines Stifts vorgesehen, um das Drehmoment auf das rohrförmige Werkzeug aufbringen zu können.
  • Teilweise werden auch Wellenmuttern selber mit speziellen Ausgestaltungen vorgesehen, um einen Eingriff von Werkzeugen zum Aufbringen eines Drehmoments zu erlauben. Dies zeigt beispielsweise die DE 1 781 232 U und die EP 1 052 047 A2 .
  • Andere Lösungen zeigen die DE 10 2004 045 675 A1 und die US6,282,994 B1 .
  • Dabei besteht ein gelegentliches Problem darin, dass es die Platz- bzw. Raumverhältnisse nicht erlauben, einen hinreichenden Zugriff auf die Befestigungsmutter zu erlangen, um auf diese ein ausreichendes Drehmoment auszuüben, so dass die Befestigungsmutter auf der Welle festgeschraubt werden kann. Mitunter sind Gehäuseteile vorhanden, die es nicht erlauben, mit einem Schraubenschlüssel auf den Außenumfang der Befestigungsmutter zuzugreifen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Werkzeug zum Festdrehen einer Befestigungsmutter einer Lageranordnung vorzuschlagen, mit dem eine Befestigungsmutter auf einem Gewindeabschnitt einer Welle fest aufgeschraubt werden kann, wobei auch bei geringem Platzangebot ein sicherer Eingriff auf die Mutter sichergestellt werden soll, um auf diese ein hinreichend großes Drehmoment aufbringen zu können.
  • Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung sieht vor, dass sich das Werkzeug durch die Merkmale auszeichnet:
    • Das Werkzeug ist als sich in eine Achsrichtung erstreckender Körper ausgebildet, der mindestens einen ersten formschlüssigen Eingriff in eine Ausnehmung der Befestigungsmutter und mindestens einen zweiten formschlüssigen Eingriff eines Mittels zum Aufbringen eines Drehmoments auf das Werkzeug aufweist;
    • Der erste formschlüssige Eingriff ist relativ zum zweiten formschlüssigen Eingriff zumindest abschnittsweise axial versetzt angeordnet;
    • Der erste formschlüssige Eingriff ist als mindestens ein Fortsatz ausgebildet, der sich vom Körper radial nach innen erstreckt;
    • Der zweite formschlüssige Eingriff ist als mindestens eine Nut ausgebildet, der in den Außenumfang des Körpers eingebracht ist.
  • Vorzugsweise ist dabei der sich in Achsrichtung erstreckende Körper rohrförmig ausgebildet. Der rohrförmige Körper kann dabei einen konstanten Außendurchmesser aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass der rohrförmige Körper in den Bereichen des ersten formschlüssigen Eingriffs und des zweiten formschlüssigen Eingriffs unterschiedliche Außendurchmesser aufweist; in diesem Falle kann weiter vorgesehen werden, dass der rohrförmige Körper im Bereich des ersten formschlüssigen Eingriffs einen geringeren Außendurchmesser aufweist als im Bereich des zweiten formschlüssigen Eingriffs.
  • Der Körper kann über seine gesamte axiale Erstreckung an einer Umfangsstelle einen Schlitz aufweisen, was er ermöglicht, dass das Werkzeug auch über eine durchgehende Welle aufgesetzt werden kann.
  • Der Fortsatz kann in Achsrichtung gesehen eine Form aufweisen, die derjenigen der Ausnehmung der Befestigungsmutter entspricht. Der Fortsatz und die Ausnehmung können dabei in Achsrichtung gesehen eine rechteckige Form aufweisen.
  • Die in den Außenumfang des Körpers eingebrachte Nut kann weiterhin in Achsrichtung gesehen eine rechteckige Form aufweisen.
  • Bevorzugt sind zwei, drei oder vier Fortsätze und in den Außenumfang des Körpers eingebrachte Nuten vorhanden.
  • Das vorgeschlagene Werkzeug kommt sehr vorteilhaft zum Einsatz, wenn eine Wellenmutter in einem Flanschlager festgezogen werden muss. Das gilt beispielsweise für Lagergehäuse der Baureihe FNL bei einer durchgehenden Welle.
  • Das Werkzeug kann insofern auch als Nutmutternglocke bezeichnet werden. Mit dem Werkzeug kann das Montieren eines Lagers auf einer Spannhülse sehr einfach erfolgen, was bislang nicht der Fall ist, weil sich die festzuziehende Wellenmutter im Gehäuse befindet. Insbesondere wird in einfacher Weise die Montage der Wellenmutter bei durchgehender Welle möglich.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt dargestellt, einer Lageranord- nung, die mit einer Befestigungsmutter axial fixiert ist, wobei ein Werk- zeug dargestellt ist, mit dem die Befestigungsmutter angezogen werden kann,
    Fig. 2
    das Werkzeug, gesehen in Richtung C gemäß Fig. 3 und
    Fig. 3
    den Schnitt A-B durch das Werkzeug gemäß Fig. 2.
  • In Fig. 1 ist zu sehen, dass ein Lager 6, das Bestandteil einer Lageranordnung 3 ist, eingesetzt wird, um eine Welle 4 relativ zu einem nur sehr schematisch angedeuteten Gehäuse 15 zu lagern. Ein Lagerring 5, nämlich der Lagerinnenring, wird dabei mittels einer Befestigungsmutter 2 axial auf der Welle 4 fixiert.
  • Das Gehäuse 15 stellt dabei - wie es anhand der schematisch dargestellten Ausdehnung des Bauteils zu sehen ist (s. gestrichelte Linien) - eine starke Behinderung dar, was den Zugriff auf den Außenumfang der Befestigungsmutter 2 anbelangt. Demgemäß ist es schwierig, ein hinreichendes Drehmoment auf die Befestigungsmutter 2 auszuüben, um diese auf der Welle 4 festzulegen.
  • Um dies in problemloser Weise zu ermöglichen, ist ein Werkzeug 1 vorgesehen, das in Fig. 1 in seiner Eingriffsposition mit der Befestigungsmutter 2 dargestellt ist. In den Figuren 2 und 3 ist das Werkzeug 1 isoliert dargestellt.
  • Das Werkzeug 1 besteht aus einem rohrförmigen Körper 7, der sich in eine Achsrichtung a erstreckt. Der rohrförmige Körper 7 weist in seinem einen axialen Endbereich einen ersten formschlüssigen Eingriff 8 in Form mehrerer Fortsätze 12 auf, die zum Eingriff in korrespondierende Ausnehmungen 9 der Befestigungsmutter 2 ausgebildet sind (s. hierzu Fig. 2). Weiterhin weist der rohrförmige Körper 7 einen zweiten formschlüssigen Eingriff 10 auf, um ein Mittel 11 (mit gestrichelten Linien in Fig. 2 skizziert) zum Aufbringen eines Drehmoments formschlüssig ansetzen zu können. Das Mittel 11 ist vorliegend als an sich bekannter Hakenschlüssel ausgeführt, der mit entsprechenden Fortsätzen in die als Nuten 13 ausgebildete formschlüssige Eingriffe 10 eingreifen und so das Werkzeug 1 drehen kann.
  • Demgemäß wird das Werkzeug 1 zum Festdrehen der Befestigungsmutter 2 zunächst mit seinen Fortsätzen 12 in die Ausnehmungen 9 der Mutter 2 axial eingeschoben, um anschließend mit dem Hakenschlüssel 11 in die Nuten 13 einzugreifen und das Werkzeug 1 samt Mutter 2 zu drehen.
  • Damit mit dem Werkzeug 1 auch Muttern 2 montiert bzw. festgeschraubt werden können, die auf einer durchgehenden Welle 4 aufgeschraubt sind, weist der rohrförmige Körper 7 einen Schlitz 14 auf, wie es aus Fig. 2 hervorgeht.
  • Der Schlitz 14 ist dabei so bemessen, dass sich eine Öffnungsweite w ergibt bzw. eine Öffnungsweite in Abhängigkeit des Wellendurchmessers so gewählt wird, so dass die Welle 4 umgriffen werden kann. Aufgrund des Schlitzes 14 ergibt sich ein Winkel α, über den das Werkzeug 1 frei ist. Dieser Winkel α liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 45° bis 135°. Damit kann auf der einen Seite eine relativ dicke Welle 4 umgriffen werden, andererseits aber auch zuverlässig ein hinreichendes Drehmoment übertragen werden.
  • Daher weist das Werkzeug 1 vorzugsweise drei Fortsätze 12 auf. In den Außenumfang des rohrförmigen Körpers 7 sind indes vorzugsweise 4 Nuten 13 eingearbeitet.
  • Wie in Fig. 3 gesehen werden kann, sind der erste formschlüssige Eingriff 8 und der zweite formschlüssige Eingriff 10 axial versetzt angeordnet. Bei der dargestellten Lösung ist auch vorgesehen, dass der Außendurchmesser des rohrförmigen Körpers 7 im Bereich des ersten formschlüssigen Eingriffs 8 geringer ist als im Bereich des zweiten formschlüssigen Eingriffs 10. Der Übergang zwischen den beiden Durchmesserbereichen ist gekröpft ausgebildet.
  • Möglich ist es aber auch, dass der rohrförmige Körper 7 einen konstanten Durchmesser über seine axiale Erstreckung aufweist. Dann können die Nuten 13 über die gesamte axiale Erstreckung eingearbeitet sind. Dennoch ist auch in diesem Falle der erste formschlüssige Eingriff 8 relativ zum zweiten formschlüssigen Eingriff 10 jedenfalls abschnittsweise axial versetzt angeordnet. In diesem Falle kann mit dem Hakenschlüssel 11 so nah wie möglich an die Mutter 2 herangerückt werden, was die Gefahr des Abrutschens oder des Verkantens vermindert.
  • Die mehreren Nuten 13 im Außenumfang des Werkzeugs machen es möglich, dass mit einem größeren Hakenschlüssel 11 mehrmals umgegriffen werden kann, um die Mutter 2 festzuziehen.
  • Wie in den Figuren 2 und 3 gesehen werden kann, ist es auch möglich, am Körper auch noch weitere Fortsätze 16 axial versetzt zu den Fortsätzen 12 anzuordnen, um gegebenenfalls weitere Größen abdecken zu können.
  • Die gekröpfte Ausführung des Übergangs des in Fig. 3 linken Abschnitts des Rohrs 7 zum rechten Abschnitt ist nicht zwingend so gestaltet. Es ist auch möglich, einen scharfkantigen Übergang in Form einer Stufe vorzusehen bzw. auszuführen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Werkzeug
    2
    Befestigungsmutter
    3
    Lageranordnung
    4
    Welle
    5
    Lagerring
    6
    Lager
    7
    Körper (Rohr)
    8
    erster formschlüssiger Eingriff
    9
    Ausnehmung
    10
    zweiter formschlüssiger Eingriff
    11
    Mittel zum Aufbringen eines Drehmoments (Hakenschlüssel)
    12
    Fortsatz
    13
    Nut
    14
    Schlitz
    15
    Gehäuse
    16
    Fortsatz
    a
    Achsrichtung
    w
    Öffnungsweite
    α
    Winkel

Claims (10)

  1. Werkzeug (1) zum Festdrehen einer Befestigungsmutter (2) einer Lageranordnung (3), wobei die Befestigungsmutter (2) auf einen Gewindeabschnitt einer Welle (4) aufschraubbar ist, wodurch die Befestigungsmutter (2) einen Lagerring (5) eines Lagers (6) axial fixiert,
    wobei das Werkzeug (1) als sich in eine Achsrichtung (a) erstreckender Körper (7) ausgebildet ist, der mindestens einen ersten formschlüssigen Eingriff (8) in eine Ausnehmung (9) der Befestigungsmutter (2) und mindestens einen zweiten formschlüssigen Eingriff (10) eines Mittels (11) zum Aufbringen eines Drehmoments auf das Werkzeug (1) aufweist,
    wobei der erste formschlüssige Eingriff (8) relativ zum zweiten formschlüssigen Eingriff (10) zumindest abschnittsweise axial versetzt angeordnet ist,
    wobei der erste formschlüssige Eingriff (8) als mindestens ein Fortsatz (12) ausgebildet ist, der sich vom Körper (7) radial nach innen erstreckt, und
    wobei der zweite formschlüssige Eingriff (10) als mindestens eine Nut (13) ausgebildet ist, der in den Außenumfang des Körpers (7) eingebracht ist.
  2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der sich in Achsrichtung (a) erstreckende Körper (7) rohrförmig ausgebildet ist.
  3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Körper (7) einen konstanten Außendurchmesser aufweist.
  4. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Körper (7) in den Bereichen des ersten formschlüssigen Eingriffs (8) und des zweiten formschlüssigen Eingriffs (10) unterschiedliche Außendurchmesser aufweist.
  5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Körper (7) im Bereich des ersten formschlüssigen Eingriffs (8) einen geringeren Außendurchmesser aufweist als im Bereich des zweiten formschlüssigen Eingriffs (10).
  6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (7) über seine gesamte axiale Erstreckung an einer Umfangsstelle einen Schlitz (14) aufweist.
  7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (12) in Achsrichtung (a) gesehen eine Form aufweist, die derjenigen der Ausnehmung (9) der Befestigungsmutter (2) entspricht.
  8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (12) und die Ausnehmung (9) in Achsrichtung (a) gesehen eine rechteckige Form aufweist.
  9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Außenumfang des Körpers (7) eingebrachte Nut (13) in Achsrichtung (a) gesehen eine rechteckige Form aufweist.
  10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei, drei oder vier Fortsätze (12) und in den Außenumfang des Körpers (7) eingebrachte Nuten (13) vorhanden sind.
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