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Stand der Technik
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Aus der
US 6,453,565 B1 ist bereits eine Werkzeugmaschinenspannvorrichtung, insbesondere eine Oszillationswerkzeugmaschinenspannvorrichtung, bekannt, die eine Spanneinheit umfasst, welche ein Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement und ein zumindest in einem Betriebszustand an dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement angeordnetes Variationselement zu einer Variation zumindest einer Kenngröße des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements aufweist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschinenspannvorrichtung, insbesondere von einer Oszillationswerkzeugmaschinenspannvorrichtung, mit zumindest einer Spanneinheit, die zumindest ein Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement und ein an dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement angeordnetes Variationselement zu einer Variation zumindest einer Kenngröße des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements aufweist.
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Es wird vorgeschlagen, dass das Variationselement beweglich am Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement gelagert ist und/oder zumindest zwei voneinander differierende Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen aufweist. Unter einer „Spanneinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit verstanden werden, die ein Bearbeitungswerkzeug mittels eines Formschlusses und/oder mittels eines Kraftschlusses zu einer Bearbeitung eines Werkstücks sichert, insbesondere zumindest teilweise mittels des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements der Spanneinheit, das dazu vorgesehen ist, einen Schaft des Bearbeitungswerkzeugs zumindest teilweise aufzunehmen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Der Ausdruck „Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement“ soll hier insbesondere ein Element definieren, das dazu vorgesehen ist, das Bearbeitungswerkzeug, insbesondere den Schaft des Bearbeitungswerkzeugs, aufzunehmen, um eine Fixierung des Bearbeitungswerkzeugs zu ermöglichen. Vorzugsweise ist der Schaft des Bearbeitungswerkzeugs hierbei mittels einer Formschlussverbindung an dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Schaft mittels einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Verbindungsart an dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement angeordnet ist. Der Begriff „Variationselement“ soll hier insbesondere ein Element definieren, das mittels einer Änderung einer Position des Variationselements am Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement oder mittels einer Bereitstellung von zumindest zwei voneinander differierender Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen eine Kenngröße des mit dem Variationselement zusammenwirkenden Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements verändern kann. Die Kenngröße des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements wird bevorzugt von einer geometrischen Abmessung des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements gebildet bzw. von einer Aufnahmemöglichkeit von zumindest hinsichtlich einer Ausgestaltung eines Schafts differierender Bearbeitungswerkzeuge. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Kenngröße des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements von einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Kenngröße gebildet wird, wie beispielsweise eine elektrische und/oder eine elektronische Kenngröße zu einer Kodierung des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements hinsichtlich einer Anordenbarkeit des Bearbeitungswerkzeugs an dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement usw.
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Unter „beweglich gelagert“ soll hier insbesondere eine Lagerung eines Bauteils, insbesondere des Variationselements, relativ zu einem weiteren Bauteil, insbesondere des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements, verstanden werden, wobei das Bauteil, insbesondere entkoppelt von einer elastischen Verformung des Bauteils, eine Bewegungsmöglichkeit entlang zumindest einer Achse relativ zum weiteren Bauteil entlang einer in zumindest zwei entgegengesetzt gerichtete Richtungen begrenzte Strecke, die entlang der Achse verläuft, größer als 1 mm, bevorzugt größer als 5 mm und besonders bevorzugt größer als 10 mm aufweist und/oder eine Bewegungsmöglichkeit um zumindest eine Achse um einen Winkel größer als 1°, bevorzugt größer als 2° und besonders bevorzugt größer als 5° aufweist, wobei eine Bewegungsbahn des Bauteils infolge der Lagerung vorgegeben ist. Besonders bevorzugt ist das Variationselement infolge der beweglichen Lagerung relativ zum Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement zumindest im Wesentlichen in jedem Betriebszustand an dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement angeordnet, insbesondere in einem Betriebszustand, in dem das Bearbeitungswerkzeug entkoppelt von der Spanneinheit ist. Somit bleibt das Variationselement bevorzugt bis auf einen einer kompletten Demontage entsprechenden Betriebszustand der Werkzeugmaschinenspannvorrichtung zumindest im Wesentlichen in jedem Betriebszustand nach einer Entkopplung des Bearbeitungswerkzeugs von dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement an dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement angeordnet. Vorzugsweise umfasst die Spanneinheit zumindest ein Sicherungselement, das das Variaitonselement zumindest verliersicher am Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement hält.
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Vorzugsweise ist jeweils eine der Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen des Variationselements korrespondierend zu einer Kontur, insbesondere zu einer Außenkontur, eines Schafts von zumindest zwei voneinander differierenden Schäften zweier unterschiedlicher Bearbeitungswerkzeuge ausgebildet. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Werkzeugmaschinenspannvorrichtung kann vorteilhaft eine hohe Flexibilität hinsichtlich eines möglichen Einsatzgebiets der Werkzeugmaschinenspannvorrichtung erreicht werden. Es können vorteilhaft voneinander differierende Bearbeitungswerkzeuge mittels der Werkzeugmaschinenspannvorrichtung fixiert werden, um ein Werkstück mittels einer Werkzeugmaschine, die die erfindungsgemäße Werkzeugmaschinenspannvorrichtung aufweist, zu bearbeiten. Ferner kann insbesondere infolge der beweglichen Lagerung des Variationselements am Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement vorteilhaft eine unverlierbare Anordnung des Variationselements an dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement nach einer Entkopplung des Bearbeitungswerkzeugs von dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement erreicht werden. Somit kann vorteilhaft eine zuverlässige Variationsmöglichkeit des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements erreicht werden, da ein Verlieren des Variationselements nach einer Entkopplung des Bearbeitungswerkzeugs von dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement vorteilhaft vermeidbar ist. Zudem kann insbesondere mittels einer Ausgestaltung des Variationselements mit zumindest zwei voneinander differierender Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen konstruktiv einfach ein breites Einsatzspektrum der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenspannvorrichtung erreicht werden, die eine Nutzbarkeit zu einer Kopplung mit der Werkzeugmaschinenspannvorrichtung von zumindest zwei unterschiedlichen Typen von Schäften von Bearbeitungswerkzeugen ermöglicht.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Variationselement beweglich in einer Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements gelagert ist. Unter einer „Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung“ soll hier insbesondere ein Bereich des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements verstanden werden, der zumindest eine geringere Materialstärke aufweist als den Bereich begrenzende Randbereiche des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements. Somit kann vorteilhaft eine konstruktiv einfache Lagerung des Variationselements erreicht werden. Zudem kann eine vorteilhafte Führung des Variationselements während einer Bewegung des Variationselements erreicht werden.
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Vorteilhafterweise weist die Spanneinheit zumindest ein Bewegungsbegrenzungselement auf, das eine Bewegungsstrecke des Variationselements, entlang einer einer Kopplungsrichtung zumindest eines Bearbeitungswerkzeugs entgegengesetzt ausgerichteten Richtung betrachtet, relativ zum Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement begrenzt. Vorzugsweise erstreckt sich das Bewegungsbegrenzungselement zumindest im Wesentlichen quer zu einer Bewegungsbahn des Variationselements in die Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung hinein. Unter „im Wesentlichen quer“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung und/oder einer Achse relativ zu einer Bezugsrichtung und/oder einer Bezugsachse verstanden werden, wobei die Ausrichtung der Richtung und/oder der Achse zumindest verschieden von einer zumindest im Wesentlichen parallelen Ausrichtung zur Bezugsrichtung und/oder zur Bezugsachse ist und insbesondere windschief oder senkrecht zur Bezugsrichtung und/oder zur Bezugsachse ist. Besonders bevorzugt ist das Bewegungsbegrenzungselement als Stift oder als Bolzen ausgebildet, der einen Anschlagpunkt oder eine Anschlagfläche für das Variationselement bildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Bewegungsbegrenzungselement eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist. Es kann vorteilhaft eine Verliersicherung des Variationselements erreicht werden. Somit wird das Variationselement vorteilhaft nach einer Entnahme eines Schafts eines Bearbeitungswerkzeugs durch das Bewegungsbegrenzungselement daran gehindert aus der Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung heraus bewegt zu werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Spanneinheit zumindest ein Energiespeicherelement aufweist, das das Variationselement in zumindest eine einer Kopplungsrichtung zumindest eines Bearbeitungswerkzeugs entgegengesetzt ausgerichteten Richtung mit einer Kraft beaufschlagt. Unter einem „Energiespeicherelement“ soll hier insbesondere ein Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, infolge einer Bewegung des Variationselements entgegen einer Kraftrichtung, entlang der eine auf das Variationselement einwirkende Kraft des Energiespeicherelements verläuft, potentielle Energie zu speichern und diese in zumindest einem Betriebszustand in Form von kinetischer Energie an das Variationselement abzugeben. Das Energiespeicherelement kann hierbei als Gasdruckfeder, als Öldruckfeder, usw. ausgebildet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Werkzeugmaschinenspannvorrichtung alternativ zum Energiespeicherelement ein Aktuatorelement, wie beispielsweise einen Stellmotor usw., aufweist, der das Variationselement zumindest in einem Betriebszustand mit einer Kraft beaufschlagt, die entlang der der Kopplungsrichtung zumindest eines Bearbeitungswerkzeugs entgegengesetzt ausgerichteten Richtung verläuft. Es kann vorteilhaft eine zumindest im Wesentlichen selbsttätige Rückstellung des Variationselement in zumindest eine einem Betriebszustand entsprechende Position erreicht werden.
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Besonders bevorzugt ist das Energiespeicherelement als Federelement ausgebildet. Unter einem „Federelement“ soll insbesondere ein makroskopisches Element verstanden werden, das zumindest eine Erstreckung aufweist, die in einem normalen Betriebszustand um zumindest 10 %, insbesondere um wenigstens 20 %, vorzugsweise um mindestens 30 % und besonders vorteilhaft um zumindest 50 % elastisch veränderbar ist, und das insbesondere eine von einer Veränderung der Erstreckung abhängige und vorzugsweise zu der Veränderung proportionale Gegenkraft erzeugt, die der Veränderung entgegen wirkt. Unter einer „Erstreckung“ eines Elements soll insbesondere ein maximaler Abstand zweier Punkte einer senkrechten Projektion des Elements auf eine Ebene verstanden werden. Unter einem „makroskopischen Element“ soll insbesondere ein Element mit einer Erstreckung von zumindest 1 mm, insbesondere von wenigstens 5 mm und vorzugsweise von mindestens 10 mm verstanden werden. Vorzugsweise ist das Federelement als Druckfeder ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Federelement eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Zugfeder usw. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft kostengünstig eine Rückstellfunktion des Variationselements realisiert werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschinenspannvorrichtung zumindest ein Antriebskraftübertragungselement umfasst, wobei das Variationselement einstückig mit dem Antriebskraftübertragungselement ausgebildet ist. Unter einem „Antriebskraftübertragungselement“ soll hier insbesondere ein Element verstanden werden, das in einem Betrieb einer die Werkzeugmaschinenspannvorrichtung aufweisenden Werkzeugmaschine eine Antriebskraft von einer Antriebseinheit der Werkzeugmaschine auf ein mit der Spanneinheit fixiertes Bearbeitungswerkzeug, insbesondere ein in der Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements fixiertes Bearbeitungswerkzeug, überträgt. Das Antriebskraftübertragungselement wird vorzugsweise von einer Hubstange gebildet. Die Hubstange ist bevorzugt direkt oder indirekt mit einem Antriebselement, insbesondere einer Ankerwelle, der Antriebseinheit verbunden. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Antriebskraftübertragungselement eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Abtriebswelle usw. Besonders bevorzugt ist das Antriebskraftübertragungselement dazu vorgesehen, das mit der Spanneinheit fixierte Bearbeitungswerkzeug oszillierend entlang einer Abtriebsachse anzutreiben. Unter „einstückig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Besonders bevorzugt sind somit die zumindest zwei voneinander differierenden Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen des Variationselements einstückig mit dem Antriebskraftübertragungselement ausgebildet. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Werkzeugmaschinenspannvorrichtung können vorteilhaft Bauraum, Kosten und Montageaufwand eingespart werden.
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Vorteilhafterweise sind die voneinander differierenden Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen zumindest im Wesentlichen parallel versetzt zueinander angeordnet. Hierbei ist jeweils ein Gesamtverlauf einer der Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen in einer von zwei zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Bewegungsrichtung des Variationselements und/oder einer Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungselements verlaufenden Ebenen, die zumindest im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, angeordnet. Es kann vorteilhaft eine bauraumsparende Anordnung der Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen zur Kopplung mit zwei voneinander hinsichtlich einer Ausgestaltung eines Schafts differierender Bearbeitungswerkzeuge erreicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Spanneinheit zumindest ein Bearbeitungswerkzeugarretierungselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, zumindest in einem Betriebszustand ein mit dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement gekoppeltes Bearbeitungswerkzeug am Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement zu fixieren. Vorzugsweise ist das Bearbeitungswerkzeugarretierungselement dazu vorgesehen, das Bearbeitungswerkzeug mittels einer kraftschlüssigen und/oder mittels einer formschlüssigen Verbindung am Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement zu fixieren. Hierbei ist das Bearbeitungswerkzeugarretierungselement bevorzugt als Fixierungsstift oder als Fixierungsbolzen ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Bearbeitungswerkzeugarretierungselement eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Klemmbacke usw. Besonders bevorzugt wird das Bearbeitungswerkzeugarretierungselement mittels einer Federkraft eines weiteren Federelements der Spanneinheit in Richtung des zumindest in einem Betriebszustand mit dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement gekoppelten Bearbeitungswerkzeugs beaufschlagt. Hierbei wirkt eine Federkraft des weiteren Federelements vorzugsweise zumindest im Wesentlichen quer zu einer Bewegungsrichtung des Variationselements und/oder einer Bewegungsrichtung des Antriebskraftübertragungselements. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann konstruktiv einfach eine sichere Kraftübertragung auf ein zumindest in einem Betriebszustand mit dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement gekoppeltes Bearbeitungswerkzeug gewährleistet werden.
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Vorteilhafterweise greift das Bearbeitungswerkzeugarretierungselement zu einer Fixierung des mit dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement gekoppelten Bearbeitungswerkzeugs in zumindest eine Fixierungsausnehmung des Bearbeitungswerkzeugs ein. Somit kann vorteilhaft eine formschlüssige Verbindung zu einer Fixierung eines zumindest in einem Betriebszustand mit dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement gekoppelten Bearbeitungswerkzeugs erreicht werden.
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Ferner geht die Erfindung aus von einer Werkzeugmaschine, insbesondere von einer tragbaren Werkzeugmaschine, die die erfindungsgemäße Werkzeugmaschinenspannvorrichtung umfasst. Unter einer „tragbaren Werkzeugmaschine“ soll hier insbesondere eine Werkzeugmaschine zu einer Bearbeitung von Werkstücken verstanden werden, die von einem Bediener transportmaschinenlos transportiert werden kann. Die tragbare Werkzeugmaschine weist insbesondere eine Masse auf, die kleiner ist als 40 kg, bevorzugt kleiner ist als 10 kg und besonders bevorzugt kleiner ist als 5 kg. Besonders bevorzugt weist die tragbare Werkzeugmaschine zumindest eine Oszillationsantriebseinheit auf. Somit ist die tragbare Werkzeugmaschine vorzugsweise als Säbelsäge ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die tragbare Werkzeugmaschine eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Stichsäge, als Tauchsäge, als Heckenschere usw.. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Werkzeugmaschine kann vorteilhaft ein hoher Bedienkomfort erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft durch die Möglichkeit eine Kopplung von hinsichtlich einer Ausgestaltung eines Schafts differierender Bearbeitungswerkzeuge ein breites Einsatzspektrum für die Werkzeugmaschine erreicht werden.
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Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschinenspannvorrichtung und/oder die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Werkzeugmaschinenspannvorrichtung und/oder die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine in einer schematischen Darstellung,
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2 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenspannvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
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3 eine Detailansicht der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenspannvorrichtung in einem ungekoppelten Betriebszustand in einer schematischen Darstellung,
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4 eine Detailansicht der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenspannvorrichtung in einem mit einem Bearbeitungswerkzeug gekoppelten Betriebszustand in einer schematischen Darstellung,
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5 eine Detailansicht der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenspannvorrichtung in einem weiteren mit einem alternativen Bearbeitungswerkzeug gekoppelten Betriebszustand in einer schematischen Darstellung,
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6 eine Detailansicht einer alternativen, erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenspannvorrichtung in einem ungekoppelten Betriebszustand in einer schematischen Darstellung,
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7 eine Detailansicht eines Variationselements der alternativen, erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenspannvorrichtung in einer schematischen Darstellung und
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8 eine weitere Detailansicht des Variationselements aus 7 in einer schematischen Darstellung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine als Säbelsäge ausgebildete Werkzeugmaschine 44a. Somit wird die Werkzeugmaschine 44a von einer tragbaren Werkzeugmaschine gebildet. Die Werkzeugmaschine 44a umfasst hierbei eine Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10a zu einer Kopplung zumindest eines Bearbeitungswerkzeugs 28a oder eines weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a mit der Werkzeugmaschine 44a. Das Bearbeitungswerkzeug 28a weist eine zum weiteren Bearbeitungswerkzeug 30a differierende Ausgestaltung auf. Hierbei weist das Bearbeitungswerkzeug 28a zumindest einen Schaft 66a auf, der hinsichtlich Abmessungen, entlang zumindest zweier zumindest im Wesentlichen senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen betrachtet, differierend zu einem Schaft 74a des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a ausgebildet ist (4 und 5). Es ist hierbei denkbar, dass das Bearbeitungswerkzeug 28a zusätzlich in weiteren Parametern differierend zum weiteren Bearbeitungswerkzeug 30a ausgebildet ist, wie beispielsweise einer Schneidenform usw.
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Ferner umfasst die Werkzeugmaschine 44a eine Antriebseinheit 46a und eine Abtriebseinheit 48a. Die Antriebseinheit 46a und die Abtriebseinheit 48a sind dazu vorgesehen, in einem an der Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10a fixierten Zustand des Bearbeitungswerkzeugs 28a oder des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a das Bearbeitungswerkzeug 28a oder das weitere Bearbeitungswerkzeug 30a zu einer Bearbeitung eines Werkstücks (hier nicht näher dargestellt) mittels der Werkzeugmaschine 44a translatorisch anzutreiben. Die Werkzeugmaschine 44a weist zudem zumindest ein Antriebsgehäuse 50a und ein Abtriebsgehäuse 52a auf. Das Antriebsgehäuse 50a ist dazu vorgesehen, die Antriebseinheit 46a zu lagern. Das Abtriebsgehäuse 52a ist dazu vorgesehen, die Abtriebseinheit 48a zu lagern. Ferner weist die Werkzeugmaschine 44a ein Handgriffgehäuse 54a auf, das mittels einer formschlüssigen und/oder einer kraftschlüssigen Verbindung an dem Antriebsgehäuse 50a angeordnet ist. Hierbei kann die Werkzeugmaschine 44a eine Dämpfungseinheit (hier nicht näher dargestellt) umfassen, die dazu vorgesehen ist, das Handgriffgehäuse 54a schwingungstechnisch weitestgehend von dem Antriebsgehäuse 50a zu isolieren. Das Handgriffgehäuse 54a umfasst hierbei einen D-förmigen Griffbereich 56a, an dem eine Schalteinheit 58a zu einer Deaktivierung und/oder zu einer Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine 44a zumindest teilweise angeordnet ist. Ferner weist das Handgriffgehäuse 54a eine Schalenbauweise auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Handgriffgehäuse 54a eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Topfbauweise oder eine Kombination aus einer Schalenbauweise und einer Topfbauweise.
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2 zeigt eine Explosionsdarstellung der Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10a in einem von der Werkzeugmaschine 44a demontierten Zustand. Die Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10a umfasst zumindest eine Spanneinheit 12a, die zumindest ein Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a und ein an dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a angeordnetes Variationselement 16a zu einer Variation zumindest einer Kenngröße des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements 14a aufweist. Zudem weist die Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10a zumindest ein Antriebskraftübertragungselement 36a auf, an dem das Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a angeordnet ist. Das Variationselement 16a ist beweglich am Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a gelagert (3). Hierbei ist das Variationselement 16a translatorisch beweglich relativ zum Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a gelagert. Das Variationselement 16a ist beweglich in einer Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung 22a des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements 14a gelagert. Somit ist das Variationselement 16a dazu vorgesehen, eine als Innenabmessung der Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung 22a ausgebildet Kenngröße des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a zu variieren. Hierdurch können das Bearbeitungswerkzeug 28a und alternativ das weitere zum Bearbeitungswerkzeug 28a differierend ausgebildete Bearbeitungswerkzeug 30a mittels der Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10a an der Werkzeugmaschine 44a fixiert werden. Die Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung 22a ist somit dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand den Schaft 66a des Bearbeitungswerkzeugs 28a oder alternativ den Schaft 74a des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a aufzunehmen.
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In zumindest einem Betriebszustand der Spanneinheit 12a liegt hierbei eine Außenkontur des Schafts 74a des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a zumindest teilweise an einem die Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung 22a begrenzenden Randbereich des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements 14a an (4). Somit entspricht eine als Innenabmessung ausgebildete Kenngröße der Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung 22a zumindest im Wesentlichen einer Außenabmessung des Schafts 74a des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a. Hierdurch werden zumindest drei Bewegungsfreiheiten des Schafts 74a des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a in einem mit der Spanneinheit 12a gekoppelten Zustand des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a von dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a unterbunden. Somit nimmt das Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a zumindest drei Freiheitsgrade des Schafts 74a des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a in einem mit der Spanneinheit 12a gekoppelten Zustand des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a auf.
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Die Spanneinheit 12a weist ferner zumindest ein Energiespeicherelement 32a auf, das das Variationselement 16a in zumindest eine einer Kopplungsrichtung 26a zumindest des Bearbeitungswerkzeugs 28a oder des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a entgegengesetzt ausgerichteten Richtung mit einer Kraft beaufschlagt. Das Bearbeitungswerkzeug 28a oder das weitere Bearbeitungswerkzeug 30a werden zu einer Fixierung an der Werkzeugmaschine 44a mittels der Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10a entlang der Kopplungsrichtung 26a axial mit dem Schaft 66a des Bearbeitungswerkzeugs 28a oder dem Schaft 74a des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a in die Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung 22a eingeführt. Das Energiespeicherelement 32a ist als Federelement 34a ausgebildet. Hierbei ist das Energiespeicherelement 32a als Druckfeder ausgebildet. Das als Federelement 34a ausgebildete Energiespeicherelement 32a stützt sich mit einem Ende an dem Variationselement 16a ab und mit einem weiteren Ende stützt sich das als Federelement 34a ausgebildete Energiespeicherelement 32a an einem weiteren Antriebskraftübertragungselement 80a der Spanneinheit 12a ab. Das weitere Antriebskraftübertragungselement 80a ist formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Antriebskraftübertragungselement 36a zur Übertragung von Antriebskräften der Antriebseinheit 46a verbunden.
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Des Weiteren weist die Spanneinheit 12a zumindest ein Bewegungsbegrenzungselement 24a auf, das eine Bewegungsstrecke des Variationselements 16a, entlang der der Kopplungsrichtung 26a zumindest des Bearbeitungswerkzeugs 28a oder des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a entgegengesetzt ausgerichteten Richtung betrachtet, relativ zum Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a begrenzt. Somit wird die Bewegungsstrecke des Variationselement 16a bei einer Bewegung entlang der Bewegungsstrecke innerhalb der Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung 22a infolge einer Kraft des als Federelement 34a ausgebildeten Energiespeicherelements 32a durch das Bewegungsbegrenzungselement 24a begrenzt. Das Bewegungsbegrenzungselement 24a bildet somit ein Sicherungselement, das das Variaitonselement 16a zumindest verliersicher am Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a sichert. Das Bewegungsbegrenzungselement 24a ist hierbei formschlüssig mit dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a verbunden. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Bewegungsbegrenzungselement 24a mittels einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Verbindungsart mit dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a verbunden ist, wie beispielsweise mittels einer kraftschlüssigen oder einer stoffschlüssigen Verbindungsart. Das Bewegungsbegrenzungselement 24a ist als Stift oder als Bolzen ausgebildet, der sich entlang einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Variationselements 16a in die Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a hinein erstreckt. Hierdurch wird ein Anschlagbereich der Spanneinheit 12a zu einer Bewegungsbegrenzung des Variationselement 16a, entlang der der Kopplungsrichtung 26a zumindest des Bearbeitungswerkzeugs 28a oder des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a entgegengesetzt ausgerichteten Richtung betrachtet, relativ zur Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung 22a des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements 14a gebildet.
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Ferner weist das Variationselement 16a, in einer Ebene, in der eine Bewegungsrichtung des Variationselements 16a verläuft, betrachtet, eine U-förmige Ausgestaltung auf. Hierbei entspricht ein Aufnahmebereich 68a des Variationselements 16a hinsichtlich maximaler Erstreckungen, entlang zumindest zwei zumindest im Wesentlichen senkrecht zueinander verlaufender Richtungen betrachtet, maximalen Erstreckungen eines Schafts 66a des Bearbeitungswerkzeugs 28a entlang den zumindest zwei zumindest im Wesentlichen senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen betrachtet (5). Der Aufnahmebereich 68a ist zu einer Aufnahme des Schafts 66a des Bearbeitungswerkzeugs 28a vorgesehen.
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Der Aufnahmebereich 68a wird von zwei zumindest im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Schenkeln 60a, 62a des Variationselements 16a und von einem weiteren zumindest im Wesentlichen senkrecht zu den im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Schenkeln 60a, 62a verlaufenden Schenkel 64a des Variationselements 16a umschlossen. Somit weist das Variationselement 16a zumindest den Aufnahmebereich 68a auf, der von den Schenkeln 60a, 62a und dem weiteren Schenkel 64a des Variationselements 16a zumindest in zwei voneinander verschiedene Richtungen, die zumindest im Wesentlichen quer zueinander verlaufen, begrenzt wird. Das Variationselement 16a liegt in einem mit der Spanneinheit 12a gekoppelten Zustand des Bearbeitungswerkzeugs 28a zumindest teilweise mit sich zugewandten Seiten 70a, 72a der zumindest im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Schenkeln 60a, 62a und mit einem Teilbereich des weiteren Schenkels 64a an einer Außenkontur des Schafts 66a des Bearbeitungswerkzeugs 28a an (5). Es ist jedoch auch denkbar, dass die sich zugewandten Seiten 70a, 72a der zumindest im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Schenkeln 60a, 62a und der weitere Schenkel 64a mit zumindest einer Seite in einem mit der Spanneinheit 12a gekoppelten Zustand des Bearbeitungswerkzeugs 28a vollständig an der Außenkontur des Schafts 66a des Bearbeitungswerkzeugs 28a anliegen.
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Die Spanneinheit 12a weist des Weiteren zumindest ein Bearbeitungswerkzeugarretierungselement 38a auf, das dazu vorgesehen ist, zumindest in einem Betriebszustand das mit dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a gekoppelte Bearbeitungswerkzeug 28a oder das weitere, alternativ zum Bearbeitungswerkzeug 28a mit dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a gekoppelte Bearbeitungswerkzeug 30a am Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a zu fixieren. Hierbei greift das Bearbeitungswerkzeugarretierungselement 38a zu einer Fixierung des mit dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a gekoppelten Bearbeitungswerkzeugs 28a oder des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a in zumindest eine Fixierungsausnehmung 40a des Bearbeitungswerkzeugs 28a oder in zumindest eine Fixierungsausnehmung 42a des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a ein.
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Das Bearbeitungswerkzeugarretierungselement 38a ist als Stift ausgebildet, der beweglich an einem Spannelement 76a der Spanneinheit 12a angeordnet ist. Das Spannelement 76a ist als Spannhülse ausgebildet, die das Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a entlang einer in einer sich zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Kopplungsrichtung 26a erstreckenden Ebene verlaufenden Umfangsrichtung 78a umgibt. Hierbei ist das Spannelement 76a entlang der Umfangsrichtung 78a relativ zum Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a beweglich am Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a gelagert. Das Spannelement 76a ist mittels eines Drehfederelements 82a entlang der Umfangsrichtung 78a mit einer Federkraft beaufschlagt. Zudem weist das Spannelement 76a auf einer dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a zugewandten Seite eine Steuerkurve (hier nicht näher dargestellt) zu einer Bewegung des Bearbeitungswerkzeugarretierungselement 38a in Abhängigkeit einer Drehbewegung des Spannelements 76a relativ zum Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14a, auf eine einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise, auf. Hierbei kann das Bearbeitungswerkzeugarretierungselement 38a mit einem Ende formschlüssig in einer als Nut ausgebildeten Steuerkurve angeordnet sein oder das Bearbeitungswerkzeugarretierungselement 38a kann federbelastet auf einer Außenkontur der Steuerkurve gleiten, wobei die Außenkontur in Abhängigkeit einer Drehlage des Spannelements 76a unterschiedliche Abstände zu einer Drehachse des Spannelements 76a aufweist.
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Zu einer Fixierung des Bearbeitungswerkzeugs 28a wird das Spannelement 76a in eine Einführstellung gedreht. Hierdurch wird das Bearbeitungswerkzeugarretierungselement 38a ebenfalls in eine Einführstellung bewegt und die Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung 22a wird zu einer Einführung des Schafts 66a des Bearbeitungswerkzeugs 28a freigegeben. Das Bearbeitungswerkzeug 28a kann somit mit dem Schaft 66a des Bearbeitungswerkzeugs 28a entlang der Kopplungsrichtung 26a in die Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung 22a eingeschoben werden. Hierdurch wird der Schaft 66a in den Aufnahmebereich 68a des Variationselements 16a eingeschoben. Das Spannelement 76a wird durch das Drehfederelement 82a nach einer Aufhebung einer Betätigungskraft eines Bedieners auf das Spannelement 76a in eine Spannstellung überführt.
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Hierdurch wird das Bearbeitungswerkzeugarretierungselement 38a mittels der Steuerkurve auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise in die Fixierungsausnehmung 40a des Bearbeitungswerkzeugs 28a eingeführt. Somit wird das Bearbeitungswerkzeug 28a an der Werkzeugmaschine 44a fixiert.
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Zu einer Fixierung des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a alternativ zum Bearbeitungswerkzeug 28a an der Werkzeugmaschine 44a wird, wie bereits im vorhergehenden Absatz beschrieben, vorgegangen. Hierbei wird bei einem Einführen des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a entlang der Kopplungsrichtung 26a in die Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung 22a das Variationselement 16a durch das Einführen des Schafts 74a des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a entgegen einer Kraft des als Federelement 34a ausgebildeten Energiespeicherelements 32a bewegt, bis das Bearbeitungswerkzeugarretierungselement 38a in die Fixierungsausnehmung 42a des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a zu einer Fixierung des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 30a einführbar ist (4). Hierdurch wird das als Federelement 34a ausgebildete Energiespeicherelement 32a komprimiert.
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In 6 bis 8 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Wesentlichen gleichbleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele die Buchstaben a und b hinzugefügt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel in den 1 bis 5, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels in den 1 bis 5 verwiesen werden kann.
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6 zeigt eine zu der in den 1 bis 5 beschriebenen Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10a alternative Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10b. Die Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10b umfasst zumindest eine Spanneinheit 12b, die zumindest ein Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14b und ein an dem Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelement 14b angeordnetes Variationselement 16b zu einer Variation zumindest einer Kenngröße des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements 14b aufweist. Das Variationselement 16b weist zumindest zwei voneinander differierende Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen 18b, 20b auf. Hierbei ist eine der Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen 18b, 20b dazu vorgesehen, einen Schaft 66b eines Bearbeitungswerkzeugs 28b aufzunehmen. Zudem ist eine der Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen 18b, 20b alternativ zur Aufnahme des Schafts 66b des Bearbeitungswerkzeugs 28b dazu vorgesehen, einen Schaft eines weiteren Bearbeitungswerkzeugs (hier nicht näher dargestellt) aufzunehmen, das zumindest hinsichtlich einer Außenkontur des Schafts oder hinsichtlich maximaler Abmessungen entlang zumindest zwei voneinander verschieden verlaufender Richtungen differierend ausgebildet ist.
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Die Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10b weist ferner zumindest ein Antriebskraftübertragungselement 36b auf, wobei das Variationselement 16b einstückig mit dem Antriebskraftübertragungselement 36b ausgebildet ist. Somit bildet eine Bearbeitungswerkzeugaufnahmeausnehmung 22b des Bearbeitungswerkzeugaufnahmeelements 14b Anlageflächen aus, an denen das einstückig mit dem Antriebskraftübertragungselement 36b ausgebildete Variaitonselement 16b anliegt. Ferner weist das Variationselement 16b eine Durchführausnehmung 84b auf (8). Die Durchführausnehmung 84b ist dazu vorgesehen, ein Eingreifen eines Bearbeitungswerkzeugsarretierungselement 38b der Spanneinheit 12b zu einer Fixierung des Bearbeitungswerkzeugs 28b oder des weiteren Bearbeitungswerkzeugs in eine Fixierungsausnehmung 40b des Bearbeitungswerkzeugs 28b oder in eine Fixierungsausnehmung (hier nicht näher dargestellt) des weiteren Bearbeitungswerkzeugs zu ermöglichen. Das Antriebskraftübertragungselement 36b ist als Hubstange ausgebildet. Hierbei sind die voneinander differierenden Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen 18b, 20b zumindest im Wesentlichen parallel versetzt zueinander angeordnet (7). Eine der Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen 18b, 20b weist hierbei eine mit einer Außenkontur des Schafts 66b des Bearbeitungswerkzeugs 28b korrespondierende Innenkontur auf und eine der Bearbeitungswerkzeugaufnahmekonturen 18b, 20b weist eine mit einer Außenkontur des Schafts des weiteren, alternativ zum Bearbeitungswerkzeug 28b mit der Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10b koppelbaren Bearbeitungswerkzeug korrespondierende Innenkontur auf (8). Somit weist die alternative Werkzeugmaschinenspannvorrichtung 10b eine von einem Energiespeicherelement und von einem Bewegungsbegrenzungselement entkoppelte Ausgestaltung der Spanneinheit 12b auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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