DE2701441C2 - Fräsmesserkopf oder dergl. rundlaufendes Werkzeug für die Metallbearbeitung - Google Patents

Description

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gegeneinander verspannbären kreisseginenfförmigen Elementen des Messerwellenkörpers ausgebildet sind. Um die langen Hobelstreifenmesser mit ihrer Schnittkante achsparallel ausrichten und auf einen gemeinsamen Flugkreis einstellen zu können, sind Stellschrauben vorgesehen, die unmittelbar an der der Schneide gegen^ überliegenden Rückseite der Hobelstreifenmessef angreifen, derart daß die Verstellrichtung der Schneide genau in der Achsrichtung der Verstellschrauben liegt. Dadurch ist bedingt, daß jeder Versteubewegting der Verstellschrauben eine verhältnismäßig große Dürchmesseränderung des Flugkreises der wirksamen Schneide des verstellten Hobelstreifenmessers entspricht Die Verstellmöglichkeit ist deshalb nicht besonders feinfühlig, was für Zwecke der Holzbearbeitung, nicht aber für die Metallbearbeitung, ausreicht

Aufgabe der Erfindung ist es. einen Fräsmessefkopf oder dergl. rundlaufendes spanabhebendes Werkzeug für die Metallbearbeitung der eingangs genannten Art zu schaffen, die das sich bei hoher Stabilität der Schncklelementträger durch eine feinfühlige Verstelfrnöglichkeit der wirksamen Schneiden auszeichnet

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Anordnung derart getroffen, daß die Schneide tangential an den Schneidenflugkreis heranbewegbar ist

Unter »tangential« soll im Rahmen der Erfindung jeder Bewegungsbahnverlauf verstanden werden, bei dem sich die Bewegungsbahn der Schneide an den Schneidenflugkreis anschmiegt

Dadurch, daß sich die Bewegungsbahn der Schneide an den Schneidenflugkreis anschmiegt, so daß sie an dem Berührungspunkt die der Tangente an diesem Punkt entsprechende gleiche Steigung wie der Schneidenflugkreis aufweist, kann eine sehr hohe Feinfühligkeit der Veränderung des Durchmessers des Flugkreises der Schneide in Abhängigkeit von der Versteilbewegung des Schneidelementträgers längs der Kurve erzielt werden. Andererseits kann der Schneidelementträger ohne Schwierigkeit große, auf das Schneidelement einwirkende Kräfte aufnehmen, wie sie bei hohem Vorschub auftreten.

Die Kurve längs der der Schneidelementträger verstellt werden kann, kann im übrigen eine Gerade sein, so daß die Schneide längs einer echter Tangente zu dem Schneidenflugkreis bewegt wird. In diesem Falle ändert sich das »Übersetzungsverhältnis« zwischen dem Verstellweg des Schneidelementträgers auf der Kurve und der dadurch hervorgerufenen radialen Durchmesseränderung des Flugkreises der entsprechenden Schneide bei der Verstellung des Schneidelementträgers laufend. Es kann deshalb vorteilhaft sein, die Kurve gekrümmt auszubilden, wobei die Kurve derart gekrümmt sein kann, daß das Verhältnis zwischen dem Verstellweg des Schneidelementträgers längs der Kurve und der durch die Verstellung hervorgerufenen Änderung des Flugkreisdurchmessers der zugeordneten Schneide wenigstens in einem bestimmten Stellbereich zumindest näherungsweise konstant ist. Innerhalb dieses Stellbereiches entspricht dann einem bestimmten Versiellweg des Schneidelementträgers jeweils ein in einem konstanten Verhältnis stehender Betrag der Änderung des Durchmessers des Flugkreises. Besonders einfach fertigungstechnisch herzustellen ist eine Kurve, die wenigstens abschnittsweise ein Kreisbogen ist; solche Kurven werden deshalb neben Geraden vorzugsweise zur Anwendung kommen.

Der Umstand, daß durch entsprechende Wahl der Lage und Form der Kurvr längs der der Schneidelemeflt-

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65 träger verstellbar ist, das »Übersetzungsverhältnis« zwischen dem Verstellweg des Schneidelementträgers längs der Kurve und der dadurch hervorgerufenen Änderung des Durchmessers des zugeordneten Flugkreises praktisch beliebig groß eingestellt werden kann, bildet einen wesentlichen Vorteil des neuen Werkzeuges. So kann z. B. die Anordnung derart getroffen sein, daß einem tangentialen Versteilweg des Schneidelementtragers und damit der entsprechenden Schneide von 2 mm eine Durchmesseränderung des Flugkreises von V100 mm entspricht was ein Übersetzungsverhältnis von 1 :200 ergibt

In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Werkzeugkörper eine entsprechend der Kurve gestaltete Führungsbahn aufweisen, auf der der mit einer Verstelleinrichtung versehene Schneideiemeqtträger verschieblich geführt ist wobei dem Schneideiementträger eine an dem Werkzeiigkörper abgestützte Verstellvorrichtung zugeordnet ist Die Verste>:"*orrichiung kann dabei eine an dem Schneidetemenitragrr angreifende Differentialschraube aufweisen, die in ein an dem Werkzeugkörper angeordnetes Widerlager eingeschraubt ist. Das Widerlager kann seinerseits in Gestalt eines mit dem Wirkzeugkörper verschraubten, eine Gewindebohrung aufweisenden Blockes ausgebildet sein.

Um den Schneidelementträger und damit die Schneide nach erfolgter Einstellung des jeweils gewünschten Schneidenflugkreisdurchmessers an dem Werkzeugkörper fixieren zu können, kann der blockartig ausgebildete Schneidelementträger mittels Spannschrauben an dem Werkzeugkörper feststellbar sein. Um die feinfühlige Einstellung des jeweiligen Durchmessers des Flügkreises zu erleichtern, können die Spannschrauben über dazwischen gelegte Federelemente, vorzugsweise Tellerfedern, gegen den Schneidelementträger abgestützt sein. Diese Federelemente bringen eine Vorspannung auf, bei der bei gelösten Spannschrauben eine fjir die Durchmesseränderung des Fiugkreises notwendige Verstellung des Schneidelementträgers möglich ist. wänrend andererseits beim anschließenden Festziehen der Spannschrauben keine ungewollte Verschiebung des Schneidelementträgers erfolgt.

Die Einstellung des jeweiligen Flugkreisdurchmessers kann an sich durch einfaches Messen des Durchmessers an der Schneide mit Hilfe einer geeigneten Meßvorrichtung, beispielsweise einer Meßuhr geschehen. Einfach sind die Verhältnisse aber, wenn an dem Werkzeugkörper und/oder dem Schneidelementträger eine unmittelbar dis radiale Verstellung der auf dem Flugkreis laufenden Schneide des zugeordneten Schneidelementes oder den Durchmesser des Flugkrcises dieser Schneide in Abhängigkeit von der Verstellbewegung des Schneidelementträgers anzeigende Skala bzw. eine mit dieser zusammenwirkenden Markierung angeordnet ist.

In dem Falle, daß die Verstellvorrichtung eine an dem Schneidelementträger angreifende Differentialschraube aufweist, kann dabei die Anordnung derart getroffen sein, daß der Differentialschraube eine Skala zugeordnet ist, auf der ausgehend von einer Null-Sielking des Schneidelementträgers die radiale Verstellung der uuf dem Flugkreis laufenden Schneide des zugeordneten Schneidelementes oder den Durchmesser des Flugkreises dieser Schneide in Abhängigkeit von der jeweiligen Winkelstellung der D'ifferentialschraube ablesbar ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Fräswerkzeug gemäß der Erfindung in ei-

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nor Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten und in einer Seitenansicht im Ausschnitt.

F i g. 2 das Fräswerkzeug nach F i g. 1 in einer Draufsicht auf eine Schneide im Ausschnitt.

F i g. 3 das Fräswerkzeug nach F i g. 1 geschnitten längs der Linie Ill-Ill der Fig.2 in einer Seitenansicht und in einem anderen Maßstab und

F i g. 4 eine Einzelheit bei »Z« des Fräswerkzeuges nach F i g. I in einer Seitenansicht und in einem anderen Maßstab.

Das als Scheibenfräser ausgebildete Fräswerkzeug weist einen scheibenförmigen zylindrischen Werkzeugkörper t auf, an dessen Umfang ein oder mehrere gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilte Schneidelemente 2 angeordnet sind, die im vorliegenden Falle durch Wendeschneidplatten gebildet sind. Die Schneidclcmcr.ic kennten aber auch als Messer gegebenenfalls mit aufgelöteten Schneidplättchen ausgebildet sein. Von den Wendeschneidplatten 2 ist in den Fig. 1.2 lediglich eine dargestellt. Die Wendeschneidplatte 2 ist mittels einer durch eine entsprechende Bohrung durchgehenden Schraube, die bei 3 angedeutet ist (Fig. 1) auf entsprechenden Auflageflächen aufliegend an einem Schncidelementträger 4 derart festgeschraubt, daß die auf einem Flugkreis 5 laufende Schneide 6 mit der gewünschten Schncidkeilgeometrie. d.h. mit dem jeweils gewünschten Axial- und Radialwinkel arbeitet Der Schncidelementträger 4 weist eine im wesentlichen rechteckige blockartige Gestalt auf und ist an seiner Unterseite mit einer ebenen Führungsfläche 7 versehen, in deren Bereich an dem SchneidHementträger 4 eine Führungsleiste 8 vorragend angeordnet ist Anstelle der Befestigung mittels der Schraube 3 könnten die Wendeschneidplatten 2 auch in anderer Weise, beispielsweise mittels eines Spannkeiles gehaltert sein.

Der Werkzeugkörper 1 ist mit einer eine ebenfalls ebenen Führungsfläche 9 aufweisenden Führung 10 versehen, der eine in dem Werkzeugkörper 1 ausgebildete Führungsnut 11 zugeordnet ist, in welche die Führungsleiste 8 im Schiebesitz eingepaßt ist. Die Führungsbahn 9 der Führung 10 ist so angeordnet, daß sie den Flugkreis 5 der Schneide 6 sehnenartig schneidet. Dabei ist der Abstand der Führungsfläche 9 von dem Flugkreis 5

— gemessen längs der rechtwinklig zu der Führungsfläche 9 verlaufenden Radius 12 des Werkzeugkörpers 1

— derart gewählt, daß bei einer Verschiebung des Schneidclementträgers 4 längs der Führungsfläche 9 die Schneide 6 der Wendeschneidplatte 2 sich im dargestellten Beispiel auf liner Tangente an dem Flugkreis 5 bewegt, die parallel zu der Führungsfläche 9 verläuft

In dem Schneidelementträger 4 sind zwei Schlitzlöcher 13 ausgebildet, durch die Spannschrauben 14 greifen, welche in entsprechende Gewindebohrungen 15 des Werkzeugkörpers 1 eingeschraubt sind. Zwischen dem Kopf 16 der Spannschrauben 14 und dem Schneidelementträger 4 ist jeweils ein Federelement in Gestak einer Tellerfeder 17 angeordnet. Auch eine andere Ausbildung des Federelementes ist denkbar.

An dem Werkzeugkörper 1 ist im Bereiche der Führung 10 ein blockartiges Widerlager 18 mittels zweier Schrauben 19 festgeschraubt das eine parallel zu der Führungsfläche 9 ausgerichtete durchgehende Gewindebohrung 20 enthält in. die eine Differentialschraube 21 eingeschraubt ist die anderenends in eine mit der Gewindebohrung 20 fluchtende zweite Gewindebohrung 22 im Bereiche der dem Widerlager 18 zugewandten Stirnfläche des Schneidelementträgers 4 eingreift Die Differenzialschraube 21 ist an ihrem dem Widerlager 18 zugeordneten stirnseitigen Ende mit einem nicht weiter dargestellten Inbus-Schlüsselansatz ausgebildet, der es gestattet, die Diffcrentialschraube 21 mittels eines über die Gewindebohrung 20 eingefügten Inbus-Schlüssels zu verdrehen.

Um den Durchmesser des Flugkreises der Schneide 6 zu verändern, wird bei gelösten Spannschrauben 14 der Schneidelementträger 4 durch entsprechende Betätigung der Differentialschraube 21 längs der FührungsHache 9 verschoben, bis die Schneide 6 genau auf dem gewünschten Flugkreis 5 liegt. Wegen der Krümmung des Flugkreises S ergibt eine Verschiebung des Schneid· elementträgers 4 auf der Führungsfläche 9 eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Flugkreisdurchmessers der Schneide 6. wie dies aus Fig.5 ohne weiteres verständlich ist. Bei dieser Verstellung des Schneidelementträgers 4 wird durch die Tellerfeder 17 eine bestimmte Vorspannung auf den Schneidelementträger 4 ausgeübt, die den Schneidelementträger 4 mit seiner Fläche 7 gegen die Führungsfläche 9 der Führung 10 in Anlage hält. Sowie die Schneide 6 die ihrer genauen Einstellung entsprechende Stellung auf der Führungsfläche 9 erreicht hat. werden die Spannschrauben 14 festgezogen, womit der Schneidelementträger 4 dann an dem Werkzeugkörper 1 unverrückbar fixiert ist und die bei der Bearbeitung auftretenden, an der Schneide 6 angreifenden Zerspanungskräfte aufnehmen kann.

Die Einstellung der Schneide 6 auf den Flugkreis 5 kann grundsätzlich durch direkte Messung des Durchmessers an der Schneide, beispielsweise mittels einer Meßuhr festgestellt werden. Um die Einstellung aber ohne eine solche Messung vornehmen zu können, ist an dem Werkzeugkörper 1 im Bereiche der Führung 10 eine Skala 24 angeordnet die mit einer entsprechenden Markierung 25 an dem Schneidelementträger 4 zusammenwirkt und in Fi g. 4 im einzelnen veranschaulicht ist. Die Skala 24 ist derart geeicht, daß auf ihr die einer Verschiebung des Schneidelementträgers 4 längs der Führungsfläche 9 entsprechende Änderung des Durchmessers des Flugkreises der Schneide 6 unmittelbar abgelesen werden kann. Dabei kann entweder unmittelbar die Größe des Flugkreisdurchmessers oder aber lediglich die Änderung des Flugkreisdurchmessers — ausgehend von einem festen Bezugswert — angegeben sein. Auf diese Weise ist es möglich, unmittelbar den jeweils eingestellten Flugkreisdurchmesser anhand der Skala 24 festzustellen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Führungsfläche 9 eine ebene Räche, d. h. der S^Sneidelementträger 4 wird bei der Verstellbewegung längs einer Geraden bewegt. Es sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Führungsfläche 9 gekrümmt beispielsweise wenigstens abschnittsweise kreisförmig ausgebildet ist, so daß bei der Verstellung des Schneidelementträgers 4 dieser längs einer entsprechend gekrümmten Kurve relativ zu dem Werkzeugkörper 1 bewegt wird. Da bei der Verstellbewegung des Schneidelementträgers 4 längs einer Geraden das Verhältnis zwischen dem Verschiebeweg längs der Führungsfläche 9 und der dadurch hervorgerufenen Änderung des Durchmessers des Flugkreises der Schneide nicht konstant ist, sondern sich laufend ändert, muß in diesem Falle die Skala 24 entsprechend nicht linear geteilt sein. Bei entsprechender Krümmung der Kurve, längs der der Schneidelementträger 4 bezüglich des Werkzeugkörpers 1 bewegt wird, läßt sich erreichen, daß das Verhältnis zwischen dem Verschiebeweg längs dieser Kurve und der dadurch hervorgerufenen radialen

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Diirchmesseränderung des Flugkreises der Schneide 6 zumindest näheru.igsweise konstant bleibt, womit die Skala 24 dann mit einer linearen Teilung ausgeführt werden kann.

Alternativ zu der Anordnung der Skala 24 an dem Werk/K-ugkörper 1 in der beschriebenen Weise könnte die Anordnung auch derart getroffen sein, daß an dem Widerlager 18 im Bereiche der Gewindebohrung 20 eine Ringskala vorgesehen ist. die mit einer Zusprechenden Markierung auf der zugeordneten Stirnfläche der to Differentialschraube 21 zusammenwirkt. Da der von einer Null-Stellung ausgemessene Verdrehwinkel der Diffcrcntialschraube 21 in einem durch die Gewindesteigung gegebenen festen Verhältnis zu der durch eine Verdrehung der Differentialschraube hervorgerufenen l.angsverschiebung des Schneidelementträgers 4 auf der Föhrungiflächc 9 sieh!, kann such auf diese Weise an der Ringskala unmittelbar die Änderung des Durchmessers des Flugkreises der Schneide 6 abgelesen werden, die sich bei einer bestimmten Winkelverdrehung der Differcntialschraube21 ergibt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims (10)

27 Ol 441 1 ■ 2 11. Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekenn- Patentansprüche: zeichnet daß die Spannschrauben (14) über dazwischen gelegte Federelemente (17) gegen den

1. Fräsmesserkopf oder dergL rundlaufendes Schneidelementträger (4) abgestützt sind Werkzeug für die Metallbearbeitung, mit am Um- 5 12. Werkzeug nach Anspruch 10 oder 11. dadurch fang eines im wesentlichen zylindrischen Werkzeug- gekennzeichnet, daß der Schneidelementträger (4) körpers verteilt angeordneten Schneidelementen, Schlitzlöcher (13) zur Aufnahme der Spam schrauvon denen wenigstens eines in einem zugeordneten, ben (14) aufweist.

an dem Werkzeugkörper verstellbar befestigten 13. Werkzeug nach Anspruch 1. dadurch gekenn-Schneidelementträger gehaltert ist, der an üem io zeichnet daß andern Werkzeugkörper (1) und/oder Werkzeugkörper längs einer den Schneidenflugkreis dem Schneidelementträger (4) eine unmittelbar die schneidenden Kurve verstellbar gelagert ist wobei radiale Verstellung der auf dem Flugkreis laufenden diese Kurve derart gelegt ist daß die auf dem Rug- Schneide (6) des zugeordneten Schneidelementes (2) kreis laufende Schneide des in dem Schneidelement- oder den Durchmesser des Flugkreises dieser träger gehalterten Schneidelementes bei Verstel- 15 Schneide (6) in Abhängigkeit von der Verstellbewelung des Schneidelementträgers längs der Kurve an gung des Schneidelementträgers (4) längs der Kurve den Schneidenflugkreis heranbewegbar ist da- (9) anzeigende Skala (24) bzw. eine mit dieser zusamdurch g<^k ennzeichnet, daß die Schneide (6) menwirkende Markierung (25) angeordnet ist tangential an den Schr.eidenf!ugkrs!s (5) heranbe wegbar ist. 20

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Kurve (9) eine Gerade ist

3. Werkzeug nach Anspruch 1. dadurch gekenn- Die Erfindung betrifft einen Fräsmesserkopf oder zeichnet daß die Kurve (9) gekrümmt ist dergl. rundlaufendes Werkzeug für die Metallbearbei-

4. Werkzeug nach Anspruch 3. dadurch gekenn- 25 tung, mit am Umf&ig eines im wesentlichen zylindrizeichnet daß die Kurve (9) wenigstens abschnitts- sehen Werkzeugkörpers verteilt angeordneten Schneidweise ein Kreisbogen ist. elementen, von denen wenigstens eines in einem zuge-

5. Werkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge- ordneten, an dem Werkzeugkörper verstellbar befestigkennzeichnetdaßdie Kurve (9) derart gekrümmt ist, ten Schneidelementträger gehaltert ist. der an dem daß das Verhältnis zwischen dem Verstellweg des μ Werkzeugkörper längs einer den Schneidenflugkreis Schneidelementträge>s (4) längs der Kurve (9) und schneidenden Kurve verstellbar gelagert ist. wobei dicder durch die Verstellung hervorgerufenen Ande- se Kurve derart gelegt ist. daß die auf dem Flugkreis rung des FlugkreisdurchmessttS der zugeordneten laufende Schneide des in dem Schneidelementträger geSchneide (6) wenigstens in einem bestimmten Stell- halterten Schneidelementes bei Verstellung des bereich zumindest näherungsweise konstant ist 35 Schneidelementträgers längs der Kurve an den Schnei-

6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden An- denflugkreis heranbewegbar ist

sprüche. dadurch gekennzeichnet, daß der Werk- Bei der spanabhebenden Bearbeitung von metalli-/eugkörper (1) eine entsprechend der Kurve gestal- sehen Werkstücken, bspw. beim Ausbohren mittels Auslote Führungsbahn (10) aufweist auf der der mit bohrköpfen oder -stangen oder beim Fräsen mit Scheiciner Feststelleinrichtung (!3, 14) versehene 40 benfräsern bzw. Messerköpfen ist es gelegentlich nötig. Schneidelementträger (4) verschieblich geführt ist eine oder mehrere Schneiden des Werkzeuges auf einen und daß dem Schneidelementträger (4) eine an dem genau bestimmten Durchmesser einzustellen, um am Werkzeugkörper (1) abgestützte Verstellvorrich- Werkstück eine gewünschte Passung zu erzielen, tung (20 bis 22) zugeordnet ist Dazu ist es bei einem Scheibenfräser bekannt (DE-AS

7. Werkzeug nach Ansprüche, dadurch gekenn- 45 24 38 872). jeden Schneidelementträger als zweiarmigen zeichnet daß die Verstellvorrichtung eine an dem Hebel auszubilden, dessen Schwenkachse parallel zur Schneidelementträger (4) angreifende Different!- Drehachse des Werkzeugkörpers verläuft. Das Schneidalschraube (21) aufweist, die in ein an dem Werk- element ist an dem einen Hebelarmende des Schneidelczeugkörper (1) angeordnetes Widerlager (18) einge- mentträgers befestigt an dessen anderem Hebclarmcnschraubt ist. so rle eine Stellschraube angreift, die es gestattet, den Hc-

8. Werkzeug nach Anspruch 7. dadurch gekenn- bei um seine Schwenkachse zu verschwenken, so daß zeichnet, daß der Differentialschraube (21) eine Ska- sich die Schneide des Schneidelementes auf einem la zugeordnet ist. auf der ausgehend von einer Null- Kreisbogen um die Schwenkachse bewegt. Wegen der Stellung des Schneidelemenurägers (4) die radiale mit Rücksicht auf den Durchmesser des Schneidenflug-Verstellungderauf dem Flugkreis laufenden Schnei- 55 kreises und die Schneidenteilung beschränkten Platzdc (6) des zugeordneten Schneidelementes (2) oder Verhältnisse in dem Werkzeugkörper ist der Radius des der Durchmesser des Flugkreises dieser Schneide (6) Kreisbogens auf dem sich die Schneide des Schneidelein Abhnngkeit von der jeweiligen Winkelstellung der mentes bei der Verstellung bewegt, notwendigerweise Differcntialschraube (21) ablesbar ist. verhältnismäßig klein. Dies bedeutet, daß der den

9. Werkzeug nach Anspruch 7. dadurch gekenn- 60 Schneidenflugkreis schneidende Kreisbogen eine starke /OK-IiIiOi. daU ilas Widerlager (18) in Gestalt eines Krümmung aufweist. Damit ist aber die Feinfühligkeit mit dom Work/eiigkörpcr (I) verschränken, eine der Verstellung begrenzt.

(icwiiulebohrung (20) aufweisenden Blockes ausge- Ähnliches gilt auch für die Verhältnisse bei einer be-

bildet ist. kannten Hobelmesserwelle für die Holzbearbeitung

10. Werkzeug nach Anspruch 6. dadurch gekenn- 65 (GB-PS 2 14 853). bei der die über die Länge der Hobelzeichnet daß der blockartig ausgebildete Schneid- messerwelle durchgehenden langen Hobelstrei'cnmesclcmentlrüger (4) mittels Spannschrauben (14) an ser unmittelbar in entsprechende Längsnuten des Mesdcm Werkzeugkörper (1) feststellbar ist. serwellenkörpers eingesetzt sind, die zwischen radial