DE3211766A1

DE3211766A1 - Schlitzschneider

Info

Publication number: DE3211766A1
Application number: DE19823211766
Authority: DE
Inventors: Raymond Tibor 48073 Royal Oak Mich. Zweekly
Original assignee: Valeron Corp
Current assignee: Valenite LLC
Priority date: 1981-03-30
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1982-11-04
Also published as: IT1147838B; BR8201772A; US4363576A; JPS57173414A; FR2502524A1; FR2502524B1; CA1185891A; IT8248126A0; GB2095599B; GB2095599A

Description

Die Erfindung befaßt sich allgemein mit Spanneinrichtungen zum Einspannen von Schneidelementen bzw. Schneidein-Sätzen. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Einrichtung zum Positionieren und Einspannen von mehreren metallschneidenden Schneideinsätzen in einem Schlitzschneider.

Zum Herstellen von Schlitzen unterschiedlicher Breite dienen überlicherweise Schlitzschneider mit scheibenförmigem Werkzeugkörper, von dessen Umfang auswechselbare Schneideinsätze radial vorstehen. Zur Erzielung eines entsprechenden Bearbeitungs-Wirkungsgrades müssen die Schneideinsätze mit hoher Festigkeit und Genauigkeit gehalten werden. Dies hat in der Vergangenheit zu relativ platzraubenden keilförmigen Spannelementen oder zu Schneideinsätzen relativ komplizierter Form geführt, begleitet von einer minimalen Werkzeugkörperbreite, die in der Lage ist, die vorbekannten Spannmittel zum Halten der Schneideinsätze aufzunehmen. Diese minimale Werkzeugkorperbreite ihrerseits definiert die minimale Schlitzbreite, die mit einem solchen umlaufenden Schlitzschneider hergestellt werden kann. Für schmalere Schlitze mußten einteilige

²S Stahl-Sägeblätter oder Schneider mit angelöteten Schneidspitzen verwendet werden.

Beispiele von Schneidern der beschriebenen Art sind in den ÜS-PSen 867 275, 1 618 782, 1 700 333, 3 590 893 und 3 887 975 beschrieben.

Die ÜS-PSen 867 275, 1 618 782 und 3 590 893 geben die Lehre, Schneideinsätze durch flexible Abschnitt des Werkzeugkörpers einzuspannen. Diese Flexibilität wird angeblieh durch zusätzliche Sägeschlitze oder schlitzförmige öffnungen im Werkzeugkörper erreicht.

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Nach der Lehre der US-PSen 1 700 333 und 3 887 975 werden Nockenglieder verwendet, die an entsprechend geformten Abschnitten der Schneideinsätze zur Erzielung einer Klemmwirkung anliegen. Bei diesen Anordnungen werden die auf den Schneideinsatz ausgeübten Schneidkräfte unmittelbar auf die Nockenflächen übertragen, was zu einer entsprechenden Abnutzung der Nocken führt. Dieser Zustand erfordert ebenfalls eine größere Dicke des Werkzeugkörpers, der das Nockenglied umgibt. Ein weiterer Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß den Einsätzen entsprechende komplizierte Flächen verliehen werden müssen, die mit dem Nockenglied zusammenwirken müssen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlitzschneider zu schaffen, bei dem jeder Schneideinsatz im Werkzeugkörper derart zwangspositioniert und festgespannt werden kann, daß der Werkzeugkörper so schmal sein kann, wie die Schneidkante eines Schneideinsatzes herkömmlicher Werkzeuge zum Abschneiden und Nuten (Räumen) ist, während gleichzeitig die oben erwähnten Nachteile dtr vorbekannten Schlitzschneider vermieden werden.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. , 25

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schlitzschneider sind mehrere auswechselbare Schneideinsätze in einer entsprechenden Anzahl von Taschen angeordnet, die um den Umfang des scheibenförmigen Werkzeugkörpers herum verteilt "^ sind, wobei jeder Schneideinsatz Schneidkanten einer Länge besitzt, die im wesentlichen gleich der Breite des herzustellenden Schlitzes ist. Jede Tasche nimmt außer einem Teil des Einsatzes ein flexibles, im wesentlichen ebenes Spannglied auf, das in der Drehebene des Werkzeugkörpers liegt. Angrenzend an jeder Tasche sind Betätigungsmittel angeordnet, die in der Drehebene des Werkzeugkörpers drehbar sind, und die so angeordnet sind, daß die Be-

tätigungsmittel bei einer Drehung das Spannglied veranlassen, den Schneideinsatz in seiner Betriebsstellung festzuhalten.

Durch die Erfindung wird somit eine neue Halterung der Schneideinsätze in drehbaren Schiitζsehneidem angegeben, wobei die Breite des Werkzeugkörpers so schmal sein kann wie die Spannblätter, wie sie bei Schneideinsätzen für drehfeste Werkzeuge zum Einzelpunkt-Abschneiden und Räumen verwendet werden.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäß ausgebildeten Schlitzschneider in Richtung der

Drehachse;

Fig. 2 eine Ansicht des Schlitzschneiders nach Fig. 1 in einer Richtung senkrecht zur Drehachse des Werkzeugkörpers;

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine Darstellung eines Spanngliedes, wie es bei dem Schlitzschneider nach den Fig. 1 und 2 verwendet wird;

Fig. 4 eine axiale Ansicht eines Nockengliedes, das zum Einspannen bei dem Schlitzschneider nach ²^ den Fig. 1 und 2 verwendet wird.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Schlitzschneider werden Schneideinsätze verwendet, wie sie bei Werkzeugen zum Abschneiden und Räumen verwendet werden. Ein solcher

Schneideinsatz, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verwendet werden kann, ist näher in einer älteren, nicht veröffentlichten US-Patentanmeldung SN 6-182224 der Anmelderin beschrieben.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, besitzt jeder Schneideinsatz 500 eine Schneidkante 501, die sich im wesentlichen parallel zur Drehachse des Werkzeugkörpers um

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einen Betrag erstreckt, der zumindest so breit ist wie die Breite des Werkzeugkörpers.

Der Schlitzschneider 100 weist einen scheibenförmigen Werkzeugkörper relativ kleiner axialer Dicke auf, die von zwei gegenüberliegenden Seitenflächen 101 definiert wird. Der äußere scheibenförmige Abschnitt endet in der Mitte des Werkzeugkörpers in einem vergrößerten Nabenbereich 110, in dem eine achsenmittige Bohrung 120 zur Aufnahme einer Trägerwelle einer treibenden Maschinenspindel (nicht gezeigt) angeordnet ist. Die Drehbewegung wird dem Schlitzschneider über einen Mitnehmer (nicht gezeigt) verliehen, der in eine Mitnehmernut 130.greift.

um den Umfang des Werkzeugkörpers herum sind mit gleichen Winkelabständen im wesentlichen rechteckige Taschen 140 verteilt, die jeweils eine parallele Ober- und Unterseite 143,142, verbunden durch eine Rückseite 141, aufweisen, und die radial nach außen zur Aufnahme eines Schneideinsatzes 500 offen sind. Der radial äußerste Abschnitt jeder Tasche 140 wird teilweise von einem Lippenabschnitt 190 aus dem Material des Werkzeugkörpers begrenzt. Jede Seite 141,142,143 erstreckt sich in axialer Richtung von einer Seitenfläche 101 zur anderen. Ein Ab-

²^ schnitt 180 der Unterseite 142 jeder Tasche ist ungefähr V-förmig ausgebildet und ist somit entsprechend, der Unterseite jedes Schneideinsatzes 50 geformt.

Es wird nun auf Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 3 Bezug ge-

nommen. Jede Tasche 140 nimmt zusätzlich zu einem Schneideinsatz 500 ein im wesentlichen ebenes, blattförmiges Spannglied 300 auf. Das Spannglied 300 hat eine Rückseite 332, die an der Rückseite 141 der Tasche anliegt, eine Oberseite 308, die an der Oberseite 143 der Tasche anliegt, eine Spannfläche 305, die über einen Abschnitt einer Oberseite des Schneideinsatzes 50 übersteht, eine Unterseite 331, die an einem Abschnitt der Unterseite 142 der Tasche

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radial innerhalb des Schneideinsatzes 500 anliegt, sowie eine Positionierungsfläche 304, die einen Anschlag für eine entsprechende Rückseite des Schneideinsatzes 500 bildet. Wie dargestellt, liegt jedes der blattförmigen Spannglieder 300 in der Drehebene des Werkzeugkörpers zwischen dessen Seitenflächen 101.

Jedes Spannglied 300 weist außerdem eine Öffnung in Form eines Sägeblatt-Schlitzes 302 auf, der sich von einer öffnung an der Schnittstelle der Flächen 304,305 radial nach innen (in Richtung auf die Rückseite 332 erstreckt und beispielsweise an einer Hinterschneidung 306 endet. An der Spannfläche 305 ist eine Hinterschneidung 307 vorgesehen, die ein einwandfreies Positionieren des Schneideinsatzes ermöglicht. Der Schlitz 302 ist so angeordnet, daß ein beweglicher Spannabschnitt 301 des Spanngliedes 300 gebildet wird, der um einen Abschnitt 330 gebogen werden kann. Vorzugsweise schließt der Schlitz 302 einen kleinen Winkel 320 mit der Oberseite 308 ein, beispielsweise in der Grö-

²^ ßenordnung von 8 °.

Die Unterseite 331 ist außerdem mit einer im wesentlichen halbkreisförmigen Vertiefung 303 versehen, und zwar an einer Stelle, an der das Spannglied 300 durch Heftschwei- ° ßen mit dem Werkzeugkörper verbunden werden soll. Diese Heftschweißung ist in Fig. 1 bei 170 angedeutet.

Es wird nun auf die Fig. 1 und 4 Bezug genommen. Angrenzend an jeder Fläche 143 der Taschen ist ein als Spanngliedbe-

tätiger dienendes Nockenglied 400 in einer angepaßt geformten Ausnehmung 150 angeordnet. Das Nockenglied 400 ist um eine im wesentlichen zur Drehachse des Werkzeugkörpers parallelen Achse in ihrer Ausnehmung drehbar und besitzt

eine Drehebene, die mit der Drehebene des Werkzeugkörpers 35

identisch ist. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, besitzt jedes Nockenglied 400 einen kreisförmigen Umfangsabschnitt 402, dem sehnenförmig ein abgeflachter Umfangsabschnitt 401 ge-

gegenüberliegt. Außerdem ist jedes Nockenglied 400 auf mindestens einer Seitenfläche mit einem sechseckigen Loch 403 zur Aufnahme eines herkömmlichen sechseckigen Schraubenschlüssels (Inbus-Schlüssels) versehen, mit dem das Nockenglied gedreht werden kann. Jedes Nockenglied 400 wird in seiner zugehörigen Ausnehiruang 150 durch hämmerndes Verformen der Seitenflächen 101 des Werkzeugkörpers um den Umfang der Ausnehmung 150 herum bleibend gehalten.

Wie in Fig. 1 dargestellt, befindet sich in Drehrichtung vor jedem vorstehenden Schneideinsatz 500 eine entsprechend geformte Spannut 160.

Im spannfreien Zustand sitzt das Nockenglied 400 mit seinem abgeflachten Abschnitt 401 so in der Ausnehmung 150, daß der abgeflachte Abschnitt 401 parallel und übereinstimmend mit der Oberseite 143 der Tasche verläuft. In diesem Zustand kann ein Schneideinsatz 500 gleitend in die Taschenöffnung eingesetzt oder aus ihr herausgenommen werden. Beim Einsetzen gleitet der Schneideinsatz nach hinten, bis eine Rückseite des Schneideinsatzes an einer Rückseite 304 des Spanngliedes 300 anliegt, wodurch die radiale Erstreckung der Schneidkante 501 des Schneideinsatzes zwangsläufig festgelegt wird. Bei einer Drehung des Nockengliedes 400 in der Drehebene des Werkzeugkörpers in der einen oder anderen Richtung drückt die Fläche 402 des Nockengliedes den Spannabschnitt 301 des Spanngliedes 300 in eine Richtung, in der der Schneideinsatz 500 zwischen der Spannfläche 305 und der Unterseite 180 der Tasche eingespannt wird.

Jeder Schneideinsatz 500 wird somit durch Spannmittel festgespannt, die nicht breiter sind als der schmälste Abschnitt des Werkzeugkörpers 100. Es lassen sich daher Schlitze von sehr viel geringerer Breite herstellen, als dies bei vorbekannten Schlitzschneidern mit auswechselbaren Schneideinsätzen möglich war. Mit erfindungsgemäß ausgebildeten Schlitzschneidern sind Schlitze hergestellt

worden, deren Breite in der Größenordnung von 3,18 nun (1/8 Zoll) lag. Ein typischer Breitenbereich, der für kommerzielle Zwecke ausführbar ist, liegt in der Größen— ■ Ordnung von 3,18 mm (1/8 Zoll) bis 4,76 mp (3/16 Zoll). Diese Abmessungen sind selbstverständlich nur als Beispiele gemeint und sollen den Schutzumfang in keiner Weise beschränken. Die kleinste Breite der Schlitze, die mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schlitzschneider hergestellt werden können, ist lediglich durch die Breite der Schneidkante der verwendeten Schneideinsätze begrenzt, und nicht durch die Größe der verwendeten Spannmittel.

Es versteht sich, daß zahlreiche Abweichungen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann das ebene, blattförmige Spannglied als einstückiges Teil des Werkzeugkörpers hergestellt werden, indem entsprechend angeordnete Schlitze ausgefräst werden, die einen flexiblen Spannabschnitt des Werkzeugkörpers definieren, der zwischen jedem Nockenglied und einer Fläche der zugehörigen Tasche angeordnet ist.

Claims

ί1. !Schlitzschneider, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen scheibenförmigen Werkzeugkörper mit einer ersten und einer zweiten seitlichen Fläche (101), die im wesentlichen parallel zur Drehebene und im wesentlichen senkrecht zur Drehachse des Werkzeugkörpers verlaufen, mehrere Taschen (104), die um den Umfang des Werkzeugkörpers herum verteilt sind und sich von einer Seitenfläche (101) zur anderen erstrecken, wobei jede Tasche (140) zur Aufnahme eines Schneideinsatzes (500) dient, Spannmittel (300) mit einem Spannabschnitt (301), der in der Drehebene des Werkzeugkörpers durch Biegen in Spanneingriff mit dem Schneideinsatz (500) bewegbar ist, und Betätigungsmittel (400) , die in der Drehebene des Werkzeugkörpers drehbar sind und in mindestens eine erste Drehstellung bringbar sind, um den Spannabschnitt (301) in Eingriff mit dem Schneideinsatz (500) zu drükken.

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2. Schlitzschneider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel ein Nockenglied (400) aufweisen, das eine erste Umfangsflache (402) von im wesentlichen Kreisform und einen der ersten Umfangsfläche gegenüberliegenden abgeflachten Abschnitt (401) aufweist, und daß das Nockenglied (400) in einer passend ausgebildeten Ausnehmung (150) angeordnet ist, die sich zwischen entsprechenden Ebenen der beiden Seitenflächen (101) des Werkzeugkörpers erstreckt, wobei die

Drehachse des Nockengliedes (400) im wesentlichen parallel zur Drehachse des Werkzeugkörpers verläuft.
3. Schlitzschneider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Tasche (140) aus einer im wesentlichen rechteckigen Ausnehmung mit parallel zueinander verlaufender Ober- und Unterseite (142,143) und einer Rückseite (141) besteht, wobei zumindest ein Abschnitt der

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Unterseite (142) zur Aufnahme einer Unterseite des Schneideinsatzes (500) ausgebildet ist.
4. Schlitzschneider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel aus einem im wesentlichen ebenen Spannglied (300) bestehen, das in der Tasche (140) angeordnet ist und eine zur Positionierung des Schneideinsatzes dienende Positionierungsfläche (304), eine Unterseite (331), eine Rückseite (332), eine Oberseite (308) und eine Klemmfläche (305) aufweist, von denen die Positionierungsfläche (304) im wesentlichen senkrecht zur Unterseite (142) der Tasche verläuft und an einer Rückseite des Schneideinsatzes (500) anliegt, die Unterseite (331) an einem Abschnitt der Unterseite

(142) der Tasche rückwärts vom Schneideinsatz anliegt, die Rückseite (332) an der Rückseite (141) der Tasche anliegt, die Oberseite (308) an der Oberseite (143) der Tasche anliegt und die Klemmfläche (305) an der Oberseite des Schneideinsatzes (500) anliegt.
5. Schlitzschneider nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel eine öffnung (302,306) in dem ebenen Spannglied (300) umfassen, die so angeordnet ist, daß hierdurch der bewegliche Spannabschnitt (301) der Spannmittel gebildet wird, wobei der S'pannabschnitt

(301) von der Oberseite (308) der Spannmittel und der Klemmfläche (305) der Spannmittel begrenzt wird.
6. Schlitzschneider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenglied (400) so angeordnet ist, daß der abgeflachte Abschnitt (401) des Nockengliedes (400) am beweglichen Spannabschnitt (301) der Spannmittel (300) in einer spannfreien Stellung anliegt, und daß das Nockenglied (400) am Spannabschnitt (301) der Spannmittel anliegt, wenn das Nockenglied aus der spannfreien Stellung in die eine oder andere Drehrichtung um die Achse des Nockengliedes (400) gedreht wird.

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7. Schlitzschneider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeflachte Abschnitt (401) des Nockengliedes (400) an der Oberseite (308) der Spannmittel (300) in der spannfreien Stellung anliegt.
8. Schlitzschneider nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die das Nockenglied (400) aufnehmende Ausnehmung (150) sich durch den Werkzeugkörper an einer Stelle angrenzend an der zugehörigen Tasche (140) erstreckt.
9. Schlitzschneider nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schneidkante (501) des Schneideinsatzes (500) sich im wesentlichen parallel zur Drehachse des Werkzeugkörpers erstreckt, und zwar um eine Strecke, die mindestens so breit ist wie der Abstand zwischen den beiden Seitenflächen (101) des scheibenförmigen Werkzeugkörpers.
10. Schlitzschneider nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel (300) mit derjenigen Stelle heftverschweißt sind, an der die Unterseite (142) der Tasche (140) mit der Unterseite (331) der Spannmittel (300) in Berührung steht.
11. Schlitzschneider nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lippenabschnitt (190) des Werkzeugkörpers an einem Abschnitt der Oberseite des Schneideinsatzes (500) angrenzend an und radial außerhalb der Spannfläche (305) der Spannmittel (300) anliegt.
12. Schlitzschneider nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Schneideinsatz (500) um einen wegwerfbaren, auswechselbaren Schneideinsatz handelt, wie er üblicherweise in Werkzeugen zum Abschneiden und Nuten (Räumen) verwendet wird.
13. Schlitzschneider nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung einen Schlitz (302) aufweist, der an der Schittstelle zwischen der'Positionierungsfläche (304) des Schneideinsatzes und der Spannfläche

(305) des Spanngliedes (300) offen ist und sich von der offenen Stelle radial nach innen unter einem Winkel (320) zur Oberseite (308) des Spanngliedes (300) erstreckt.
14. Schlitzschneider nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (320) in der Größenordnung von 8° liegt.
15. Schlitzschneider nach einem der vorhergehenden Ansprüehe, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenglied (400) im wesentlichen die gleiche Dicke wie der scheibenförmige Werkzeugkörper hat und in die Ausnehmung (350) dadurch bleibend eingesetzt ist, daß die beiden Seitenflächen (101) des Werkzeugkörpers durch Hämmern um den Umfang der Ausnehmung herum verformt sind.
16. Schlitzschneider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (400) mindestens ein sechseckiges Loch (403) zur Aufnähme eines herkömmlichen sechseckigen Schraubenschlüssels umfassen.
17. Schlitzschneider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmit-

^ow tel (400) so betätigbar sind, daß sie den Spannabschnitt (301) in jede von zwei Drehrichtungen um die Achse der Betätigungsmittel (400) in Eingriff mit dem Schneideinsatz (500) drücken.
18. Spannvorrichtung für einen Schlitzschneider zum Zwangspositionieren und Halten mehreren auswechselbarer Schneideinsätze, wie sie herkömmlicherweise einzeln in

drehfesten Abtrennwerkzeugen verwendet werden, wobei jeder Schneideinsatz eine Schneidkante aufweist, die im wesentlichen parallel zu einer Drehachse des Schlitzschneiders verläuft und jeweils sich im wesentlichen über die gesamte Breite eines zu schneidenden Schlitzes erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im wesentlichen rechteckige Taschen (140) um den Umfang des Schlitzschneiders herum verteilt angeordnet sind und sich axial vollständig durch den Werkzeugkörper erstrecken, daß jede Tasche (140) eine radial innenliegende Rückseite (141), die eine Ober- und Unterseite (142,143) der Tasche verbindet, und eine öffnung am Umfang des Werkzeugkörpers aufweist, die so geformt ist, daß sie einen rückwärtigen Abschnitt eines Schneideinsatzes (500) gleitend aufnimmt, daß jede Tasche (140) zusätzlich ein passend geformtes, ebenes, blattförmiges Spannglied (300) aufnimmt, daß das Spannglied (300) einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, von denen der erste Abschnitt zwischen einer Rückseite des Schneideinsatzes (500) und der Rückseite der Tasche (140) angeordnet ist und der zweite Abschnitt vom ersten Abschnitt durch einen Sägeblattschlitz (302) getrennt ist, der sich von einer öffnung in dem an der Rückseite des Schneideinsatzes (500) anliegenden Spannglied zu der Rückseite der Tasche (140) erstreckt und an einem flexiblen Abschnitt (301) des Spanngliedes endet, der den ersten und zweiten Abschnitt des Spanngliedes verbindet, daß der zweite Abschnitt des Spanngliedes an der Oberseite der Tasche (140) anliegt und

über einer oberen Fläche des Schneideinsatzes (500) übersteht, und daß ein im wesentlichen kreisförmiges Nockenglied (400) mit einem abgeflachten Abschnitt (401) in einer .passend ausgebildeten Ausnehmung (150) des Werkzeugkörpers angrenzend an der Tasche angeordnet ist,

derart, daß der abgeflachte Abschnitt der Ausnehmung übereinstimmend mit einem Abschnitt der Oberseite der Tasche verläuft, wobei das Nockenglied (400) zumindest

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in einer ersten Drehstellung den zweiten Abschnitt des Spanngliedes durch Biegen um den flexiblen Abschnitt in Spanneingriff mit dem Schneideinsatz (500) drückt.