DE3105003A1

DE3105003A1 - Schneidkopf fuer ein freischneidegeraet

Info

Publication number: DE3105003A1
Application number: DE19813105003
Authority: DE
Inventors: Gisbert Dipl.-Ing. 7012 Fellbach Köhler
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 1981-02-12
Filing date: 1981-02-12
Publication date: 1982-08-19
Also published as: JPS57150321A; AU8028882A; AU542830B2; US4406065A; FR2499448A1

Description

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Andreas Stihl _c A 36 998/beu

Badstraße 115 "*
7050 Waiblingen

Schneidkopf für ein Freischneidegerät

Die Erfindung betrifft einen Schneidkopf,.-insbesondere Grasmähkopf für ein Freischneidegerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Ein derartiger Schneidkopf ist z. B. aus der DE-OS 25 56 bekannt. Das Schneidwerkzeug, ein Schneidmesser, wird an einem Ende von einem im Grundkörper festgelegten Bolzen durchdrungen und so drehbar am Grundkörper gehalten. Zum Auswechseln der Messer müssen die Bolzen nach Entfernen üblicher Sicherheitselemente axial aus ihrer Halterung im Grundkörper geschlagen werden, wonach das alte Messer gelöst und das neue Messer eingesetzt werden kann, wobei das letztere durch Einsetzen eines neuen oder des alten Bolzens wieder schwenkbar festgelegt wird.

Zum Lösen und Festlegen des Bolzens sind unter Benutzung von speziellen Werkzeugen mehrere Arbeitsschritte notwendig, so daß ein Austauschen der Messer relativ zeitaufwendig ist. Soll zudem der alte Bolzen weiterverwendet werden, muß er beim Ausschlagen aufgefangen werden, da er sonst z. B. im zu mähenden Gras verlorengeht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schneidkopf für ein Freischneidegerät so auszubilden, daß die messerartigen

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Schneidwerkzeuge ohne zusätzliches Werkzeug von Hand leicht auswechselbar sind, bei Betrieb des Schneidkopfes aber sicher in entsprechenden Lagerungen gehalten sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch eine derartige Lagerung ist ein Austauschen der messerartigen Schneidwerkzeuge ohne zusätzliche Hilfsmittel durch einen einfachen Handgriff schnell und einfach möglich. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung entsteht im Lager eine kleinere Pressung als bei den bekannten Ausführungsformen. Weiterhin ist eine besseren Wärmeübertragung auf»Grundkörper des Schneidkopfes aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Lagerung sichergestellt.

Das messerartige Schneidwerkzeug ist vorteilhafterweise einteilig mit dem Lagerzapfen ausgebildet, vorzugsweise gespritzt. Hierdurch wird eine einfache, kostengünstige Massenfertigung eines Schneidwerkzeuges für einen Schneidkopf ermöglicht, so daß die Betriebskosten eines Schneidkopfes durch verschleißende Messer relativ gering sind.

Die Lagerschalen umschließen vorteilhafterweise die Lagerzapfen um mehr als 180° und weniger als 270°, vorzugsweise um ca. 200°. Eine derartige Halterung ermöglicht einen festen Sitz des Lagerzapfens, so daß auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen ein Lösen aus den Lagerschalen verhindert wird.

Vorteilhafterweise sind vor der Öffnung der Lagerschalen

rechts und links Führungen vorgesehen, die ungefähr radial verlaufen und verhindern, daß die Schneidwerkzeuge aus dem Schneidkopf herausgeschleudert werden können, venn sich durch evtl. Stoßbelastungen die Lagerzapfen aus den Lagerschalen gelöst haben sollten. Weiterhin wird durch diese Führungsleisten ein Einsetzen des Lagerzapfens ohne aufwendige Einfädelarbeit ermöglicht.

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Indem die Führungsleisten als Verlängerung der Wandung der Lagerschalen ausgebildet sind, kann ein aus einer Lagerschale evtl. herausgeschlagenes Messer mit seinem Lagerzapfen unter Einwirkung der Fliehkraft selbsttätig wieder in die Lagerschalen hereingepreßt werden.

Um radial nach innen wirkende Stoßbelastungen auf das Schneidwerkzeug durch die Wandung der Lagerschale bzW. der Führungsstege aufnehmen zu können, ist die Symmetrieachse der Lagerschale und vorzugsweise auch der Führungsvorribhtungen unter einem Winkel zur Radialen angeordnet. Vorzugsweise eilt die Symmetrieachse der Radialen in Drehrichtung um 5 bis 25° vor.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Schneidkopf

mit zweiteiligem Grundkörper,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Schneidkopf

gemäß Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Aufsicht auf ein scheibenförmiges

Teil des Grundkörpers- mit verschiedenartiger Ausführung von Lagerschalen.

Der Grundkörper des in Fig. 1 dargestellten Schneidkopfes besteht im wesentlichen aus zwei scheibenförmigen Teilen 1 und 2. Die untere Scheibe 1 ist mit einem nabenähnlichen Körper 3 versehen, der mit der Scheibe 3 drehfest verbunden wird, so daß die beiden Scheiben 1 und 2 mit Abstand voneinander liegen.

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Der beschriebene oder auch ein ähnlicher Grundkörper kann vorteilhafterweise auch einteilig gefertigt, vorzugsweise z. B. aus Aluminium gespritzt oder gegossen sein.

Der zusammengesetzte und mittels der öffnung 5 in der oberen Scheibe 2 an einem nicht näher dargestellten Freischneidegerät montierte Schneidkopf wird durch eine Kappe 4 verschlossen, die im wesentlichen die öffnung des nabenähnlichen Körpers 3 verschließt und den Innenraum des Schneidkopfes vor dem Eindringen unwuchtbildender Fremdkörper sichert.

Wie aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen, haben die Scheiben 1 und auf den einander zugewandten Seiten jeweils axial einander gegenüberliegende Lagerschalen 6, die vorzugsweise einteilig mit der jeweiligen Scheibe 1 bzw. 2 ausgeführt sind, Die Lagerschalen 6 sind, wie aus den Fig. 2 und 3 im einzelnen zu ersehen, in einer einfachen Ausführungsform geringfügig größer als ein Halbkreis ausgebildet, wobei ihre Öffnung 10 jeweils der Rotationsachse 11 des Schneidkopfes zugewandt ist.

In der gezeigten Ausführungsform sind je drei Lagerschalen 6 auf einer Scheibe angeordnet, so daß bei zusammengesetztem Grundkörper drei Lagerungen für drei Messer 8 gebildet werden. Selbstverständlich sind im Rahmen dor Erfindung auch Ausbildungen mit mehr oder weniger Lagerschalen möglich.

Ein im Schneidkopf schwenkbar zu befestigendes Messer 8 ist mit einem zur Schnittebene senkrecht stehenden Lagerzapfen η versehen, der axial nach oben und nach unten über die durch die Schneidkanten 27 des Messers 8 bestimmte Schnittebene hinausragen. Vorzugsweise ist das Messer 8 einteilig mit dem Lagerzapfen 7 ausgeführt, vorzugsweise mit dem Lagerzapfen 7 einteilig gespritzt. Hierdurch ist eine einfache, kostengünstige Fertigung der Messer 8 als Massenware möglich.

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Wie sich aus Fig. 1 ergibt, sind über den Umfang des Lagerzapfens 7 verteilt axiale Nuten 28 vorgesehen, so daß die äußere Umfangsflache der, Lagerbolzons 7 verringert wird, wodurch sich dessen Reibung in einer Lagerschale 6 bei einer Schwenkbewegung in Pfeilrichtung 18 (Fig. 2) wesentlich verringert. Auf diese Weise kann der Lagerzapfen mit größerem Durchmesser bei geringer Reibung ausgeführt werden, so daß gute Schnittleistungen eines Schneidkopfes mit derartigen Messern bei hoher Umdrehungsgeschwindigkeit des Kopfes möglich werden. Aufgrund der geringen Reibung wird das Messer 8 bei Auftreffen auf ein Hindernis entgegen der Drehrichtung 22 (Fig. 3) zurückweichen, ohne daß eine Verletzung des Messers auftritt.

Die Lagerschalen 6 umgreiferi den Lagerzapfen 7 eines eingesetzten Messers 8 um mehr als 18 0^" wodurch eine sichere Halterung des Messers im Schneidkopf gewährleistet ist. In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 liegt die Symmetrieachse 9 einer Lagerschale 6 deckungsgleich mit einer Radialen bezüglich der Rotationsachse 11 .

Die Wandung der Lagerschale 6 liegt axial etwa fluchtend mit den Umfangsrändern 12 der Scheiben 1 und 2, Die Innenwandungen 13 der einander gegenüberliegenden Lagerschalen 6 von zwei Scheiben 1 und 2 sind ebenso fluchtend ausgerichtet, so daß der eingesetzte Lagerzapfen 7 derart in den Lagerschalen 6 ausgerichtet ist, daß seine Achse 14 etwa parallel zur Rotationsachse 11 des Schneidkopfes liegt.

Zwischen den axialen Stirnwänden 15, 16 (Fig. 1) des Lagerzapfens 7 und den Scheiben 1 und 2 ist jeweils ein geringer Abstand χ vorgesehen; ebenso haben die Wandungen der Lagerschale 6 einen Abstand y zur Ober- bzw. Unterseite des Messers 8, so daß das Messer 8 in der Vertikalen leicht bewegbar ist und z. B. beim Schneiden auftretenden Hindernissen nach oben bzw. nach unten ausweichen kann- Durch die vorteilhafterweise vorgesehenen Toleranzen χ und y ist zudem eine einfache Massenfertigung des

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Messers mit Lagerzapfen möglich, ohne daß bei auftretenden Herstellungstoleranzen beim Einbau des als Massenartikel hergestellten Messers Schwierigkeiten auftreten.

Zwischen der öffnung 10 einer Lagerschale und der Nabenwandung 17 muß ein radialer Abstand vorgesehen sein, der mindestens dem Durchmesser des Lagerzapfens 7 entspricht, um den Lagerzapfen durch eine Bewegung in ümfangsrichtung der Scheibe vor der Öffnung 10 plazieren und nachfolgend einführen zu können. Vorzugsweise ist hierzu in der Nabenwanduhg 17 eine Öffnung 20 vorgesehen, die so angeordnet ist, daß der Lagerzapfen 7 durch Einführen in diese nicht näher dargestellte öffnung 20 in Position zur Öffnung 10 der entsprechenden Lagerschale 6 gebracht werden kann.

Da die Lagerschalen 6 gemäß der Erfindung einen Öffnungswinkel von weniger als 180° haben, muß durch eine radiale Kraft, z. B. durch entsprechendes Ziehen am Messer 8 der Lagerzapfen 7 in die Lagerschalen 6 gezwungen werden. Hierbei ist es vorteilhaft, bei vorgesehenen geringen Öffnungswinkeln der Öffnung 10 die Lagerschale ggf. radial elastisch auszuführen, um ein Einsetzen des Lagerzapfens überhaupt zu ermöglichen.

Die Lagerschalen 6 sind vorteilhafterweise so ausgebildet, daß sie den einzusetzenden Lagerzapfen 7 mit mehr als 180°, jedoch nicht mit mehr als 270° umgreifen und so den Lagerzapfen 7 sicher halten.

Ein derartig mit Messern 8 bestückter Schneidkopf, wobei zum Ein- und Aussetzen der Messer weder Werkzeuge noch sonstige Hilfsmittel benötigt werden, wird rotierend um die Rotationsachse 11 ange-

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trieben, so daß aufgrund der auftretenden Fliehkraft die Messer 8 radial ausgerichtet werden und über die Umfangsränder 12 des Schneidkopfes überstehen. Der Schneidkopf wird in einer derartigen Ebene geführt, daß alle Messer 8 im wesentlichen in einer Schnittebene wirken. Durch die Lagerung der Messer 8, die eine Schwenkbewegung in Richtung des Pfeiles 18 zuläßt und die ebenfalls, wie vorstehend beschrieben, in Grenzen eine Vertikalbewegung ermöglicht, kann ein Messer 8 bei Auf treffen auf ein Hinderniss ausweichen, ohne daß das Messer beschädigt wird.

Um auch radial nach innen gerichtete Kräfte auf das Messer sicher auffangen zu können, sind vorteilhafte Ausbildungen gemäß Fig. 3 vorgesehen. Die Lagerung 6a entspricht der üblichen Lagerschale 6 mit einer der Rotationsachse zugewandten Öffnung 10. Die Wandung 29 der Lagerung 6a geht in Führungsstege 19a über, die ausgehend von der Öffnung 10 vorteilhaf terweise zur Scheibe 1 hin abfallend ausgebildet sind. Die Führungsstege 19a haben einen Abstand voneinander, der im wesentlichen dem Durchmesser des einzusetzenden Lagerzapfens bzw. dem Durchmesser der Lagerschale 6a entspricht. In der Lagerschale ist ein elastischer Metallstreifen 24 eingelegt, der mitjseinen Enden in Nuten 25 der Führungsstege 19a festliegt. Der Metallstreifen 24 bildet die Öffnung 10 der Lagerschalen 6 und umgreift den Lagerzapfen um mehr als 180°.Der Metallstreifen 24 liegt zumindest an seinen abgewinkelten Enden mit geringem Abstand von der Wandung 29, so daß bei dem Einsetzen eines Lagerzapfens eine elastische Aufweitung des Metallstreifens 24 ermöglicht wird.

In anderer Ausführungsform ist die Lagerung 6b derart angeordnet, daß ihre Symmetrieachse 9, die gleichfalls Symmetrieachse der Führungsstege 19b ist, in Umfangsrichtung der Scheibe 1 einen Winkel 23 zur Radialen 21 einnimmt. Vorteilhafterweise ist auch bei dieser Ausführungsform die Lagerung 6b so ausgeführt (siehe gestrichelte Wandung 29c), daß ihre Öffnung 10b größer als 90°, jedoch kleiner als 180° ist. Eine gemäß 6b ausgeführte Lagerung gewährleistet auch bei extremen Betriebsbedingungen einen sicheren Halt des Messers 8 bzw. des Lagerzapfens

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Vorteilhafterweise ist die Lagerung 6b so ausgebildet, daß die Symmetrielinie 9 der Radialen 21 in Umfangsrichtung 22 voreilt, wobei ein Winkel von vorzugsweise 5 bis 25° zur Radialen gebildet wird. Eine derartige Ausführung gewährleistet einen sicheren Halt des Lager zapf ens bai allen Betriebsbedingungen.

Die Lagerung 6 aus Fig. 3 entspricht im wesentlichen der in Fig. 2 gezeigten Lagerungen. Vorzugsweise sind die Führungsstege 19 so angeordnet, daß sie einen Öffnungswinkel 26 miteinander bilden. Hierbei ist die Öffnung der Führungsstege 19 um ein erhebliches breiter als der Durchmesser eines einzuführenden Lagerzapfens, so daß das Einsetzen eines Messers ohne zeitaufwendige, komplizierte Einfädelarbeit möglich ist. Der Austritt der Führungsstege liegt der öffnung 10 der Lagerung 6 unmittelbar gegenüber, vorzugsweise gehen die Führungsstege in die Wandung der Lagerschale 6 über. Hierbei sind die Führungsstege radial nach innen abgeflacht.

Alle vorgesehenen Führungsstege 19, 19a, 19b erstrecken sich im wesentlichen in radiale Richtung nach innen.

Der Schneidkopf bzw. die Lagerschalen sind vorteilhafterweise aus Kunststoff, vorzugsweise thermoplastischem Kunststoff gefertigt, was eine sehr einfache und kostengünstige Herstellung ermöglicht,undden Lagerschalen die zum Einsetzen der Lagerzapfen erforderliche Elastizität verleiht. Die Lagerschalen sind dabei mit einem verschießfestem Werkstoff -, vorzugsweise durch ein Federstahlblech ausgekleidet, so daß sie gegen Abnützung geschützt sind.

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Um ein Einsetzen des Lagerzapfens 7 in die Lagerschale 6 zu ermöglichen, ist die Öffnung 10, 10a, 10b der Lagerschale elastisch aufweitbar. Dies kann durch ein eingesetztes, die Öffnung bildenden Federstahlband erzielt werden, das mit entsprechenden radialen Spiel in der Lagerschale 6 liegt (Die Öffnung der Lagerschale 6 beträgt dabei vorzugsweise 180°), eine elastische Ausbildung der Lagerschale ist ebenfalls möglich. Umgekehrt ist es auch ausführbar, die öffnung 10 der Lagerschale 6 bzw. die Lagerschale 6 steif auszuführen und eine entsprechende radiale Elastizität des Lagerzapfens 7 vorzusehen.

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Claims

Ansprüche

1. Schneidkopf, insbesondere Grasmähkopf für ein Freischneidegerät, dessen Grundkörper im wesentlichen aus zwei im axialen Abstand voneinander angeordneten, drehfest mitein-

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ander verbundenen Scheiben besteht, zwischen denen etwa parallel zu den Scheiben mindestens zwei schwenkbar gelagerte, messerartige Schneidwerkzeuge angeordnet sind, die sich bei Rotation des Schneidkopfes aufgrund ihrer Fliehkraft radial nach außen ausrichten und über den Umfangsrand der Scheiben vorstehen, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schneidwerkzeug (8) ein sich über die Schnittebene nach oben und unten erstreckender Lagerzapfen (7) drehfest verbunden ist, der von etwa zur Rotationsachse (11) des Schneidkopfes (3 0) offenen, axial sich gegenüberliegenden Lagerschalen (6) der Scheiben (1, 2) teilweise umgriffen etwa parallel zur Rotationsachse (11) gehalten ist,

2. Schneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerzapfen (7) einteilig mit dem Schneidwerkzeug (8) an einem seiner Enden ausgeführt ist.

.3. Schneidkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (8) mit dem Lagerzapfen (7) einteilig gespritzt ist.

4. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umfangsflache des Lagerzapfens (7) vorzugsweise über dessen gesamte Axialerstreckung axiale Nuten (28) vorgesehen sind.

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5. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (6) einteilig mit der sie tragenden Scheibe (1, 2) ausgeführt ist.

6. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel· der Lagerschale (6) etwa mit dem Umfangsrand (12) der Scheibe (1, 2) axial fluchtet.

7. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschalen (6) den Lagerzapfen (7) in einem Bereich von mindestens 180° bis zu 270°, vorzugsweise um 200° umschließen.

8. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß von der Öffnung (10) einer Lagerschale

(6) etwa radial sich erstreckende Führungen (19, 19a, 19b) angeordnet sind.

9. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (29a, 29b) der Lagerschale (6a, 6b) in die Führungsstege (19a, 19b) übergeht.

10. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstege (19, 19a, 19b) einen dem Durchmesser des Lagerzapfens (7) .entsprechenden, vorzugsweise geringfügig größeren Abstand voneinander haben.

11. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstege (19) einen öffnungswinkel (26) bilden.

12. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstege (19, 19a, 19b) ausgehend von der Lagerschale (6, 6a, 6b) in radiale Richtung in ihrer Höhe abnehmen.

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13. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrieachse (9) der Lagerschale

(6b) mit der Radialen (21) einen Winkel (23) bildet.

14. Schneidkopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (23) etwa 5 bis 25° beträgt.

15. Schneidkopf nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrieachse (9) vorzugsweise in Drehrichtung (22) des Schneidkopfes (30) der Radialen (21) voreilt.

16. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß der Lagerzapfen (7) in radialer Richtung elastisch ausgebildet ist.

17. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichent, daß der Lagerzapfen (7) hohl ausgebildet ist.

18. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lagerschale (6) ein radial elastisches Metallband (24) mit radialem Spiel zur Wandung der Lagerschale angeordnet ist, das den Lagerzapfen (6) in
einem Bereich von mehr als 180° bis zu 270° umschließt.

19. Schneidkopf nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Materialband (24) mit seinen Enden in der Wandung der Führungsstege (19a) festgelegt ist.

20. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (10, 10a, 10b)der Lagerschale

(6) radial elastisch aufweitbar ausgebildet ist.

21. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschalen (6) aus einem elastischen Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischem Kunststoff gefertigt sind.

22. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschalen (6) mit einem verschleißfesten Werkstoff,vorzugsweise einem Federstahlblech,ausgekleidet sind.

23. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper des Schneidkopfes (30)
einteilig ausgebildet, vorzugsweise gespritzt ist.

24. Schneidkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten (15, 16) der Lagerzapfen

(7) mit geringem axialen Abstand (x) von den Scheiben
(1, 2) liegen und die Wandung (29) der Lagerschale (6)
mit Abstand (y) von dem Schneidwerkzeug (8) liegt.