DE20001825U1

DE20001825U1 - Schneidwerkzeug

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Publication number: DE20001825U1
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Filing date: 2000-02-02
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Description

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Reinhardt Söllner Ganahl

PATENTANWÄLTE

Patentanwälte Reinhardt Söllner Ganahl ■ P.O. Box 12 26 ■ 0-85542 Kirchheim b. München

02/02/2000 Deutsches Gebrauchsmuster
Liu, Lien-Huang
DE-2182

Schneidwerkzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein ein Werkzeug, welches spiralförmig bewegbar ist, um auf diese Art und Weise eine Durchgangsöffnung, eine Vertiefung oder eine Gewindebohrung in einem Werkstück zu schaffen, und betrifft insbesondere ein verbessertes Schneidwerkzeug, daß auch, wenn es abgebrochen oder beschädigt ist, weiter benutzt werden kann.

Ein herkömmliches Schneidwerkzeug, welches benutzt wird, um eine Durchgangsöffnung oder eine Sackbohrung (auch jeweils mit einem Gewinde) auszubilden, und zwar unabhängig davon, ob es manuell oder mit einer mechanischen Vorrichtung benutzt wird, umfaßt im allgemeinen eine längliche Stange mit einer bestimmten Länge und ist in der folgenden Reihenfolge entlang der Längsachsenrichtung aufgebaut: mit einem Bearbeitungsabschnitt an einem Ende, der Zähne oder Schneiden zum Bearbeiten des Werkstückes aufweist; mit einem Klemmabschnitt an dem anderen Ende, den der Benutzer mit einem geeigneten Werkzeug festhält, um es in einer bestimmten Richtung zu drehen; und mit einem Verlängerungsabschnitt, der zwischen dem Bearbeitungsabschnitt und dem Klemmabschnitt die Verbindung herstellt.

European Patent and Hausen 5b RO. Box 12 26

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Dipl.-Ing. UdoSöllnej II" .' j eJnSil: i&fo^paljneniom ·"; .·**"; Fa; +$ (8$ 90 48 00 83 (G3)

Dipl.-Phys. BernharcSSanaSl· · · .!..'. Internet:'wwwpa'tmefi.iom* · · * · &idigr; * Fax &eeacgr;49 (895*90 48 00 84 (G4)

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Betrachtet man zum Beispiel einen gewöhnlichen Gewindeschneider. Beim Gebrauch muß der Gewindeschneider in eine Bohrung eingeführt werden, wobei der Gewindeschneider einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als sein Außendurchmesser, und der Gewindeschneider muß vor und zurück gedreht werden, um dadurch die Innenwand der Bohrung zu bearbeiten und um Späne zu entfernen. Darüber hinaus, um den Gebrauch zu erleichtern, ist das distale bzw. entfernt liegende Ende des Bearbeitungsabschnitts konisch ausgeführt, der einen sich nach und nach verjüngenden Außendurchmesser aufweist. Während der Benutzer den Gewindeschneider vor und zurück dreht, kann der Gewindeschneider leicht brechen, insbesondere an diesem distalen Ende des Bearbeitungsabschnitts, wobei der abgebrochene Abschnitt für gewöhnlich in der Bohrung, die zu bearbeiten ist, verbleibt und dort festsitzt. Dieses Geschehen ist ein großes Problem für den Benutzer, zumal die Bearbeitung der Gewindebohrung nicht abgeschlossen ist und sich die Entfernung des abgebrochenen und festsitzenden Gewindeschneiders aus der Bohrung als schwierig erweist.

Um dieses Problem zu beseitigen, offenbart die US-PS-5,299,105 die Schmierung der Gewindebohrung mit einem Schmiermittel, auch um das Entfernen eines abgebrochenen Gewindeschneiders aus der Gewindebohrung zu erleichtern. Da jedoch das Schmiermittel nicht in die Gewindegänge eindringen kann, ist die Wirkung nicht zufriedenstellend. In der US-PS-5,934,385 wird die Verwendung eines unter Druck stehenden Fluids beschrieben, um den Gewindeschneider zu kontrollieren oder anzutreiben. Diese Konstruktion ist jedoch kompliziert und teuer, und ist deshalb nicht sehr weit verbreitet.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Schneidwerkzeug zu schaffen, welches die einfache Entfernung eines abgebrochenen Teils aus dem Werkstück erlaubt.

Ein Ziel nach der vorliegenden Erfindung ist es dabei, ein Schneidwerkzeug zu schaffen, welches, auch wenn es bereits abgebrochen ist, einen verbleibenden Teil über der Oberfläche des Werkstücks hat, um es dem Benutzer zu ermöglichen, dieses abgebrochene Teil zu entfernen.

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Ein weiteres Ziel nach der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schneidwerkzeug zu schaffen, welches das häufige Brechen an dem Bearbeitungsabschnitt praktisch nicht mehr zeigt.
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Ein weiteres Ziel nach der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schneidwerkzeug zu schaffen, bei dem, wenn ein anderer Teil als der Bearbeitungsabschnitt zerbricht, der verbleibende Teil mit dem Bearbeitungsabschnitt verbunden ist, um es dem Benutzer zu ermöglichen, die Bearbeitung fortzusetzen.
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Die Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Demnach umfaßt das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug zur Lösung der oben angegebenen Aufgabe einen Bearbeitungsabschnitt, der so ausgebildet ist, daß man damit eine Gewindebohrung oder eine Bohrung in einem bestimmten Werkstück schneiden kann, einen ersten Klemmabschnitt, der an einem Ende, welches dem Bearbeitungsabschnitt gegenüberliegt, vorgesehen ist und der so ausgebildet ist, daß er durch eine Klemmeinrichtung gefaßt werden kann, um das Aufbringen einer Kraft zu ermöglichen, sowie einen Sollbruchabschnitt, der zwischen dem Bearbeitungsabschnitt und dem ersten Klemmabschnitt angeordnet ist und der vorgesehen ist, um eine Torsionskraft aufzunehmen, die kleiner ist als die an anderen Abschnitten auftretenden Kräfte. Der Sollbruchabschnitt befindet sich während des Gebrauchs des Schneidwerkzeugs ständig über der Oberfläche des Werkstückes und zerbricht, wenn das Schneidwerkzeug einer übermäßigen Torsion nicht standhalten kann. Der zerbrochene Abschnitt ist damit praktisch immer über der Oberfläche des Werkstücks, wobei der Benutzer den zweiten Klemmabschnitt benutzen kann, um die Bearbeitung fortzusetzen oder um den zerbrochenen Abschnitt aus dem Werkstück zu entfernen.

Die vorstehende Aufgabe, die Merkmale und Vorteile nach der vorliegenden Erfindung können unter Berücksichtigung der folgenden, detaillierten Beschreibung der

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bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen besser verstanden werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer vierten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer fünften bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer sechsten bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung.

Um die Erläuterung der wesentlichen Merkmale des Gegenstandes nach der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, ist in der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen und in den Zeichnungen beispielhaft ein Gewindeschneider gezeigt, der dazu benutzt wird, eine Gewindebohrung in einem Werkstück (nicht gezeigt) auszubilden. Aber in der zur Zeit angewandten Praxis können die strukturellen Merkmale auch beim Bohren einer Durchgangsbohrung oder Sackbohrung in einem Werkstück zum Einsatz gelangen.

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Unter Bezugnahme auf die Figur 1 wird ein Gewindeschneider 10 nach der vorliegenden Erfindung beschrieben, der einen eben so langen Schaft aufweist wie ein herkömmlicher Gewindeschneider, und der einen Bearbeitungsabschnitt 12 an einem unteren Ende aufweist, um ein Innengewinde in eine Durchgangsbohrung (nicht gezeigt) eines Werkstücks zu schneiden, und der einen ersten Klemmabschnitt 13 an einem oberen Abschnitt davon hat, der so ausgebildet ist, daß er mit einem geeigneten Werkzeug von einem Benutzer gefaßt bzw. festgehalten werden kann, sowie ein Verlängerungsabschnitt 14 vorgesehen ist, der den Bearbeitungsabschnitt 12 und den ersten Klemmabschnitt 13 miteinander verbindet.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Verlängerungsabschnitt 14 mit einem Sollbruchabschnitt 15 versehen ist. Der Sollbruchabschnitt 15 weist eine Durchgangsöffnung 50 auf, die zwischen gegenüberliegenden Seiten des Verlängerungsabschnitts 14 verläuft, so daß der Querschnittbereich in der Längsachsenrichtung des Gewindeschneiders 10 geschnitten wird, und dieser Querschnittbereich kleiner ist als der Querschnittbereich von anderen Teilen des Gewindeschneiders 10, wie etwa des Bearbeitungsabschnitts 10, des ersten Klemmabschnitts 13, oder die anderen Abschnitte des Verlängerungsabschnittes 14. Unter der Voraussetzung, daß das gesamte Material des Gewindeschneiders 10 konsistent ist und daß die Festigkeiten gleich sind, ist die Fähigkeit des Sollbruchabschnitts 15 relativ gering, einer Torsion zu widerstehen.

Basierend auf der zuvor beschriebenen Konstruktion, hält der Benutzer den ersten Klemmabschnitt 13 mit einer mechanischen Einrichtung oder einem Werkzeug fest, wobei der Bearbeitungsabschnitt 12 in eine Bohrung eines Werkstückes eingeführt ist. Während des Schneidens mit dem Bearbeitungsabschnitt 12, nämlich um ein Innengewinde an der Innenwand des Werkstücks auszubilden, wird der Sollbruchabschnitt 15 brechen, wenn die aufgebrachte Kraft übermäßig groß wird.

Wie oben erwähnt, da der Verlängerungsabschnitt 14 des Sollbruchabschnittes 15 an einem obenliegenden Teil des Bearbeitungsabschnitts 12 des Gewindeschneiders 10 vorgesehen ist und auch keine Schneidfunktion hat, ist er bei Benutzung des Gewindeschneiders 10 immer oberhalb der Oberfläche des Werkstücks angeordnet. Des-

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halb verbleibt, sobald der Sollbruchabschnitt 15 bricht, der Verlängerungsabschnitt 14 über der Oberfläche des Werkstückes, und ermöglicht es dem Benutzer, den Verlängerungsabschnitt 14 einfach weiter zu drehen, um den Bearbeitungsabschnitt 12 aus dem Werkstück zu entfernen.
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Nach der vorliegenden Erfindung muß die Richtung der Achse der Durchgangsöffnung bzw. -bohrung 50 nicht notwendigerweise wie in der Figur 1 gezeigt, verlaufen, sondern kann zum Beispiel auch senkrecht zu der Längsachsenrichtung verlaufen. In der Praxis kann die Achse so ausgerichtet sein, daß eine Neigung (nicht dargestellt) von weniger als 90° zu der Längsachsenrichtung des Verlängerungsabschnitts 14 vorgesehen ist. Dies ist nur eine Möglichkeit, einen Sollbruchabschnitt 15 auszubilden.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 sind dort die Außenkanten des Verlängerungsabschnitts 14, und zwar um das Herausnehmen des zerbrochenen Gewindeschneiders 10 von Hand oder mit Hilfe eines Werkzeugs aus dem Werkstück zu erleichtern, zusätzlich mit zwei zweiten Klemmabschnitten 52 versehen. Bei diesen beiden Ausführungsformen bilden zwei ebene, voneinander um 180° beabstandete Abschnitte an sich gegenüberliegenden Kanten des Verlängerungsabschnitts 14 die beiden zweiten Klemmabschnitte 52.

Durch diese Anordnung der beiden zweiten Klemmabschnitte 52, nachdem der Benutzer von dem Werkzeug den zerbrochenen ersten Klemmabschnitt 13 entfernt hat, der sich von dem Verlängerungsabschnitt gelöst hat, kann der Benutzer die beiden Klemmabschnitte 52 erneut festhalten, um das Gewindeschneiden fortzusetzen oder um den Bearbeitungsabschnitt 12 direkt aus dem Werkstück zu entfernen.

Bei diesen beiden Ausführungsformen ist die Durchgangsöffnung 50 darüber hinaus derart ausgebildet, daß sie mit den beiden flachen zweiten Klemmabschnitten 52 in Verbindung steht oder daß sie über die Außenkanten des Verlängerungsabschnitts 14 damit in Verbindung steht, die keine ebenen Flächen aufweisen.

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Die Position der Durchgangsöffnung 50 kann ebenso höher oder niedriger liegend als die zweiten Klemmabschnitte 52 gewählt werden, so daß die Durchgangsöffnung zwischen den beiden zweiten Klemmabschnitten 52 und dem ersten Klemmabschnitt

13 liegt oder zwischen jeweils den zweiten Klemmabschnitten 52 und dem Bearbeitungsabschnitt 12 liegt.

Unter Bezugnahme auf die Figur 4 ist dort der zweite Klemmabschnitt 52 gezeigt, der rechteckig im Querschnitt ausgebildet ist und vier ebene Seitenflächen aufweist, wobei eine bestimmte Materialstärke abgetragen ist. Zwei zueinander verlaufende Nuten 50' sind an dem Sollbruchabschnitt 15 ausgebildet. Die beiden Nuten 50' können derart ausgebildet sein, daß sie quer durch die beiden sich gegenüberliegenden ebenen Flächen verlaufen, oder daß sie mit den seitlichen Kanten der beiden gegenüberliegenden ebenen Flächen in Verbindung stehen.

Unter Bezugnahme auf die Figur 5 ist dort eine ringförmig verlaufende Nut 50" vorgesehen, nämlich an dem Verlängerungsabschnitt 14, um dort den Sollbruchabschnitt 15 auszubilden. Es kann deshalb angenommen werden, daß der Querschnittsbereich des Sollbruchabschnitts 15 verringert werden kann und daß die Form des Querschnitts des Sollbruchabschnitts 15 geändert werden kann. Solange eine ausreichende Menge an Material an den Außenkanten des Verlängerungsabschnitts 14 weggeschnitten ist, zum Beispiel um eine Mehrzahl von unterschiedlich geformten Vertiefungen an den Außenkanten des Verlängerungsabschnitts 14 auszubilden, fällt eine solche Ausführungsform unter den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.

Unter Bezugnahme auf die Figur 6 ist dort ein Sollbruchabschnitt gezeigt, an dem zwei rechteckige Öffnungen 50'" ausgebildet sind, die sich kreuzen und die jeweils zwei Enden aufweisen, die durch die Umfangsflächen des Verlängerungsabschnitts

14 treten. Jede dieser Öffnungen 50'" weist einen Abschnitt auf, dessen Form im allgemeinen rechteckig ist, wobei, falls der Sollbruchabschnitt 15 des Gewindeschneiders 10 bricht, jede rechteckige Öffnung 50"' in Form einer vertieften Nut aufbricht und freiliegt. Damit kann der Benutzer einen herkömmlichen Schraubendreher verwenden, um den Verlängerungsabschnitt 14 zu drehen, der zu dem Bearbeitungsab-

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schnitt 12 die Verbindung herstellt, und zwar mittels der freiliegenden Nuten, um den Bearbeitungsabschnitt 12 aus dem Werkstück zu entfernen.

Die rechteckigen Öffnungen 50'" sind nur ein bevorzugtes Beispiel nach der vorliegenden Erfindung. In der Praxis kann die Form dieser Öffnungen rechteckig, unregelmäßig, dreieckig oder sonstwie polygonal sein.

Es soll hier noch angemerkt werden, daß, obwohl der Gewindeschneider als Beispiel zur Erläuterung der oben erwähnten Ausführungsformen eingesetzt wird, falls der Bearbeitungsabschnitt 12 so ausgebildet ist, daß er ein sich spiralförmig erstreckendes Blatt bzw. Schneide ist, das Schneidwerkzeug 10 ein gewöhnlicher Bohrer ist, der die gleichen strukturellen Merkmale und Wirkungen zeigt, wie oben bereits beschrieben. Darüber hinaus kann der oben erwähnte erste Klemmabschnitt 13 so ausgebildet sein, daß er eine rechteckige Form oder eine zylindrische Form oder eine andere, geeignete Form hat.

Ein erfindungsgemäßes Schneidwerkzeug umfaßt einen Bearbeitungsabschnitt, der so ausgebildet ist, daß man damit eine Gewindebohrung oder eine Bohrung in einem bestimmten Werkstück schneiden kann, einen ersten Klemmabschnitt, der an einem Ende, welches dem Bearbeitungsabschnitt gegenüberliegt, vorgesehen ist und der so ausgebildet ist, daß er durch eine Klemmeinrichtung gefaßt werden kann, um das Aufbringen einer lokal wirkenden Kraft zu ermöglichen, sowie einen Sollbruchabschnitt, der zwischen dem Bearbeitungsabschnitt und dem ersten Klemmabschnitt angeordnet ist und der vorgesehen ist, um eine Torsionskraft aufzunehmen, die kleiner ist als die an anderen Abschnitten des Schneidwerkzeuges auftretenden Kräfte. Der Sollbruchabschnitt befindet sich während des Gebrauchs des Schneidwerkzeugs ständig über der Oberfläche des Werkstückes und zerbricht, wenn das Schneidwerkzeug einer übermäßigen Torsion nicht mehr standhalten kann. Der zerbrochene Abschnitt ist damit praktisch immer über der Oberfläche des Werkstücks, wobei der Benutzer den zweiten Klemmabschnitt benutzen kann, um die Bearbeitung fortzusetzen oder um den zerbrochenen Abschnitt aus dem Werkstück zu entfernen

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Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, soll keine Beschränkung auf die Details dieser Ausführungsformen damit verbunden sein, wobei zahlreiche Änderungen an den Ausführungsformen durchgeführt werden können, so daß lediglich die zugehörigen Schutzansprüche maßgeblich sind.

Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird in übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnungen verwiesen.

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Claims

1. Schneidwerkzeug (10), in im wesentlichen zylindrischer Form, mit:

1. einem Bearbeitungsabschnitt (12), der mit einer Vielzahl von Schneiden versehen ist, um eine Bohrung oder eine Gewindebohrung in ein Werkstück zu schneiden;

2. einem ersten Klemmabschnitt (14), der an dem Schneidwerkzeug (10) an einem Ende, welches dem Bearbeitungsabschnitt (12) gegenüberliegt, vorgesehen ist und der so ausgebildet ist, daß er mit einer Klemmeinrichtung festgehalten werden kann, um eine Kraft lokal aufzubringen;

3. einem zweiten Klemmabschnitt (52), der zwischen dem Bearbeitungsabschnitt (12) und dem ersten Klemmabschnitt (14) vorgesehen ist und der derart ausgebildet ist, daß eine Kraft dort lokal mit einer Klemmeinrichtung anzulegen ist, um das Schneidwerkzeug (10) festzuhalten; und

4. einem Sollbruchabschnitt (15), der zwischen dem Bearbeitungsabschnitt (12) und dem ersten Klemmabschnitt (14) vorgesehen ist und der eine Torsionskraft aufnehmen kann, die kleiner ist als die Kraft, die vom Bearbeitungsabschnitt (12) oder von dem zweiten Klemmabschnitt (52) aufgenommen werden kann.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der zweite Klemmabschnitt (52) mittig an dem Sollbruchabschnitt (15) und dem ersten Klemmabschnitt (14) angeordnet ist.

3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der zweite Klemmabschnitt (52) mittig an dem Sollbruchabschnitt (15) und dem Bearbeitungsabschnitt (12) angeordnet ist.

4. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der zweite Klemmabschnitt (52) eine vorbestimmte Länge aufweist, die sich entlang einer Längsachsenrichtung erstreckt, wobei der Sollbruchabschnitt (15) an dem zweiten Klemmabschnitt (52) vorgesehen ist, so daß der zweite Klemmabschnitt (52) einen Abschnitt aufweist, der oberhalb des Sollbruchabschnitts (15) angeordnet ist, während die anderen Abschnitte unterhalb des Sollbruchabschnitts (15) angeordnet sind.

5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei zwei zweite Klemmabschnitte (52) an dem Schneidwerkzeug (10) vorgesehen sind, und wobei die beiden zweiten Klemmabschnitte (52) jeweils oberhalb und unterhalb des Sollbruchabschnitts (15) vorgesehen sind und sich entlang einer bestimmten Richtung um eine bestimmte Strecke erstrecken.

6. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei ein Querschnittsbereich des Sollbruchabschnitts (15), in Längsachsenrichtung des Schneidwerkzeugs (10) gesehen, kleiner ist als der Querschnittbereich von anderen Abschnitten des Schneidwerkzeugs (10).

7. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei ein Sollbruchabschnitt (15) eine Durchgangsöffnung (50; 50''') umfaßt, die durch die Kanten an gegenüberliegenden Seiten eines vorbestimmten Abschnitts des Schneidwerkzeugs (10) verlaufen.

8. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der Sollbruchabschnitt (15) eine Nut (50') aufweist, die an einem Außenumfang davon vorgesehen ist und die eine vorbestimmte Tiefe und Länge hat.

9. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der Sollbruchabschnitt (15) eine ringförmige Nut (50") umfaßt.

10. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der Sollbruchabschnitt (15) zumindest eine Vertiefung (50'; 50") umfaßt, die eine vorbestimmte Tiefe hat und die an einer Außenkante davon vorgesehen ist.

11. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der zweite Klemmabschnitt (52) als ein Paar von ebenen Flächen vorgesehen ist, die an Außenkanten daran ausgebildet sind und die sich gegenüberliegen.

12. Schneidwerkzeug nach Anspruch 11, wobei der Sollbruchabschnitt (15) eine Durchgangsöffnung (50; 50''') ist, die mit den beiden ebenen Flächen in Verbindung steht.

13. Schneidwerkzeug nach Anspruch 11, wobei der Sollbruchabschnitt (15) eine Durchgangsöffnung (50; 50''') ist, die durch eine Außenkante davon verläuft, die nicht mit den beiden ebenen Flächen versehen ist.

14. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der erste Klemmabschnitt (14) als ein Paar von ebenen Flächen vorgesehen ist, welches an Außenkanten davon vorgesehen ist und welche sich gegenüberliegen.

15. Schneidwerkzeug nach Anspruch 11, wobei der Bearbeitungsabschnitt (12) zumindest eine spiralförmig verlaufende Schneide aufweist.