Fräswerkzeug zur Herstellung von Zinken und Nuten Die Erfindung bezieht sich auf ein Fräswerkzeug zur Herstellung der Zinken und Nuten an aus wenig stens zwei Teilen aus Holz oder Holzersatzstoffen be stehenden Platten oder Leisten. Das neue Fräswerk- zeug soll insbesondere bei Platten oder Leisten aus Holz mit in Faserrichtung verlaufender Stossfuge, aus Sperrholz, aus wenigstens zwei Spanplatten oder aus Spanplatte und Umleimer Verwendung finden, wobei die Summe der an den Teilen angebrachten Zinken und Nuten vorzugsweise geradzahlig ist.
Für die Bear beitung mit dem Fräswerkzeug kommen beispielsweise auch Kunstharzpressplatten sowie Holzfaserplatten infrage.
Die Erfindung besteht darin, dass für jede der Nuten, einschliesslich der Randnut sowie zur Berbei- tung des Stosses des Randzinkens einzelne besondere Formfräser vorgesehen sind, deren die Flanken der Zinken und Nuten bearbeitenden Schneiden minde stens zum Teil parallel zueinander verlaufen und die zu einem Fräswerkzeug vereinigt sind.
Ein derartiges Fräswerkzeug zur Bearbeitung von Platten oder Leisten gestattet die vorteilhafte Herstel lung von Zinken und Nuten, die ein besonders günsti ges Zusammenfügen der Teile und eine gute Verbin dung derselben miteinander gewährleisten.
Vorzugsweise können auf eine Spannhülse zwi schen zwei Formfräsern verschiedenen Durchmessers mit im wesentlichen kegeligen Flugflächen, die zum Kürzen des Randzinkens und Fräsen der gegenüber liegenden Randnut dienen, weitere Formfräser für jede Nut aufgesetzt sein.
Insbesondere kann an dem grösseren Formfräser ein Nutenfräser anliegen, der von dem kleineren Form- fräser einen seiner Schneidenhöhe gleichen Ab stand hat. Besonders zweckmässig ist es, wenn der Nutenfräser zweiteilig ausgebildet ist und seine Schneidenhöhe sowie sein Abstand von dem kleineren Formfräser durch Einlegen von Zwischenrigen verän derbar ist. Ein solches Fräswerkzeug ist in einem wei ten Bereich an Werkstücke verschiedener Dicke an- passbar.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen dem kleineren Formfräser und dem Nuten fräser ein weiterer Fräser zum Erzeugen einer Fase eingeschaltet sein. Ferner kann die Schneide des Form fräsers zum Herstellen der Randnut mit einer Paral lelen zur Fräserachse einen grösseren Winkel ein- schliessen, als die Schneide des Formfräsers zum Kürzen des Randzinkens. Weiterhin kann mindestens eine der Schneiden der Formfräser zum Herstellen der Randnut und zum Kürzen des Randzinkens im Längs schnitt gesehen bullig ausgebildet sein.
Wie eingangs bereits erwähnt, soll das neue Fräs- werkzeug insbesondere zum Bearbeiten von Holzteilen dienen, die in Längsrichtung ihrer Fasern miteinander verbunden werden sollen. Hierbei werden vorzugswei se Profile mit mehr als insgesamt vier Zinken und Nuten verwendet, wobei die Zinken zweckmässig keilförmig ausgebildet werden, um das Ineinanderfü- gen der Teile zu erleichtern. Anders als bei einem Profil mit parallelen Flanken der Zinken und Nuten besteht dann die Schwierigkeit, dowohl die schrägen Flanken der Zinken und Nuten als auch die abge schrägten Stösse der Randzinken und Randnuten zu gleich zur Anlage kommen zu lassen.
Dies lässt sich zwar anfänglich durch entsprechende Bemessung der Fräswerkzeuge bei ihrer Herstellung leicht erreichen, jedoch w:rden die vorgegebenen Verhältnisse bei ei nem Nachschleifen des Fräsers in der Weise gestört, dass in zunehmendem Masse der Randzinken schon am Grund der Randnut anstösst, bevor sich die Flan ken der keilförmigen Zinken und Nuten berühren.
Um auch diese Schwierigkeiten zu vermeiden, kön nen in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Schneiden des zum Kürzen des Randzinkens dienen den Formfräsers in entsprechende Lücken des an- schliessend angeordneten Nutfräsers eingreifen, so dass die Flugfläche dieses Formfräsers die Flugfläche des Nutfräsers längs eines Kreises durchdringt, wobei dann zwischen diese beiden Fräser ein oder mehrere Distanzringe eingelegt sind, deren Gesamthöhe den Durchmesser des Durchdringungskreises bestimmt.
Ferner kann der Formfräser zum Fräsen der Randnut mit mindestens zwei verschiedenartigen Schneiden ver sehen sein, von denen die eine ausschliesslich zum Bearbeiten der Nutflanke und die andere zum Bear beiten des Nutengrundes ausgebildet ist. Hierdurch wird eine Randnut mit besonders hohen Oberflächen güte erzielt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele nä her beschrieben und erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Tischplatte, deren Teile mit Hilfe eines neuen Profils miteinander verbunden sind, Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt eines Teiles der Tischplatte nach Fig. 1, Fig. 3 einen Teilschnitt durch ein erfindungsge- mässes Fräswerkzeug zum Herstellen des Profils an den Platten,
Fig. 4. einen Querschnitt durch eine dünne Spanplat te mit einer Z-Verbindung und Fig. 5 einen schematischen Querschnitt durch einen weiteren Fräser nach der Erfindung, der in Eingriff mit einem gefrästen Holzteil steht.
Die Tischplatte gemäss Fig. 1 besteht aus zwei Spanplattenteilen 1 und 2, die von Umleimern 3 und 4 umgeben ist. Die Teile 1 bis 4 sind an den Verbin dungsstellen in neuer Weise profiliert und nach dem Auftragen von Leim ineinandergefügt. Anschliessend ist das Furnier 16 aufgeleimt.
Das an allen Teilen gleiche Profil ist in Fig. 2 gesondert dargestellt, welche einen Ausschnitt aus dem Spanplattenteil 2 in grösserem Massstab zeigt. An der Stirnfläche der Spanplatte 2 sind zwei Zinken 5 und 6 und zwei Nuten 7 und 8 angebracht, so dass die Summe der Zinken und Nuten, nämlich vier, gerad- zahlig ist. Dabei sind die Zinken und Nuten so auf die Dicke des Plattenteiles 2 verteilt, dass die dem Mittelzinken 5 und der Mittelnut 7 gemeinsame Flan ke 9 in die Mittelebene 10 des Teiles 2 zu liegen kommt. Weiterhin haben der Mittelzinken 5 und die Mittelnut 7 die gleiche Breite, so dass auch der Rand zinken 6 und die Randnut 8 gleich breit sind.
Der Randzinken 6 ist verkürzt ausgebildet und mit einem nach aussen schräg nach hinten verlaufenden Stoss 11 versehen. Entsprechend hat auch die gegenü berliegende Randnut 8 einen abgeschrägten Grund 12. Der Zinkenstoss 11 und der Nutengrund 12 sind in bezug auf den Mittelpunkt 13 der in der Mittelebene 10 liegenden Nutenwange 9 kreissymmetrisch angeord net. Damit ist das gesamte Profil, wie die in Fig. 2 eingezeichneten gestrichelten Linien zeigen, in bezug auf den Punkt 13 kreissymmetrisch, d.h. also, dass die Konturen des Profites nach Umschlag des Werkstückes um 180 um den Punkt 13 wieder zur Deckung kom men.
Infolgedessen können zwei Werkstücke mit dem gleichen Profil nach Umklappen des einen um 180 ohne weiteres ineinandergefügt werden, so dass alle miteinander zu verbindenden Teile mit dem gleichen Werkzeug bei gleicher Einstellung bearbeitet werden können.
Die Fig. 1 und 2 machen die Stabilität des Profites, das bei der neuen Verbindung zur Anwendung kommt, ohne weiteres deutlich. Besonders hervorzuheben ist, dass wegen der Verkürzung des Randzinkens 6 und der entsprechend verminderten Tiefe der Randnut 8 die freie Länge des Mittelzinkens 5 erheblich kürzer ist als die Länge der Nutenwange 9. Weiterhin ist von erheblichem Vorteil, dass der abgeschrägte Nuten- ,-rund 12 den -egenüberstehenden Randzinken über greift und dessen Flanke fest an den Mittelzinken 5 anpresst. Ein Ausweichen des Randzinkens nach aus sen, der durch seine verkürzte Ausbildung ohnehin schon eine erhöhte Stabilität besitzt, wird so wirksam verhindert.
Diese Eigenschaften des Profites machen die neue Verbindung insbesondere zum Verbinden von Holzteilen mit in Faserrichtung verlaufender Stossfuge, von Sperrholz, von Spanplatten mit Umleimern und von Spanplatten untereinander geeignet. Ferner ist hervorzuheben, dass die drei aneinanderliegenden Zinkenflanken bzw. Nutwangen einen sehr guten me chanischen Halt der Verbindung gewährleisten, wozu die sehr lange mittlere Nutwange 9 in besonderem Masse beiträgt. Ein Pressen der zusammengefügten Teile ist bei einwandfreier Herstellung des Profites nach dem Zusammenfügen der Teile nicht erforder lich.
Der mechanische Halt ist so gut, dass sich auch ohne Pressen eine einwandfreie Verleimung ergibt. Trotzdem sind die profilierten Teile leicht ineinander zufügen, insbesondere dann, wenn die äussere, paral lel zur Stossfuge verlaufende Kante 14 des Mittelzin kens, die an der scharfen Ecke des Randzinkens 6 vorbeigeführt werden muss, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, angefast ist.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Profil wird mit einem erfindungsgemässen Fräswerkzeug nach Fig. 3 hergestellt. Auf einer Spannhülse 21 sind vier Einzelfräser 22 bis 25 aufgesetzt und zu einem Form fräser vereinigt. Zu unterst ist ein Formfräser 22 mit einer kegeligen Flugfläche angeordnet, der zum Erzeu gen der Randnut 8 dient. Der Neigungswinkel der Flugfläche des Fräsers 22 entspricht dem Neigungs winkel des Nutengrundes 12.
Darüber befindet sich ein über den Formfräser vorspringender Nutenfräser 23 zum Erzeugen der Mittelnut 7. Der Abstand 26 des Nutenfräsers 23 von dem Formfräser 22 ist gleich seiner Schneidenhöhe 27. Beim Bearbeiten eines Werk stückes bleibt infolgedessen zwischen den Fräsern 22 und 23 ein Zapfen stehen, der die gleiche Breite hat wie die vom Fräser 23 erzeugte Nut. Dies ist der Mit telzapfen 5.
Unmittelbar an den Nutenfräser 23 schliesst sich nach oben ein weiterer Formfräser 24 mit kegeliger Flugfläche an, der zum Verkürzen des Randzapfens 6 dient. Der Neigungswinkel der Flug fläche des Fräsers 24 entspricht dem Neigungswinkel der Flugfläche des Fräsers 22. Der mittlere Durchmes ser des oberen Fräsers 24 ist etwas grösser als der Durchmesser des unteren Formfräsers 22. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Fräser so bemessen, dass der grösste Flugkreis des Formfräsers 24 gleich ist.
Zum Anfasen des Mittelzapfens 5 ist zwischen dem kleineren Formfräser 22 und dem Nut fräser 23 ein weiterer Fräser 25 angeordnet, der die Schneide des Fräsers 22 etwas untergreift. In Fig. 3 sind die Schneiden der einzelnen Fräser in einer ge meinsamen Ebene dargestellt, um ihre gegenseitige Lage zu veranschaulichen. In Wirklichkeit sind diese Schneiden jedoch auf dem Umfang des Werkzeuges gegeneinander versetzt.
Mit einem Fräser gemäss Fig. 3 lassen sich bereits Werkstücke verschiedener Dicke bearbeiten, weil die Stärke des Randzinkens 6 und entsprechend die Stär ke der Randnut 8 in weiten Grenze ohne Nachteil va riiert werden kann. Beim Einrichten der Fräsmaschine ist lediglich dafür Sorge zu tragen, dass die Unterkan te 28 des Nutenfräsers 23 in die Mittelebene 10 des Werkstückes fällt. Der Anwendungsbereich des erfin- dungsgemässen Fräsers wird noch weiter gesteigert, wenn ein Nutenfräser 23 mit veränderlicher Schneiden höhe Verwendung findet.
Derartige Nutenfräser sind meist derartig zweiteilig ausgebildet, dass durch Zwi schenlegen von Abstandsringen die Schneidenhöhe eingestellt werden kann. Entsprechend Abstandsringe müssen dann auch zwischen die Fräser 23 und 25 gelegt werden, um den Abstand 26 der jeweiligen Schneidenhöhe 27 gleich zu machen. Durch diese Massnahme kann das gleiche Fräswerkzeug für alle praktisch vorkommenden Holzstärken verwendbar ge macht werden.
Das erfindungsgemässe Fräswerkzeug gestattet da rüber hinaus auch die Herstellung eines Z-Profiles 31 nach Fig. 4, welches dann Anwendung finden kann, wenn die zu verbindenden Teile 32 und 33 für die er- findungsgemässe Verbindung zu dünn sind. Zu diesem Zweck wird auf die Hülse 21 nur der Formfräser 24 und darüber der Formfräser 22 aufgesetzt. Damit wird der Anwendungsbereich des erfindungsgemässen Form. fräsers auch auf das Herstellen von Verbindungspro filen für dünnste Holzteile erweitert.
Es sei in die sem Zusammenhang bemerkt, dass dieses Profil auch noch bei relativ geringen Holzstärken anwendbar ist und beispielsweise Sperrholz bis hinab zu einer Stärke von 8 mm ohne weiteres mit der erfindungsgemässen Verbindung versehen werden kann.
Wie in den Fig. 1 und 2 gestrichelt angedeutet, kann der Stoss des Randzinkens 6 schwächer geneigt sein, als der Grund 12' der entsprechenden Randnut. Auf diese Weise entsteht zwischen dem Stoss des Rand zinkens und dem Grund der gegenüberliegenden Rand nut je ein im Querschnitt etwa dreieckförmiger Hohl raum 15. Das zur Mitte hin weniger dichte Material der Spanplatte kann sich infolgedessen nach dem Frä sen ungehindert etwas aufrichten und dabei diesen Hohlraum mehr oder weniger ausfüllen, ohne dass ein einwandfreies Schliessen der Fuge verhindert wird.
Ein Hohlraum 15 könnte auch dadurch geschaffen werden, dass der Grund 12' der Randnuten nicht ge radlinig, sondern gewölbt ausgebildet wird. Hierdurch würde eine besonders gute Anpassung an die Form des Nutengrundes bzw. des Zinkenstosses der sich nach innen hin zunehmend aufsträubenden Spanplatte er zielt.
Das Fräswerkzeug nach Fig. 3 kann dadurch zur Herstellung der Nuten und Zinken einer Verbindung nach Fig. 2 mit einem stärker geneigten Grund 12' der Randnut 8 ausgebildet werden, dass die Neigung ss der Schneide 22' des Fräsers 22 gegenüber der Pa rallelen 29 zur Fräserachse grösser gemacht wird als die Neigung a der Schneide des Fräsers 24. In prakti schen Fällen kann z.B. der kleinere Neigungswinkel a etwa 27 und der grössere Neigungswinkel ss etwa 30 betragen.
Statt dessen könnte auch die Schneide des Fräsers 22 etwas ballig ausgebildet sein.
Die Tischplatte nach Fig. 1 ist mit einem Furnier 16 versehen. Da das Holz des Umleimers 3, 4 im Lau fe der Zeit einem gewissen Schwund unterworfen ist, während die Spanplatten 1 und 2praktisch nicht schwin den, würde sich mit der Zeit an der Stossstelle ein Absatz abzeichnen. Es ist deshalb zweckmässig, im Gegensatz zu der Darstellung in Fig. 1 den Umleimer an der Furnierseite mit dem Randzinken zu versehen und diesen Randzinken sehr dünn zu halten. Es bleibt dann der Schwund des Holzes so gering, dass sich ab zeichnende Ansätze vermieden werden.
Die Fig. 5 zeigt ein Fräswerkzeug zum Herstellen eines kreissymmetrischen Profiles, dessen Zinken und Aussparungen im wesentlichen keilförmig ausgebildet, aber an ihren Enden mit Federn bzw. Nuten mit pa rallelen Flanken versehen sind. Auch hier sind auf eine Spannhülse 111 mit dem unteren Bund 211 und dem Deckring 212 von unten nach oben ein Formfrä- ser 112 zum Fräsen der Randnut, anschliessend zwei Formfräser 113 und 114 zum Fräsen der zwischen den Zinken entstehenden Nuten und endlich ein Form fräser 115 zum Kürzen des Randzinkens des Profiles aufgesetzt.
Die Formfräser 112 bis 115 sind durch Zwischenringe 116 und 117 voneinander getrennt. Die Schneide 251 des Formfräsers 115 zum Kürzen des Randzinkens ragt in eine entsprechende Lücke 242 des Nutfräsers 114 hinein, derart, dass sich die durch die Schneidenkanten 253 und 243 ergebenden Flugflächen dieser beiden Fräser überschneiden.
Wie der schematischen Darstellung nach Fig. 5 zu entnehmen ist, ist das auf der Spannhülse 111 vereinig te Fräswerkzeug gegenüber dem Maschinentisch 118 in der Höhe so eingestellt, dass der Mittelpunkt<B>161</B> der schrägen Flanke 106 des zwischen den Nutfräsern 113 und 114 stehenbleibenden Zinkens 103 des auf dem Maschinentisch 118 aufliegenden Werkstückes 102 genau in die Mittelebene 121 dieses Werkstückes fällt. Damit ist gewährleistet, dass der Punkt 161 das Symmetriezentrum für die schrägen Flanken 106 des Profiles ist.
Die Kreissymmetrie des Profiles hat weiterhin zur Voraussetzung, dass die an den keilförmigen Teil der Zinken<B>103</B> anschliessenden Federn 104 genau so lang sind wie die entsprechenden Nutenteile mit parallelen Flanken, deren Tiefe durch die Abschnitte 234 und 244 der Nutenfräser 113 und 114 gegeben ist. Die Länge der Federn 104 kann auf einfache Weise durch einen in Fig. 5 strichpunktiert angedeuteten Anschlag 119 bestimmt werden, der die Eindringtiefe des Fräs- werkzeuges in das Werkstück 112 begrenzt.
Endlich müssen in bezug auf den Mittelpunkt 161 des Profiles der Stoss 108 des gekürzten Randzinkens 103' und entsprechend der Grund 109 der gegenüber liegenden Randnut, wie durch punktierte Linien in Fig. 5 angedeutet, kreissymmetrisch sein. Hierfür wird bei der Herstellung des Fräswerkzeuges durch eine geeignete Bemessung der Formfräser 112 und 115 Sor ge getragen. Es ist jedoch leicht ersichtlich, dass bei einem Nachschleifen des Fräswerkzeuges die ursprüng lich vorhandene Symmetrie zerstört wird.
Bei einem Nachschleifen des Fräsers 112 zum Er zeugen der Randnut wird dessen Schneide 221 in die Fig. 5 gestrichelt eingezeichnete Lage 221' zurückver setzt. Bei der Bearbeitung des Werkstückes 102 würde der Nuten-rund nunmehr die Lage 109' einnehmen. Um die Symmetrie des Profiles aufrecht zu erhalten, müsste also der Randzinken 103' stärker verkürzt werden, so dass sein Stoss mit der gestrichelten Linie 108' zusammenfällt. Eine solche Verlagerung des Stos- ses 108 des Randzinkens ist jedoch nicht etwa durch entsprechendes Nachschleifen des Fräsers 115 zu er reichen.
Ein solches Nachschleifen würde vielmehr ein Versetzen des Zinkenstosses in entgegengesetzter Rich tung zur Folge haben.
Durch Auswechseln der Distanzringe 117 zwischen den Fräsern 114 und 115 ist es möglich, diese Fräser einander zu nähern und somit den Durchmesser des Durchdringungskreises, der von den Flugflächen der Schneiden 243 und 253 dieser beiden Fräser bestimmt ist, derart zu vergrössern, dass eine zum Nutengrund <B>109'</B> in bezug auf den Punkt 161 kreissymmetrische Flanke 108' am Ende des Randzinkens 103' erzeugt wird. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbei spiel genügt es, einen der Distanzringe 117 zu entfer nen.
Der Fräser 115 nimmt dann die gestrichelt ein gezeichnete Lage 115' ein und seine Schneide reicht bis zu der zum Nutengrund <B>109'</B> symmetrischen Stirn fläche 108' des Randzinkens 103'. Da Zwischenringe in sehr feinen Abstufungen erhältlich sind, ist eine sehr genaue Symmetrierung des Profiles möglich. Ins besondere kann auch durch eine geeignete Auswahl der Zwischenringe<B>117</B> dafür Sorge getragen werden, dass die Fugen 107 (Fig. 1) an den Aussenflächen der zu verbindenden Teile einwandfrei geschlossen sind, bevor der Flächendruck auf den Flanken der Zinken und Nuten ein erträgliches Mass überschreitet.
Die Schneiden der Fräswerkzeuge werden zweck mässig so angeordnet, dass sie von den Kanten des Werkstückes her mit ziehenden Schnitt arbeiten. Insbe sondere können zu diesem Zweck am Formfräser zum Erzeugen der Randnut zwei verschiedenartige Schnei den angebracht sein, von denen beispielsweise beim Profil nach Fig. 5 die eine zum Bearbeiten der Nut flanke 106 des Werkstückes 102 und die andere zum Bearbeiten des Nuten-rundes 109 ausgebildet ist.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Aus führungsbeispiele beschränkt. Es sind vielmehr sowohl Profile mit abweichenden Formen als auch Fräser mit verschiedenartigem Aufbau denkbar, die von der Er findung Gebrauch machen.