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Die
Erfindung betrifft eine Frässchablone
mit einer darin geführten
Handoberfräse
zum Fräsen
von einfachen bis hin zu komplexen, sich ergänzenden sowie erweiterbaren
Mustern in ein Werkstück
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Unter Muster kann folgendes
verstanden werden: Formen, Bilder, Zeichen, Buchstaben, Ziffern,
kerbschnitzereiähnliche
Ornamente, Verzierungen etc.
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Aus
DE 297 10 997 U1 ist
eine variable Kreisfrässchablone
für Handoberfräsen in der
Holz- und Kunststoffbearbeitung bekannt. Diese besteht aus einer
Grundplatte mit runder Öffnung,
einer Drehplatte, die mit drei Rollstiften geführt wird, einer Schlitzöffnung für die Führung der
Kopierhülse
(Anlaufring) der Oberfräse
und dem Führungs-
bzw. Verstellgestänge.
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Die
bekannte variable Kreisfrässchablone hat
den Nachteil, dass lediglich Bohrungen und Kreise sowie Kreisöffnungen
gefräst
werden können.
Die zusätzliche
Fräsung
von Mustern ist hiermit nicht möglich.
Eine Fixiermöglichkeit
der an festgelegten Positionen in der Grundplatte geführten Drehplatte
ist nicht vorgesehen. Es sind lediglich kreisförmige Drehbewegungen möglich. Daher
erfüllt
diese variable Frässchablone
nur die Funktion eines Fräszirkels.
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Des
weiteren ist bekannt, beim Ausfräsen sowie
beim Einsatzfräsen
von unterschiedlichsten Mustern mit Hilfe einer Handoberfräse Frässchablonen
zu verwenden. Diese Schablonen finden als Außen- und Innenschablonen Anwendung.
Für jedes
zu fräsende
Muster muss eine Schablone angefertigt werden. Der Fräsvorgang
mit der Schablone läuft
dabei folgendermaßen
ab: Die Schablone wird auf dem Werkstück fixiert. Dann werden mittels
an der Handoberfräse
angebrachter Anlaufhülse
die Konturen der Schablone abgefahren (bei Außenschablonen: Abfahren der
Schablonenaußenkonturen,
bei Innenschablonen: Abfahren der Konturenaussparungen).
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Komplexere
Fräsarbeiten
sind mit Hilfe einer CNC-Fräse
(computergesteuerter Werkzeugmaschine) möglich.
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Die
bekannten Frässchablonen
(Innenschablonen, Außenschablonen)
haben den Nachteil, dass für
jedes zu fräsende
Muster eine separate Frässchablone
hergestellt werden muss. Mit diesen Schablonen kann dann nur das
eine vorgegebene Muster gefräst
werden. Dieses gilt sowohl für
Außenschablonen
als auch für
Innenschablonen. Die Herstellung solcher Schablonen ist sehr zeitaufwendig
und teuer. Außerdem
bedarf es neben entsprechenden Herstellungsverfahren auch einer
gewissen Kreativität
sowie besonderer Fachkenntnisse im Bereich der Verzierungen von
Werkstücken.
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Die
Qualität
der Fräsung
hängt direkt
von der Ausführung
der Schablone ab. So werden Unebenheiten an den Aussparungen (bei
Innenschablonen) sowie am Schablonenrand (bei Außenschablonen) direkt in die
Fräsung
mitübertragen.
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Nachteilig
bei Außenfrässchablonen
ist, dass nur die Außenumrisse
eines Musters gefräst werden
können.
Als nachteilig bei Innenfrässchablonen
ist zu sehen, dass eine vollständige
Fräsung
eines umfangreichen Musters nicht möglich ist, da nicht sämtliche
Details aus der Frässchablone
herausgearbeitet werden können.
Begründet
wird dieses mit dem Herausfallen bestimmter Teilbereiche der Schablone
durch eine eventuell unvermeidbare Überschneidung im Fräsverlauf
(zum Beispiel bei einer Schablone zum Fräsen des Großbuchstabens B). Bei einer
entsprechenden Schablone und der Verwendung einer Handoberfräse mit Kopierhülse und Fräser gäbe es hier
unerwünschte Überschneidungsprobleme
im Mittelfräsbereich
des "B". Einweiteres Anschauungsbeispiel
für diese
Problematik ist eine Schablone zum Fräsen mehrerer Kreise mit unterschiedlichen
Durchmessern um einen gemeinsamen Mittelpunkt. Hier könnte sich
nur der größte Durchmesser
auf der Schablone befinden, da die kleineren Schablonenteile herausfallen
würden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Frässchablone
zum Fräsen
von einfachen bis hin zu umfangreichen sich ergänzenden sowie erweiterbaren
Mustern aus einem Werkstück
mittels einer Handoberfräse
mit Kopierhülse
und Fräser
zu schaffen. Durch die Vorgabe von wenigen Basismustern in Form
von Musteraussparungen in einem beweglichen Passformteil sowie durch
Verschieben, Verdrehen, Versetzen oder durch Wenden des beweglichen
Passformteils nach jedem Fräsvorgang
wird eine sehr hohe Mustervariations- und Musterkombinationsfräsvielfalt ermöglicht und
die Frässchablone
soll vielseitig verwendbar, einfach zu handhaben, kostengünstig und erweiterbar
sein.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhaft
ist, dass der Anwender einer Handoberfräse mit Kopierhülse und
Fräser
durch Verwendung dieser erfindungsgemäßen Frässchablone in die Lage versetzt
wird, unter Vorgabe von nur wenigen an vorgegebenen Positionen auf
dem Passformteil ausgenommenen Musteraussparungen sowie durch Verschieben,
Verdrehen, Versetzen oder durch Wenden des beweglichen Passformteils
nach jedem Fräsvorgang
mehrere unterschiedliche komplette, sich ergänzende, sowie formmäßig und
größenmäßig erweiterbare
Muster zu fräsen.
Eine Fräsung
von schnitzereiähnlichen
Ornamenten (Kerbschnitzen) ist dadurch ebenfalls möglich.
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Eine
Teilfräsung
eines Muster ist möglich
(z. B. 1/4- oder 1/2-Muster) (12).
Durch Verwendung von weiteren zueinander kompatiblen Passformteilen
sowie einer in X-Richtung sowie Y-Richtung verstellbaren Führungsschiene
kann ein Muster nochmals größenmäßig oder
formmäßig erweitert werden.
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Dem
Anwender dieser Frässchablone
wird die Möglichkeit
eröffnet,
Muster zu fräsen,
wie es nur mit einer CNC-Werkzeugmaschine möglich ist. Eine zeitaufwendige
und damit kostspielige Herstellung von Einzelfrässchablonen kann für den Anwender entfallen.
Sollte es dem Hobby- und Freizeitanwender an der entsprechenden
Kreativität
und Fräserfahrung,
insbesondere bei der Verzierung von Werkstücken mangeln, kann er mit Hilfe
dieser Frässchablone
schnell und sicher Muster in Werkstücke fräsen.
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Ein
weiterer Vorteil gegenüber
herkömmlichen
Frässchablonen
ist, dass der Anwender die Möglichkeit
hat, das zu fräsende
Muster selbstständig
zu variieren. Durch entsprechende Wahl der Fräser und Kopierhülsen kann
das Erscheinungsbild der zu fräsenden
Muster nochmals variiert werden. Einsatzfräsen sowie Ausfräsen von
Mustern ist mit dieser Frässchablone
gleichzeitig möglich.
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Die
Herstellung der Frässchablone
soll in größeren Stückzahlen
mit einer computergesteuerten Werkzeugmaschine (CNC) erfolgen, um
dem Anwender eine besonders günstige
Alternative zur Einzelschablonenanfertigung zu bieten.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Frässchablone
sowie weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen prinzipmäßig dargestellt und werden
im Folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen
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1: die perspektivische Ansicht
der bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Frässchablone
mit eingesetztem beweglichem Passformteil und einer in X-Richtung
sowie Y-Richtung verstellbaren Führungsschiene;
und
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2: die Draufsicht der bevorzugten
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Frässchablone
mit Beispielen von Musteraussparungen im beweglichen Passformteil;
und
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3–8:
eine Auswahl von Fräsmusterkombinations-
und Variationsbeispielen bei der Verwendung der Musteraussparungsbeispiele
gemäß 2 der erfindungsgemäßen Frässchablone
und unter Verwendung der in Y-Richtung sowie in X-Richtung verstellbaren
Führungsschiene
gemäß 1; und
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9: die Draufsicht einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Frässchablone
mit weiteren Beispielen von Musteraussparungen im beweglichen Passformteil;
und
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10–15:
eine Auswahl von Fräsmusterkombinations-
und Variationsbeispielen bei der Verwendung der Musteraussparungsbeispiele
gemäß 9 der erfindungsgemäßen Frässchablone;
und
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16: die Draufsicht einer
weiteren Ausführungsform
einer Frässchablone
mit beweglichem Passformteil in einer Grundplatte sowie alternativer Fixiermöglichkeit;
und
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17: die Draufsicht einer
Frässchablone mit
beweglichem Passformteil, in dem nochmals ein oder mehrere bewegliche
Passformteile eingesetzt sind; und
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18: die Draufsicht einer
Frässchablone mit
beweglichem Passformteil, in dem nochmals ein oder mehrere quadratische
bewegliche Passformteile eingesetzt sind, in die wiederum ein beweglicher Passformteil
eingesetzt ist; und
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19: die Draufsicht einer
rechteckigen Frässchablone
mit beweglichem rechteckigem Passformteil, in dem wiederum ein beweglicher
Passformteil eingesetzt ist; und
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20: die Draufsicht einer
Frässchablone mit
beweglichem rechteckigem Passformteil, und
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21: die Draufsicht einer
weiteren Ausführungsform
einer Frässchablone
mit beweglichem Passformteil in einer Grundplatte sowie einer weiteren
alternativen Fixiermöglichkeit;
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Frässchablone 1 besteht aus einer Grundplatte
(2) sowie mindestens einem beweglichen Passformteil (3).
Als Material kann z. B. Holz, Aluminium, Hartkunststoff, Hartpapier
oder sonstiger formbeständiger
Werkstoff verwendet werden. Die Plattenstärke von der Grundplatte (2)
sowie dem beweglichen Passformteil (3) sollte idealerweise
je nach Anwendung ca. 2–20
mm betragen. Dabei sollen beide Teile die gleiche Materialstärke aufweisen. Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Frässchablone
ist aus der Grundplatte (2) eine Aussparung (1)
für die
Aufnahme des beweglichen Passformteils (3) herausgearbeitet
worden. Das bewegliche Passformteil (3) der bevorzugten
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Frässchablone
weist eine kreisrunde Form auf, die passgenau in die kreisförmige Aussparung
der Grundplatte (2) eingesetzt wird. Alternativ kann das Passformteil
(3) in einer besonderen Weiterführung der erfindungsgemäßen Frässchablone
als Mehreck 20 hergestellt
sein.
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Dementsprechend
ist dann auch die Grundplatte (2) mehreckig ausgenommen.
Es sind Fixiermöglichkeiten
(Grundplatte/Passformteil) (9) vorhanden. Dieses ermöglicht das
Fixieren des beweglichen Passformteils (3) für eine Musterfräsung an
vorgegebener Position mit der Grundplatte (2). Das Passformteil
(3) ist je nach zu fräsendem
Muster in mehrere gleichgroße
Sektoren (8) aufgeteilt.
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Wenigstens
eine Musteraussparung (Beispiel) (4) ist auf einen genau
festgelegten Bereich des beweglichen Passformteils (3)
als Aussparung eingearbeitet. Die Position des beweglichen Passformteils
(3) kann nach jedem Fräsvorgang
durch Verschieben, Versetzen, Verdrehen oder durch Wenden innerhalb
der Grundplatte (2) verändert
werden. Die Anzahl der Musteraussparungen (Beispiel) (4) hängt von
der Größe des Passformteils
(3) sowie der Komplexität
des zu fräsenden
Musters ab. Um eine weitere Mustervielfalt zu erreichen, kann ein
Einlegeteil (5) in eine dafür vorgesehene Musteraussparung eingesetzt
werden. Die Schablonen, insbesondere das bewegliche Passformteil
(3), sind so konzipiert, dass sie untereinander kompatibel
sind und sich zur Fräsung
von neuen Mustern ergänzen.
Dieses gilt jedoch nur für
Schablonen mit gleichgroßem
beweglichem Passformteil. In einer besonderen Weiterführung der
erfindungsgemäßen Frässchablonen
kann durch die Verwendung einer in X-Richtung sowie Y-Richtung verstellbaren
Führungsschiene
(13) eine Mustererweiterung ermöglicht werden. Auf der Grundplatte
(2) der erfindungsgemäßen Frässchablone
ist eine Befestigungsmöglichkeit
für diese
Führungsschiene
(10) vorgesehen. Die Führungsschiene (13)
kann beispielsweise mit Hilfe von Befestigungsbolzen (15)
arretiert werden. Die Befestigungsbolzen (15) werden bei
dieser Arretierungsmöglichkeit
in die Bohrungen für
Feststeller (14) gesteckt. Der Abstand der Bohrungen für Feststeller
(14) zueinander ist festgelegt, um eine definierte Bewegung
der Frässchablone
in X- bzw. Y-Richtung zu gewährleisten.
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Die 16–21 zeigen
besondere weiterführende
Ausführungsformmöglichkeiten
der erfindungsgemäßen Frässchablone.
Die Auswahl des zu fräsenden
Musters erfolgt durch ein für
jede Frässchablone
beigefügtes
Musterauswahlblatt. Hier kann der Anwender die Information bekommen,
welche Musteraussparungen (Beispiele) (4) er zum Fräsen des
ausgesuchten Musters benötigt.
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Der
eigentliche Fräsvorgang
läuft im
einfachsten Fall wie folgt ab: Bei der bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Frässchablone
wird die Grundplatte (2) auf das Werkstück gelegt, entsprechend ausgerichtet
und mittels z. B. Schraubzwingen fixiert. Das Passformteil (3)
muss dabei beweglich bleiben. Die Größe der Kopierhülsen (16)
sowie die zu verwendenden Fräser
(17) an der Handoberfräse
(11) werden für
jedes Muster vorgeschlagen. Dann wird die Frästiefe an der Handoberfräse (11)
eingestellt. Nun führt
man die mit Kopierhülse (16)
und Fräser
(17) bestückte
Handoberfräse
(11) an den Innenkanten der zum Muster zugehörigen Musteraussparungen
(Beispiel) (4) im beweglichen Passformteil (3)
entlang.
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Der
Fräsmustervorgabe
entsprechend wird das bewegliche Passformteil (3) nach
jedem Fräsvorgang
durch Verdrehen, Versetzen, Verschieben oder Wenden in eine neue
Position gebracht. Diese Schritte werden solange wiederholt, bis
das gewünschte Muster
komplett gefräst
ist. Zum Fräsen
bestimmter Muster werden oft nur Teilstrecken der Musteraussparungen
(Beispiel) (4) benötigt.
Der Anwender bekommt anhand des Musterauswahlblattes die Informationen,
an welchen Teilstrecken der Anlaufring der Handoberfräse entlang
geführt
werden kann. 2 und 9 zeigen die Draufsichten
der bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Frässchablone
mit Beispielen von Musteraussparungen (Beispiel) (4) im beweglichen
Passformteil (3) sowie eine geringe Auswahl (3–8 und 10–15)
der mit diesen Schablonen zu fräsenden
Mustern. Bei den Fräsmustern
gemäß 3–8 findet
eine Führungsschiene
(13) Anwendung, um das Fräsmuster in X- oder Y-Richtung
zu erweitern.
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- 1
- Aussparung
(für das
bewegliche Passformteil)
- 2
- Grundplatte
- 3
- bewegliches
Passformteil
- 4
- Musteraussparungen
(Beispiele)
- 5
- Einlegeteil
- 6
- Musteraussparungen
im Einlegeteil (Beispiele)
- 7
- Werkstück
- 8
- Sektor
(einer von mehreren möglichen)
- 9
- Fixiermöglichkeiten
(Grundplatte/beweglicher Passformteil)
- 10
- Befestigungsmöglichkeit
für die
Führungsschiene
- 11
- Handoberfräse
- 12
- Frässchablone
- 13
- Führungsschienen
(für X-Richtung
und Y-Richtung)
- 14
- Bohrungen
für Feststeller
- 15
- Feststellbolzen
- 16
- Kopierhülse
- 17
- Fräser