DE102005007258B4

DE102005007258B4 - Kurvenlineal für ein Fräswerkzeug

Info

Publication number: DE102005007258B4
Application number: DE102005007258A
Authority: DE
Inventors: Dierk Soeder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2025-02-17
Also published as: DE102005007258A1

Abstract

Kurvenlineal (1) für ein Fräswerkzeug, bestehend aus einem lang gestreckten Grundkörper (3), welches eine vordere vertikale Anfahrkante zum Führen eines Werkzeugs, eine hierzu parallel beabstandete hintere vertikale Kontur (4) sowie jeweils eine horizontale Unter- und Oberseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im hinteren Bereich des Grundkörpers (3) vertikale Bohrungen (5) vorgesehen sind, welche parallel zur Anfahrkante verlaufen und dass jeder Bohrung (5) ein halbkreisförmiger Materialkranz (6) zugeordnet ist, der über den Grundkörper (3) im Bereich der hinteren Konturkante (4) herausragt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kurvenlineal für ein Fräswerkzeug.
Für diverse Holzwerkstücke werden bogen- und kurvenförmige Kopierkanten benötigt, wie sie bei Schablonen im Fenster- und Türenbau, im Möbelbau und Treppenbau sowie im Innenausbau und Bootsbau eingesetzt werden.
Die am weitesten verbreitete Methode zur Herstellung dieser Kopierkanten ist die Herstellung von Schablonen. Eine Schablone hat eine oder mehrere vertikale Kopierkanten, die dem gewünschten Verlauf des zu fertigenden Werkstücks möglichst genau entsprechen. Die Schablone wird ober- oder unterhalb des Werkstücks gespannt, geschraubt oder genagelt, wobei das Werkstück grob vorgesägt und noch einige Millimeter Werkstückmaterial über den zu fräsenden Verlauf hinaus breiter ist. Nun fährt ein rotierendes Fräswerkzeug mit einer kombinierten Kopiereinrichtung (ein kugelgelagerter Anlaufring, ein stationärer Ring, oder ein zylindrischer Führungszapfen) auf einer meist vertikalen Achse an der Schablonenkante entlang, wobei das Fräswerkzeug das überstehende Werkstückmaterial zerspant. Eine solche Schablone ist beispielsweise durch die US 3,442,309 A bekannt.
Die Herstellung der Schablone geht mit erheblichem Zeitaufwand einher. Es ist erforderlich, die Schablonenkante gemäß dem gewünschten Verlauf möglichst genau, zeitsparend und kostengünstig herzustellen.
Eine Methode ist die, den Schablonenrohling mit einer Band- oder Stichsäge grob vorzusägen, um dann den genauen markierten Verlauf zum Beispiel durch Schleifen nachzuarbeiten. Diese Methode ist sehr zeitintensiv und die Qualität der Schablonenkante hängt unmittelbar von dem Geschick des Bearbeiters ab.
Eine weitere Methode besteht darin, mit einer am Radialarm geführten Oberfräsmaschine kreisförmige Schablonenkanten auszufräsen. Mit dieser Methode können allerdings keine Kurvenkanten ausgefräst werden und der Radius ist von der Länge des führenden Radialarms abhängig, also meist schon aus Platzgründen begrenzt.
Eine weitere Praktik ist die Herstellung auf CNC-gesteuerten Maschinen. Hier werden die Schablonenkanten direkt gefräst. Die Bearbeitung mit CNC-gesteuerten Maschinen ist aufgrund der Anschaffungskosten und der Programmierzeit sehr kostenintensiv.
Vereinzelt werden flexible Schablonen vorgeschlagen ( DE 37 06 683 A1 ), wonach Vierkantleisten aus Holz oder Kunststoff auf den Schablonenwerkstoff oder das Werkstück geschraubt werden, sodass die Leiste eine Anfahrkante für eine von Hand geführte Oberfräse bildet, die den Verlauf direkt nachfräst. Hierbei ergeben sich folgende Probleme: Zum einen ist neben der erforderlichen Elastizität einer Leiste für die Biegung, eine gewisse Reststeifigkeit erforderlich, damit die Leiste auch dort, wo sie nicht angeschraubt ist, Kraft überträgt, und somit dem Druck der Kopiereinrichtung standhält, wodurch erst eine saubere und sichere Fräsung möglich ist.
In dem Fall aber wo eine Leiste so schmal ist um auch enge Kurven biegen zu können, reicht die Reststeifigkeit nicht aus, und die Leiste biegt durch, dass Sie dem den Druck der Kopiereinrichtung nicht standhält. Bei einer zu schmalen Leiste markieren sich zusätzlich die Köpfe der Befestigungsschrauben an der Anfahrkante, so dass Ausbeulungen entstehen die sich am Fräsbild markieren.
Ist die Leiste breiter, so dass keine Durchbiegungen und Ausbeulungen entstehen würden, so fehlt es der Leiste an Elastizität um auch enge Radien und Kurven nachbilden zu können.
Aufgabe der Erfindung ist es, gegenüber dem Stand der Technik ein einfaches Kurvenlineal für Fräswerkzeuge so auszubilden, dass an Schablonenkanten auch bei engen Radien und Kurven qualitativ einwandfreie Fräsungen entstehen, dass es zu keinen Durchbiegungen und Ausbeulungen kommt, dass die Fertigungszeit erheblich verkürzt wird und dass die Vorrichtung in Bezug auf den Anschaffungspreis für den Anwender kein Hindernis darstellt.
Das wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dabei ist das flexible Lineal elastisch, besteht aus einem gummi-, kautschuk- oder kunststoffartigen Material, und lässt sich durch Handkraft beulenfrei biegen. Es sind vorübergehende Presskräfte vorhanden, die durch Anschrauben, Ansaugen oder Anpressen, das flexible Lineal mit einem festen Untergrund (Werkstück) (Schablone) verbindet, und eine Kopiereinrichtung verursacht beim Abfahren der Anfahrkante keine Durchbiegungen.
Das flexible Lineal wird zur Herstellung von Schablonen aus Holz oder Holzwerkstoffplatten durch handelsübliche Schrauben einfach auf die Schablone aufgeschraubt. Dazu wird es in die Form des gewünschten Verlaufes gebogen und an beispielsweise einer Linie angeschraubt. Die vertikale Anfahrkante bewirkt hierbei ein einfaches Anlegen des flexiblen Lineals an der vorgegebenen Linie. Das Schablonenmaterial ist noch um einige Millimeter breiter, ragt also über die vorgegebene Linie hervor und ist grob vorgeschnitten.
Durch den schmalen Grundkörper sind enge Biegungen möglich. Durch die zusätzlich gewonnene Breite der über den Grundkörper hinausragenden halbkreisförmigen Materialkränze mit seinen im wesentlichen zentrisch angeordneten vertikalen und aufgereihten Bohrungen, wird beim Anschrauben Stabilität durch grössere Pressfläche übertragen. Die Schraubenköpfe der Befestigungsschrauben mit ihren endlichen Ausdehnungen haben nun genügend Abstand zur sensiblen Anfahrkante, so dass keine Ausbeulungen entstehen, und sich aufgrund der Elastizität des flexiblen Leistenmaterials leichter versenken.
Bei der Bearbeitung durch eine von Hand geführte Oberfräsmaschine wird die zu bearbeitende Schablone mit aufgeschraubtem flexiblen Lineal gegen verrutschen gesichert, wobei die Handoberfräse mit einer Kopiereinrichtung an der Anfahrkante anfährt, und das rotierende Fräswerkzeug das über die Linie stehende Schablonenmaterial zerspant. Die vertikale Anfahrkante bewirkt einen sicheren Anschlag für den mit dem Fräswerkzeug kombinierten Führungsring. Die horizontale Oberseite des flexiblen Lineals bildet eine Auflagefläche für den Frästisch der Oberfräsmaschine.
Bei der Bearbeitung an einer stationären Tischfräsmaschine wird die Schablone mit dem aufgeschraubten flexiblen Lineal auf dem Maschinentisch aufliegend vorbeibewegt, wobei ein auf einer rotierenden Welle aufgespannter Anlaufring die Anfahrkante abfährt und das Fräswerkzeug das überstehende Werkstückmaterial zerspant. Der Vorschub kann sowohl von Hand als auch mit dem Vorschubapparat erfolgen.
Werden gleichzeitig zwei flexible Lineale benutzt, beispielsweise für eine Vorder- und Hinterkante einer Schablone, oder wenn die Breite parallel gefräst wird, so kann die Schablone mit beiden angeschraubten flexiblen Linealen alternativ auch umgedreht werden, nun bilden die horizontalen Oberseiten, die jetzt Unterseiten sind, eine sichere Auflage für die Bearbeitung auf dem Frästisch. Nach dem Abschrauben des flexiblen Lineals verfügt die Schablone über die gewünschte Fräsung und das flexible Lineal kann für weitere noch zu fräsende Kurven oder Rundungen verwendet werden.
Das flexible Lineal ist auch für weitere Einsatzgebiete vorgesehen. So sind die Bohrungen auch dafür vorgesehen beispielsweise Vakuumsauggreifer auf zu nehmen. Jetzt kann das flexible Lineal auch auf Glasflächen, Metalloberflächen oder Kunststoffoberflächen eingesetzt werden, und als Anschlag für einen Zeichenstift oder ein Markierungsgerät dienen. Beim Einsatz auf Glasoberflächen ist es nun möglich gegen die Anfahrkante einen Glasschneider zu führen und gemäß dem vorgegebenen Verlauf das Glas vorzuritzen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
Die 1 zeigt die Draufsicht auf die horizontale Oberseite (8) des flexiblen Lineals (1). Die Eigenschaft der Elastizität hat die Bestrebung immer in die im Wesentlichen gerade Ausgangsform zurück zu federn. Deutlich zu sehen sind hier die Anfahrkante (2), die Breite des Grundkörpers (3), die Bohrungen (5), die im Wesentlichen zentrisch angeordneten halbkreisförmigen Materialkränze (6) und die hinteren Konturkanten (4).
Die 2 zeigt die Draufsicht auf das auf die Schablone, Werkstück (13) aufgeschraubte flexible Lineal (1). Deutlich zu sehen sind die angeschraubten Schraubenköpfe (12), der an der Anfahrkante (2) anliegende Kopiering (11), die Drehrichtung (10) (Pfeil) des unter dem Kopiering angeordneten Fräswerkzeuges mit der Draufsicht auf die Werkzeugachse (15). Am linken Ende des flexiblen Lineals (1) ist bereits ein Teil des Schablonen-, bzw. Werkstückmaterials (9) abgefräst. Auf der gegenüberliegenden Seite des Kopierringes (11) ist noch zu fräsendes Schablonenmaterial (13a) vorhanden. Dieses Material steht vor der Anfahrkante (2) noch über. Zu sehen ist auch bereits abgefrästes Schablonenmaterial (13b) in Form von Spänen. Der Pfeil (16) zeigt die Vorschubrichtung der Schablone.
Die 3 zeigt den in der 2 angegebenen Schnitt. Deutlich zu sehen ist die Schablone (13), die auch ein Werkstück sein kann. Das ist dann sinnvoll, wenn z. B. eine Seite des Werkstückes unsichtbar ist und die Schraubenlöcher nicht stören, oder in dem Fall, wenn das flexible Lineal mit Vakuumsauggreifern gespannt ist. Das flexible Lineal (1) ist auf die Schablone (13) aufgeschraubt, diese liegt auf einem Frästisch (14) einer stationären Tischfräse auf. Auf der vertikalen Fräswerkzeugachse (15) ist der Kopiering (11) über dem Fräswerkzeug (10) aufgespannt, wobei der Kopiering (11) an der Anfahrkante (2) anliegt. Deutlich zu sehen ist die Schnittfläche (1a) durch den Querschnitt des flexiblen Lineals (1) und der Schablone (13). Aus Gründen des besseren Verständnisses geht der Schnitt nicht durch die Schraube (12) selbst hindurch. Schön zu sehen ist die begrenzte Höhe des Grundkörpers (3) durch die horizontale Oberseite (8) und die parallel dazu angeordnete Unterseite (7).

Claims

Kurvenlineal (1) für ein Fräswerkzeug, bestehend aus einem lang gestreckten Grundkörper (3), welches eine vordere vertikale Anfahrkante zum Führen eines Werkzeugs, eine hierzu parallel beabstandete hintere vertikale Kontur (4) sowie jeweils eine horizontale Unter- und Oberseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im hinteren Bereich des Grundkörpers (3) vertikale Bohrungen (5) vorgesehen sind, welche parallel zur Anfahrkante verlaufen und dass jeder Bohrung (5) ein halbkreisförmiger Materialkranz (6) zugeordnet ist, der über den Grundkörper (3) im Bereich der hinteren Konturkante (4) herausragt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurvenlineal (1) – elastisch ist, – aus einem gummi-, kautschuk- oder kunststoffartigen Material besteht und – durch Anschrauben (12), Ansaugen oder Anpressen das Kurvenlineal (1) mit einem festen Untergrund (Werkstück) (Schablone) (13) verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fräswerkzeug einen kugelgelagerten, kreisrunden Anlaufring auf einer rotierenden Werkzeugwelle (15) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlaufring von einer rotierenden Werkzeugwelle durchragt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass als Kopiereinrichtung ein stationärer, zylindrischer Führungszapfen verwendet wird, der mit seiner axialen Ausrichtung auf einer Linie mit der Werkzeugachse eines rotierenden Werkzeugs angeordnet ist, von der Werkzeugachse selbst aber völlig getrennt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (5) reihenförmig und im gleichen Abstand hintereinander und parallel zur Anfahrkante (2) angeordnet sind und dass die Aufreihung der Bohrungen (5) stets an je einem Ende der insgesamt zwei Enden des Kurvenlineals (1) beginnt bzw. endet.
Vorrichtung nach Anspruch 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (5) Aufnahmen für handelsübliche Schrauben (12) sind, die das Kurvenlineal (1) durch Anschrauben fest mit dem Werkstück (13) verbinden.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (5) Aufnahmen für Vakuumsauggreifer sind, die das Kurvenlineal (1) durch Ansaugen der Vakuumsauggreifer fest mit einem Trägermaterial verbinden.
Verwendung eines Kurvenlineals (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche für einen Zeichenstift, eine Glasschneide- oder eine Glasvorritzeinrichtung.