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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fräsen
eines Bauteils aus einem plattenförmigen Werkstück,
wobei das Bauteil bevorzugt aus einer Holzplatte (insbesondere Sperrholzplatte)
besteht. Es ist jedoch auch möglich, die Vorrichtung zum
Bearbeiten von Platten aus Kunststoff oder Metall sowie zum Trennen
von Acrylglas, GFK, Schaumstoff, Gummi, Gips, Leder und Kork zu
verwenden.
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In
den letzten Jahren nahm die Anzahl an Typenreihen und Geräten
bei Dekupiersägen, speziell auf dem deutschsprachigen Markt,
enorm zu. Dabei wird unter „Dekupieren" bekanntlich „ausschneiden, aussägen"
verstanden, wobei speziell eine Dekupiersäge eine „Schweif-
bzw. Laubsäge" mit entsprechenden Zusätzen darstellt.
Derartige Sägen finden breite Anwendung sowohl in der Heimwerkerbranche,
als auch im Profibereich. Genannt seien bei letzterem u. a. die
Einsatzbranchen Formenbau, Feinmechanik und Modellbau sowie Spielzeugherstellung,
ebenso Designer, Architekten und Schreiner. Profi-Dekupiersägen
hoher Leistung für den industriellen Einsatz, z. B. das
System VariSpeed des Unternehmens Miksch GmbH Göppingen,
dienen hierbei vor allem zur Bearbeitung von Massivholz, Sperrholz, Kunststoff
und Metall. Im Vergleich zur Heimwerkerbranche sind bedeutend höhere
Anforderungen an Stabilität und Schwingungsverhalten der
Produkte zu stellen.
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Auf
dem deutschsprachigen Markt ist eine große Typenreihe an
Dekupiersägen vorhanden. Folgende Produzenten und Vertriebsorganisationen bzw.
Anbieter seien genannt:
- • Rexon Europe
GmbH Hilden
- • Proxxon GmbH Niersbach/Einhell
- • Hegner Nürnberg
- • Miksch GmbH Göppingen
- • Atika
- • Scheppach
- • Westfalia
- • Conrad Electronic SE
- • teliad Internetmarketing GmbH (Osalo)
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Analysiert
man die auf dem Markt befindlichen Dekupiersägen, so lassen
sich als Charakteristika u. a. ableiten:
Die Produkt-Herstellungszeit
beim Dekupiersägen ist relativ groß. Wesentliche
Ursache ist, dass durch das realisierte Grundprinzip des Sägens
ein ständiges Ein- und Ausspannen der Sägeblätter
und damit „Zeit" erforderlich ist, die die Produktivität
jedoch begrenzt. Um die relativ große Herstellungszeit
beim Dekupiersägen zu minimieren, wird in den Produkten ein
Sägeblattschnellverschluss verwendet. Oft ist ein Schnellspannhebel
vorhanden, wobei das genannte grundsätzliche Problem nicht
gelöst wird. In der Verkürzung dieser „Zeit"
liegt offensichtlich der entscheidende Ansatzpunkt für
eine prinzipielle Weiterentwicklung des Dekupierens mit den bisherigen
Vorrichtungen.
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Das
Grundprinzip des Sägens erfordert auch einen entsprechenden
Sägeblatt-Hub sowie eine Hubgeschwindigkeit, die aber vor
allem aus dynamischen Gründen begrenzt ist. Als mittlere
Werte werden bei den Produkten aufgeführt: Hub des Sägeblatts
etwa 15 mm, Hubgeschwindigkeit: 400–1600 min–1.
Um eine entsprechende Herstellungsqualität zu erreichen,
ist ein vibrationsarmes Arbeiten hierbei erforderlich. Somit ist
auch ein stabiles Gestell (meist aus Grauguss bestehend) Voraussetzung.
Dadurch erhöht sich auch das Produkt-Gewicht, welches bei den
auf dem Markt befindlichen „Heimwerker-Produkten" mit etwa
16 kg relativ hoch liegt.
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Ebenso
sind die beim klassischen Dekupiersägen notwendigen Geräteleistungen
im Heimwerkerbereich mit durchschnittlich 100 W relativ hoch, Geräteleistungen
größer 120 W können Profi-Erzeugnissen
zugeordnet werden.
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Nachteilig
sind weiterhin die beim Dekupiersägen auftretenden langen
Produkt-Herstellungszeiten – bedingt durch das ständige
Ein- und Ausspannen der Sägeblätter während
des Produkt-Herstellungsprozesses. Weiterhin ist die Hubzahl und
damit die Vorschubgeschwindigkeit relativ gering.
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Aus
EP 1 344 617 B1 und
DE 202 03 998 U1 sind
Einrichtungen zum konturennahen Ausschneiden oder Fräsen
aus einem plattenförmigen Werkstück bekannt, bei
welchen der Fräser über dem Werkstück
angeordnet ist und die einen großen aufwendigen Aufbau
aufweisen und für den Heimwerkerbedarf und kleinere Handwerksbetriebe
nicht geeignet sind.
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Aus
DE 44 28 28 U ist
eine Tischfräse bekannt, die als Ober- und Unterfräse
eingesetzt werden kann und die ebenfalls einen hohen Bauraum benötigt
und ein großes Gewicht aufweist.
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Eine
Unterfräse mit Stützlager, die insbesondere für
den Bastel- und Hobbybereich nutzbar ist, beschreibt
DE 103 14 611 A1 . Bei dieser
wird ein herkömmlicher Schaftfräser eingesetzt,
dessen Schaft als Lagerzapfen zur radialen Führung des
Werkzeuges genutzt wird. Gestalterische Arbeiten können
am Computer entworfen und auf selbstklebenden Folien gedruckt werden.
Die Folien werden auf das plattenförmige Werkstück
geklebt und anschließend ausgearbeitet. Diese Lösung
bildet eine einfache und praktikable Möglichkeit für
den Heimwerkerbereich. Nachteil dabei ist, dass der Schaftfräser
immer über den Arbeitstisch ragt und dadurch ein hohes
Verletzungsrisiko gegeben ist. Weiterhin kann die Anfangsbohrung
nicht exakt positioniert werden.
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Aus
US 5,918,523 A ist
ein System zum Führen eines Schneidwerkzeuges bekannt,
wobei unter einem Arbeitstisch ein nicht höhenverstellbares
Fräswerkzeug angeordnet ist. Auf dem Tisch wird gem. der
3 das
Werkstück positioniert und über das Werkstück
ragt ein Balken, der eine Beleuchtungsquelle aufweist, die über
dem Fräswerkzeug angeordnet ist, und dessen Position anzeigt.
Dadurch ist es möglich, auf die Oberseite des Werkstücks
ein Motiv aufzubringen und dieses unter den Lichtstrahl (z. B. Laserstrahl)
entlangzuführen, wobei in die Unterseite des Werkstücks
mit dem Werkzeug eine entsprechende Kontur eingebracht wird. Nachteilig
ist, dass das Werkzeug nich höhenverstellbar ist und dass
keine Konturen aus dem Werkstück ausgeschnitten werden
können. Weiterhin hat sich die starke Blendwirkung des
Lasers während der Bearbeitung als nachteilig erwiesen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fräsen
eines Bauteils aus einem plattenförmigen Werkstück
zu entwickeln, die einen einfachen und sicheren Aufbau aufweist
und die Bearbeitungszeiten reduziert.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden
Merkmalen des ersten und achten Patentanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Verfahrensgemäß erfolgt
das Fräsen (Dekupierfräsen) eines Bauteils aus
einem plattenförmigen Werkstück unter Verwendung
eines Arbeitstisches, eines unter dem Arbeitstisch angeordneten
Fräsers, einer Austrittsöffnung für den
Fräser im Arbeitstisch, einer Betätigungseinrichtung
für den Fräser sowie einer über dem Bearbeitungstisch
angeordneten Positionierungsbeleuchtung zur Kennzeichnung der Austrittsstelle
des Fräsers, wobei der Fräser nach der Positionierung
des Bauteils in Arbeitsposition bei eingeschalteter Positionierungsbeleuchtung
mittels einer Hubeinrichtung aus einer abgesenkten Position in Nichtgebrauchsstellung
in eine den Arbeitstisch überragende Arbeitsposition bewegt
wird.
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Dadurch
ist ein sicheres Positionieren möglich, wobei die Verletzungsgefahr
minimiert wird.
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Bevorzugt
wird die Hubeinrichtung für den Fräser mittels
eines Trettasters betätigt, so dass beide Hände
zur Führung des Werkstückes genutzt werden können.
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Vorteilhafter
Weise wird die Positionierungsbeleuchtung nach dem Erreichen der
Arbeitsposition automatisch ausgeschaltet, so dass eine Blendwirkung
während der Bearbeitung vermieden wird.
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Beim
Absenken des Fräsers wird die Positionierungsbeleuchtung
wieder eingeschaltet, so dass eine erneute Positionierung des Werkstückes
vorgenommen werden kann.
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Bevorzugt
ist der Fräser an einer Aufnahmeeinrichtung befestigt und
mittels dieser durch geradlinige Bewegung, eine Schwenkbewegung
oder eine schraubenförmige Bewegung von der abgesenkten Position
in die Arbeitsposition und umgekehrt bewegbar.
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Die
Positionierungsbeleuchtung ist in einem Haltekopf so positionierbar,
dass der sichtbare Beleuchtungsstrahl, der z. B. ein Laserstrahl
oder ein anderer stark gebündelter Lichtstrahl ist, von
oben genau (insbesondere punktförmig) auf den aus der Austrittsöffnung
der Arbeitsplatte austretenden Stiftfräser eingestellt
werden kann.
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Es
ist möglich, in dem Haltekopf, in dem die Positionierungsbeleuchtung
angeordnet ist, eine weitere Beleuchtung anzuordnen, die einen gewissen Arbeitsbereich
ausleuchtet und während des Bearbeitungsvorganges eingeschaltet
bleibt, so dass während der Bearbeitung nur die Positionierungsbeleuchtung,
die erfahrungsgemäß eine starke Blendwirkung hat,
ausgeschaltet wird oder in ihrer Beleuchtungsstärke verringert
wird.
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Zur
wiederholten Positionierung wird Positionierungsbeleuchtung wieder
eingeschaltet, bzw. deren Beleuchtungsstärke erhöht.
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Die
Vorrichtung zum Fräsen eines Bauteils aus einem plattenförmigen
Werkstück besteht dabei erfindungsgemäß aus
einem Arbeitstisch, einem unter dem Arbeitstisch angeordneten Fräser,
einer Austrittsöffnung für den Fräser
im Arbeitstisch, einer Betätigungseinrichtung für
den Fräser sowie
- – einer über
dem Bearbeitungstisch angeordneten Laserstrahl-Positionierung zur
Kennzeichnung der Austrittsstelle des Fräsers und
- – einer Hubeinrichtung für den Fräser,
um diesen aus einer abgesenkten Position in Nichtgebrauchsstellung
in eine den Arbeitstisch überragende Arbeitsposition zu
bewegen.
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Damit
wird erstmalig eine Einrichtung zu einem neuartigen „Dekupierfräsen"
geschaffen, mit welcher ein einfaches, sicheres und schnelles Fräsen
von Ausschnitten aus einer Platte gewährleistet wird.
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Bevorzugt
wird zum Dekupierfräsen als Fräser ein Stiftfräser
in Form eines Hochgeschwindigkeitsfräsers eingesetzt. Der
insbesondere verwendete Bohrfräser weist einen Durchmesser
von 0,5 bis 10 mm bei einer Bearbeitungsgeschwindigkeit bis etwa 40000
min–1 auf.
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Die
Betätigung des Fräsers erfolgt mittels eines Getriebes
und einer Betätigungseinrichtung in Form eines Trettasters.
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Bevorzugt
erfolgt die Befestigung der Positionierungsbeleuchtung mittels eines
Laser-Haltearmes an dem Arbeitstisch. Dazu ist die Positionierungsbeleuchtung
in einem Haltekopf so positionierbar, dass der sichtbare Positionierungsstrahl
von oben genau auf den aus Austrittsöffnung der Arbeitsplatte
austretenden Stiftfräser einstellbar ist. Dadurch ist es
möglich, mittels des Positionierungsstrahls den Fräseraustrittspunkt
exakt mit einem Punkt der herzustellenden Werkstück-Kontur
in Übereinstimmung zu bringen. Die Positionierungsbeleuchtung
ist z. B. in Form eines Lasers, einer LED oder einer anderen Beleuchtungseinrichtung
ausgebildet.
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Die
Vorrichtung weist weiterhin eine Staubabsaugung auf, die unter der
Arbeitsplatte anbindet.
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Vorteilhafter
Weise ist die Arbeitsplatte modular gestaltbar und an das Werkstück
anpassbar.
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Zur
Gewährleistung des Arbeitsschutzes ist die Hubeinrichtung
mit der Betätigungseinrichtung so gekoppelt, dass bei Einschalten
des Fräsers dieser automatisch mittels der Hubeinrichtung
aus der abgesenkten Position in die den Arbeitstisch überragende
Arbeitsposition und bei Ausschalten des Fräsers dieser
automatisch aus der Arbeitsposition in die abgesenkten Position
bewegbar ist.
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Weiterhin
ist die Betätigungseinrichtung und/oder die Hubeinrichtung
mit der Positionierungsbeleuchtung gekoppelt, um deren Ein- und
Ausschalten bzw. deren Verringerung oder Erhöhung der Beleuchtungsstärke
nach Erreichen der Arbeitsposition bzw. nac Absenken des Fräsers
zu gewährleisten. Das Ein- und Ausschalten bzw. das Verringern
oder Erhöhen der Beleuchtungsstärke der Positionierungsbeleuchtung
kann auch zeitverzögert erfolgen.
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Der
der Fräser ist mit einer Aufnahmeeinrichtung schwenkbar
in Bezug auf die Arbeitsplatte befestigt, so dass der Fräser
mittels einer Schwenkbewegung der Aufnahmeeinrichtung aus der abgesenkten
in die Arbeitsposition und umgekehrt bringbar ist. Alternativ kann
der Fräser auch linear oder mittels einer schraubenförmigen
Bewegung aus der abgesenkten in die Arbeitsposition und umgekehrt
bringbar sein.
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Vorteilhafter
Weise können mit der Vorrichtung weitere Vorrichtungs-Zusatzvorrichtungen
kombiniert werden, die z. B. auf die Arbeitsplatte aufspannbar sind.
Mit den Vorrichtungs-Zusatzvorrichtungen können beispielsweise
Radien als Tellerform oder geradlinige Strukturen hergestellt werden,
wobei das Werkstück auch entlang dieser Vorrichtungs-Zusatzvorrichtungen
führbar sein kann. Es ist ebenfalls möglich, einen
Schwingschleifer und/oder eine biegsame Welle mit Bohrfutter für
Schleifarbeiten in die Vorrichtung zu integrieren.
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Zur
Gewährleistung eines einfachen Transports ist die Vorrichtung
in eine Transportbox integrierbar. Dabei bildet bei der aufgebauten
Vorrichtung eine Seitenwand der Transportbox den Arbeitstisch. In
die Vorrichtung bzw. in deren Transportbox sollte ebenfalls eine
Werkzeug-Fräser-Box vorgesehen werden, um die Variabilität
der Vorrichtung weiter zu erhöhen.
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Zum
Fräsen des Bauteils aus dem plattenförmigen Werkstück
ist es möglich, Papierschablonen auf das plattenförmige
Werkstück zu kleben, auf welche die Kontur des Bauteils
abgebildet ist.
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Zur
Erhöhung der Hubgeschwindigkeit wird bei der erfindungsgemäßen
Lösung somit anstelle des bisher bekannten Dekupiersägens
ein neuartiges „Dekupierfräsen" realisiert. Hierfür
werden, wie vorgenannt bereits beschrieben, als Werkzeuge Stiftfräser,
speziell herkömmliche „Bohrfräser" mit
je nach zu bearbeitendem Problem von ca. 0,8 bis 8 mm ϕ (z. B.
von HAWERA Präzisionswerkzeuge GmbH Ravensburg oder Hartmetallwerkzeugfabrik
Maier GmbH + CO. KG Schwendi-Hörenhausen), verwendet. Dadurch
können Bearbeitungsgeschwindigkeiten bis zu etwa 40000
min–1 erreicht werden, was eine
Voraussetzung für noch höhere Fertigungsqualität
und Effektivität des neuartigen Dekupierfräsens im
Vergleich zum herkömmlichen Dekupiersägen ist.
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Prinzipbedingt
sind beim Dekupiersägen die Anforderungen an ein vibrationsarmes
Arbeiten sehr hoch. Bei dem erfindungsgemäßen
Dekupier-Fräsen entfällt der eigentliche Ausleger
und damit eine mögliche Schwingungseinkopplung, es reduziert
sich konstruktionsbedingt auch das Gewicht der Vorrichtung.
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Als
Baugruppen einer „Dekupierfräse" lassen sich erfindungsgemäß definieren
- • Fräserbaugruppe: (handelsüblicher)
Dremel (Oberfräse) mit Getriebemotor
- • normaler, einfacher Fußschalter (Trettaster), zum
Ein- und Ausschalten des Fräsers,
- • elektrisch betriebene Hebevorrichtung für
Anheben des Dremels (Oberfräse) einschließlich
Netzteil,
- • (handelsüblicher) Punktlaser,
- • (handelsüblicher) Heimwerker-Staubsauger,
- • Arbeitsplatte,
- • Produktgehäuse.
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Durch
Betätigen des Trettasters werden der Staubsauger sowie
der „Dremel" eingeschaltet. Der problemangepasste Stiftfräser
wird durch eine Öffnung in der Arbeitsplatte mittels Hebevorrichtung elektrisch
nach oben aktiviert, so dass er ca. 6 mm aus einer Arbeitsplatte
herausragt. Ist der Fräser voll ausgefahren, schaltet der
Laser automatisch ab, um mögliche Blendwirkungen zu vermeiden.
Die genaue Austrittsstelle im zu bearbeitenden Werkstoff wird erfindungsgemäß durch
den dem Stiftfräser genau fluchtend entgegenstehenden einfachen
Punktlaser (rotleuchtend) gekennzeichnet, wofür eine zusätzliche
Feinpositionierung des Laser-Haltekopfes möglich ist.
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Das
Dekupierfräsen ermöglicht erfindungsgemäß den
Einsatz einer bedruckten und selbstklebenden Papierschablone, die
die Form des herzustellenden Produktes abbildet. Vor Austritt des
Fräsers durch das Betätigen des Trettasters kann
hierbei die Schablone/Werkstück durch den Laser-Punkt auf einen
beliebigen Punkt der Schablonen-Kontur genau fixiert werden. Nachfolgend
bohrt sich der Fräser durch das Werkstück nach
oben. Durch Bewegen des Werkstückes entlang dieser Linie
kann die gesamte Kontur bearbeitet werden. Ein schnelles Wechseln
in den nächsten Durchbruch des Werkstückes ist
ohne Fräserwechsel möglich. Letzterer wäre nur
notwendig, falls feinere oder auch gröbere Strukturen zu
bearbeiten sind. Durch Loslassen des Fußschalters fährt
der Fräser zurück, der Laser schaltet sich wieder
ein und der Vorgang kann von Neuem beginnen, d. h. der nächste
Durchbruch ist möglich.
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Die
Arbeitsplatte besitzt die Aufgabe, das Werkstück (das zu
bearbeitende Holz oder weitere Werkstoffe) bequem aufzunehmen. Sie
kann erfindungsgemäß modular gestaltet werden
und so auch der Größe des bekannten Dekupiersägentisches
entsprechen.
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Sollen
Radien als Tellerform oder geradlinige Strukturen hergestellt werden,
ist es erfindungsgemäß zweckmäßig,
entsprechende Zusatzvorrichtungen zu verwenden. Diese werden auf
die Arbeitsplatte aufgespannt, der Trettaster wird betätigt,
der Fräser fährt nach oben und der Laser schaltet
sich danach aus, das Werkstück wird entlang dieser Zusatzvorrichtungen
geführt und bearbeitet.
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Eine
Nachbearbeitung des mittels Dekupierfräsen hergestellten
Werkstückes erfolgt erfindungsgemäß analog
zum Dekupiersägen und zur Laubsäge: Schleifen
mittels Schwingschleifer oder Sandpapier bzw. über biegsame
Welle mit Bohrfutter für Schleifarbeiten.
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Die
Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen und von
Figuren näher erläutert werden. Hierbei zeigen:
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1a und 1b:
die charakteristischen Baugruppen einer Dekupierfräse,
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2a und 2b:
Schritte des Dekupierprozesses mittels bedruckter und selbstklebender Papierschablonen
sowie
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3:
ein dekupiergefrästes komplexeres Teil einer erzgebirgischen
Pyramide als Produktbeispiel.
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Die 1a und
b zeigen die charakteristischen Baugruppen der Vorrichtung „Dekupierfräse" mit
Fräserbaugruppe 1 in Form eines Fräswerkzeuges 1.1 und
eines Getriebemotors 1.2 sowie einen in das Fräswerkzeug
eingespannten Fräser 2 in Form eines Stiftfräsers
einschließlich Positionierungsbeleuchtung in Form eines
Punktlasers 4 mit Laser-Haltearm 3 und Laserstrahl-Positionierung,
Trettaster 5, Arbeitsplatte 6 und Staubabsaugung 7.
In 1a wird die Vorrichtung aus Richtung der Arbeitsplatte 6 und
in 1b aus Richtung des nach unten geschwenkten Fräsers 2 gezeigt.
Der Fräser 2 ist dabei gem. 1a an
einer Aufnahmeeinrichtung 8 in Form einer Platte befestigt,
die schwenkbar an der Unterseite der Arbeitsplatte 6 angeordnet
ist. In der Arbeitsplatte 6 befindet sich ein Durchbruch 6.1 für den
Fräser 2. Der Getriebemotor 1.2 ist über
Leitungen L1 mit einer nicht dargestellten Spannungsquelle und dem
Fräswerkzeug 1.1 verbunden.
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Gem. 1a ist
der an dem Laser-Haltearm 3 befestigte Punktlaser 4 so
einstellbar, dass er den Austrittspunkt des Fräsers 2 aus
den Durchbruch 6.1 kennzeichnet. Zusätzlich zum
Punktlaser kann eine weitere den Arbeitsraum ausleuchtende Beleuchtung vorgesehen
sein (nicht dargestellt)
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Aus 1b ist
erkennbar, dass an die Aufnahmeeinrichtung 8 in Form der
schwenkbaren Platte ein Stift 9 gekoppelt ist, der in Richtung
zur Arbeitsplatte 6 mittels einer Elektronikbaugruppe 10 verstellbar
ist. Im ausgeschalteten Zustand ist der Abstand zwischen der Aufnahmeeinrichtung 8 und
der Arbeitsplatte 6 so eingestellt, dass der Fräser 2 sich
in einer abgesenkten Position befindet und nicht durch den Durchbruch 6.1 über
die Oberseite der Arbeitsplatte 6 ragt. Wird mittels des
Trettasters 5 (s. 1a) das
Fräswerkzeug 1.1 eingeschaltet, wird über
die Elektronikbaugruppe 10 ein Signal ausgelöst
und der Stift 9 über einen nicht näher
dargestellten Antrieb so bewegt, dass die Aufnahmeeinrichtung 8 in
Richtung zur Arbeitsplatte 6 geschwenkt und somit das Fräswerkzeug 1.1 mit
dem eingespannten Fräser 2 in Richtung zur Arbeitsplatte 6 angehoben
werden bis der Fräser 2 soweit durch den Durchbruch 6.1 ragt,
dass die erforderliche Schnitttiefe erzielt wird. Dazu ist die Elektronikbaugruppe 10 über
eine Leitung 13 mit der Fräserbaugruppe 1 gekoppelt.
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An
der Unterseite der Arbeitsplatte 6 sind Seitenwände 11 vorgesehen,
die mit schwingungsdämpfenden Elementen 12 (bevorzugt
in Form von Gummifüßen) bestückt sind.
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Es
ist ersichtlich, dass eine derartige Vorrichtung gegenüber
dem Dekupiersägen zu neuen und einfacheren Lösungen
sowie schwingungsmäßig zu beträchtlichen
Verbesserungen führt. Insbesondere ist ersichtlich, dass
durch eine Laserstrahl-Positionierung im Haltekopf der Laser-Strahl
genau auf den Stiftfräser gerichtet werden kann. Dadurch
ist der Fräseraustrittspunkt exakt bestimmbar.
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Die
Schritte des Dekupierprozesses mittels bedruckter und selbstklebender
Papierschablonen beim Dekupierfräsen gehen aus den 2a und
b hervor. Ersichtlich ist vor allem auch, dass ohne Ein- und Ausspannen
sowie ohne Wechsel des Werkzeuges „Fräser" die
gesamte Kontur, die auf der aufgeklebten Papierschablone abgebildet
ist, herstellbar ist. Ein Entfernen der Schablonenreste ist durch
einfaches Abziehen vom Werkstück möglich.
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2a zeigt
schematisch den Arbeitstisch 6 mit dem Durchbruch 6.1,
auf welchen ein plattenförmiges Werkstück W aufgelegt
ist, vor Beginn des Fräsvorganges. Auf das Werkstück
W wurde eine selbstklebende Papierschablone 20 geklebt,
auf welcher das auszuschneidende Motiv 21 aufgedruckt ist. Der
Fräser 2 ragt nicht über die Oberseite
der Arbeitsplatte 6 hinaus. Der hier nicht dargestellte
Laser wurde so positioniert, dass der schematisch mittels des gestrichelten
Pfeils dargestellte Laserstrahl L genau auf den Fräser 2 trifft.
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Gem. 2b wurde
ein erstes Motivelement aus dem Motiv 21 ausgeschnitten,
was durch den Schneidspalt S deutlich wird. Zum Herstellen einer Aussparung
wird die Fräserbaugruppe ausgeschaltet, wodurch der Fräser
(nicht dargestellt) abgesenkt wird und dann das Werkstück
W unter Zuhilfenahme des Punktlasers so positioniert, dass der Laserstrahl L
auf den gewünschten Austrittspunkt des Fräsers trifft.
Nun kann die Fräserbaugruppe eingeschaltet werden, wodurch
der Fräser angehoben wird und an der mittels des Laserstrahls
L gekennzeichneten Position durch das Werkstück W tritt.
Da der Laser eine starke Blendwirkung hat, wird dieser nun automatisch
ausgeschaltet oder in der Beleuchtungsstärke verringert.
Nun kann der gewünschte Ausschnitt ausgefräst
werden.
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Mit
dem Ausschneiden weiterer Motivelemente wird analog verfahren, bis
das vollständige Motiv hergestellt ist. Dies kann erstmalig
ohne Auswechseln oder Umspannen des Werkzeuges erfolgen.
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Wird
der Fräser abgesenkt, um eine neue Start-Position für
einen weiteren Fräsvorgang einzunehmen, schaltet sich während
oder nach dem Absenken des Fräsers die Positionierbeleuchtung
wieder ein, bzw. wird deren Stärke wieder erhöht.
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Ist
die Austrittshöhe des Fräsers geringer als die
Dicke des Werkstücks, ist es möglich anhand einer
auf der Oberseite des Werkstückes aufgebrachten Kontur,
Nuten in die Unterseite des Werkstücks zu Fräsen.
Durch anschließendes Umdrehen des Werkstückes
kann das Motiv dann unter Zuhilfenahme der Nuten ausgeschnitten
werden.
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Die
Austrittshöhe des Fräsers ist vorteilhafter Weise
einstellbar.
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3 zeigt
am Beispiel einer Komponente einer erzgebirgischen Pyramide, dass
auch relativ komplizierte Motive 21 durch Dekupierfräsen
einfach und schnell herstellbar sind.
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Gemäß einer
nicht dargestellten Ausführungsvariante ist der Laser-Haltearm
umklappbar oder demontierbar gestaltet, so dass die gesamte Einrichtung
zum Transport und zur Lagerung kofferartig zusammenstellbar ist.
Dabei bilden z. B. die Arbeitsplatte 6 und die Seitenwände 11 (s. 1b)
vier Außenwände des Transportkoffers. Die anderen
zwei Außenwände sind vorzugsweise abnehmbar gestaltet
und können ein Griffelement aufweisen.
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Mögliche
Anwendungsgebiete der Erfindung liegen vor allem in der Heimwerkerbranche.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1344617
B1 [0008]
- - DE 20203998 U1 [0008]
- - DE 442828 U [0009]
- - DE 10314611 A1 [0010]
- - US 5918523 A [0011]