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Vorrichtung zum Führen eines "Merkzeugs parallel zu einer kuvenförmigen
Begrenzung. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum führen eines Nerkzeugs parallel
zu einer kurvenförmigen Begrenzung. Die Notwendigkeit, ein Werkzeug genau parallel.
zu einer Linie, Kante oder Ebene eines irgendwie gearteten `Merkstückes zu führen,
steilt@sich auf verschiedenen Gebieten der 'Technik in Handwerk und Industrie. Beispielsweise
sind in der Porzellanmanufaktur Verzierungslinien parallel zu einem Teller-oder
Tassenrand anzubringen, oder ini Gehäusebau müssen Nuten parallel 2u den Außenkanten
der Gehäuseteile gefräst werden, um nur einige von vielen Beispielen aufzugreifen.
Solange die lezugskanten gerade sind, ist es nicht weiter schwierig, ein ;"lerkzeug,
wie etwa einen Pinsel, eine Schneide oder einen Fräser, parallel dazu zu führen.
1;ian versieht das gerkzeug im gewünschten Abstand mit einem Anschlag und läßt@
las -Merkstück daran entlanggleiten oder umgekehrt. Bei einer kurveneörmigen Begrenzung
hingegen muß sich das 'Merkzeug immer wieder neu zentrieren, um genau parallel zur
Bezugskänte: zu bleiben: Hierfür bietet sich als geläufige Lösung an, einen jeweils
zwei funkte der Dezugskante bestimmenden Anschlag vorzusehen und das 'Merkzeug
gewissermaßen an der Spitze eines aus den beiden Punkten auf der Bezugskante und
dem Werkzeug gebildeten gleichschenkeligen Dreiecks anzuordnen:. Da (Jas ä!Ierkzeu,2#
dann immer senkrecht zur gedachten Verbindung zwischen den beiden Anschlagpunkten
steht, ergibt sich eine selbsttätige Zentrierung. Eine entspreehende Vorrichtung
hat den Nachteil, daß sie nicht: gleichzeitig für verschiedene und für beliebig
kleine Krümmungwradien einsetzbar ist und vor allem bei konkav verlaufenden Kurven
Fehlermöglichkeiten nicht ausschließt. Durch die Erfindung wird hier Abhilfe ieschaffen
durch: eine
Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das
:Merkzeug über ein um seinen Mittelpunkt drehbares Zwischenstück mit einem parallel
zum Werkzeug angeordneten Führungsstab verbunden ist, der durch einen leichten .Druck
auf das Werkzeug in Richtung von der Bezugskante fort entweder unmittelbar oder
mittelbar über eine Bürste, ein Kugellager oder vorzugsweise eine Rolle mit der
Bezugskante in Kontakt gebracht wird. Diese Vorrichtung kann von Hand an der Bezuöskante
entlang geführt werden, wobei der Druck auf das Werkzeugin Richtung von der Bezugskante
fort für die selbsttätige Zentrierung des Werkzeugs an jedem Punkt der Bezugskante
sorgt. Einfacher ist es jedoch, die Vorrichtung feststehend auszubilden und das
Werkstück relativ zum Werkzeug zu bewegen.-Zu diesem Zweck sieht eine zweckmäßige
Ausbildung der Vorrichtung der Erfindungvor, daß das Werkzeug drehbar in einen Zylinder
gelagert ist, der wiederum drehbar von einem schwenkbaren Hebel gehalten wird, und
einen Haltegriff aufweist, mit dem es soweit in Richtung von der Bezugskante weg
geschwenkt werden kann, bis der Anschlag des Führungsstabs die Bezugskante berührt.
-Der Führungsstab am Zwischenstück hält das Werkzeug immer in einem bestimmten Abstand
zur Bezugskante. Darüber hinaus kann es nützlich sein, den Abstand des Werkzeugs
von der Oberfläche des Werkstücks festzulegen, um etwa für gleichmäßigen Andruck
eines Pinsel, einer Schneide o..ä. zu sorgen. Eine Weiterbildung des Gegenstands
der Erfindung ist deshalb dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Führungsstab an
der Bezugskante entgegen&esetzten Seite des Zwischenstücks einzweiter Pührungestab
angebracht ist, der unmittelbar oder mittelbar über eine Rolle in Kontakt mit de=r
Ober-' fläch.e des die Bezugskante enthaltenden Werkstücks bringbar ist. Bei Anwendungen,
wo das Werkzeug nicht nur die Oberfläche des Werkstücks berühren., sondern das Werkstück
aeb:st stofflich angreifen soll, wie z. B. bei einer Schneide oder
einem
Fräser, ist der zweite Führungsstab besonders zweckmäßig zur Bestimmung der Schnittiefe,
also als Höhenanschlag einzusetzen.
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Die Vorrichtung der Erfindung läßt sich im übrigen an verschiedene
Erfordernisse anpassen, sei es in bezug auf die Eindringtiefe oder mahl der Bezugskante,
wenn verschieden . geformte Bezugskanten in einer Ebene liegen, oder Abstand. der
Parallelführung von der Bezugskante. Zu diesem Zweck ist in einer Weiterbildung
nämlich vorgesehen, daß die beiden Führunässtäbe in der Höhe verstellbar sind und
der Führungsstab, der mit der Bezugskante in Kontakt zu bringen ist, darüber hinaus
auch. noch in -seiner Entfernung vom Werkzeug verstellbar_ist.
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Besonders einfach läßt sich der Abstand,-in dem das Werkzeug parallel
zur Bezugskante lu führen ist, dann verändern, wenn nicht, der Führungsstab selbst
in Kontakt mit der Kante stellt, sondern ein Glied mit einer Rolle oder ähnlichem
trägt. In-diesem `all genügt es, dieses Glied verstellbar auszubilden, um einen
regelbaren Tiefenanschlag zu erhalten. L-ine drehbare Lagerung des Zwischenglieds
auf dem Werkzeug bzw. dem das Werkzeug umhüllenden Zylinder' läßt sich mit bekannten
Mitteln auf verschiedene Art-bewerkstelligen.
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Eine Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht dafür vor,
daß c<ie drehbare Verbindung zwischen Werkzeug und-Zwiscbenstück über ein einerseits
mit dem Zwischenstück und andererseits mit dem das Werkzeug enthaltenden Zylinder
verbundenen Kugellager hergestellt wird.
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Die Anwendungsmöglichkeiten der Vorrichtung der Erfindung sind an:
sich unbegrenzt: Seine verschiedenen Ausgestaltungen kommen aber.ebei einem Fräaer
beaöriders- vorteilhaft zur Geltung. Um beim fräsen von Material mit stellenweise
verschicüenpr Beschaffenheit, z. D. Holz, saubere Nuten zu erzielen., m1aß ü.:ex
Präser mit hoher Umdrehungszahl angetrieben werden. Eine Ausfül@irung der Erfindung
sieht hierfizr vor, daß der
Fräser bzw.-. sel-i.e Spindel über eine
im Zylinder vorgesehene Druckluftturbine angetrieben wird, wobei die Druckluft über
einen durch den Zylinder geführten Stutzen der Turbine zugeleitet wird.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand-eines in der Figur dargestellten
Ausführungsbeispieles beschrieben.
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Die Figur zeigt den Teil eines Werkstücks, z. BD. eines Gitarrengehäuses,
das parallal.zu seiner Begrenzung 5 mit einer Ziernut 12 zu versehen ist. Oberhalb
des Werkstücks ist die Vorrichtung der Erfindung dargestellt, bei der das Werkzeug
im Ausführungsbeispiel aus esnem Präser 1 besteht. Dieser Präser 1 ist drehbar in
einem Zylinder 6 gelagert, der von einem schwenkbaren Hebel 7 gehalten wird und
mittels eines Haltegriffs £i soweit nach links gedrückt werden kann, wie es der
Tiefenanschlag erlaubt, der im: übrigen weiter unten behandelt wird. Der Hebel 7
wird im Betrieb nur seitlich geschwenkt. Zum Aufsetzen und Abheben des fräsers sowie
zu einer zusätzlichen Höhenregelung der Zage des Fr@sers relativ zur Oberfläche
des Jerkstücks kann der Hebel aber auch in seiner Höhenlage verschiebbar und/oder
nach oben schwenkbar ausgebildet sein. .
Blocks drehbar gelagert. Dazu enthält das Zwischenstück ein Kugellager 13, das einerseits
über den Außenring mit dem Zwischenstück starr gekoppe.lt-ist, z. ß. durch eine
Preßpassung des Lagers 13 in den Block 2, und andererseits über den Innenring am
Zylinder @6 befestigt ist. :Damit das Kugellager staubdicht abgeschlossen wird,
ist es von unten her in das Zwischenstück 2 aus Stahl oder Aluminium einge-.setzt
und wird unten durch eine Deckplatte ebenfallp aus Stahl oder Aluminium sowohl gehalten
wie auch gegen äußere Einflüsse geschützt.
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Zu beiden Seiten: des Zwischenstücks 2 sind zwei Pührungs-Stäbe 3
und 9 angebracht. Der Führungsstab 3 erfüllt die eigentliche Aufgabe der Parallelführung
und dient gleichzeitig
als Tiefenanschlag. Er weist an seinem unteren
Ende ein Abstandsglied auf, das eine Rolle 4 trägt:. Wenn man auf den rIaltegriff
8 einen Druck oder Zug in Pfeilrichtung ausübt, kommt die Rolle 4 in Kontakt mit
der Bezugskante. 5 und bewirkt vermittels des ührungsgtabs > eine Schwenkung des
Zwischenstücks 2 derart, daB die Verbindungslinie zwischen dem: Mittelpunkt der
Rolle 4 und dem Werkzeüg 1 senkrecht auf der Tangente an den gerade betrachteten
Punkt der Kurve 5 steht. Voraussetzung für die dadurch erzielte selbsttätige Zentrierung
des 'räsers 1 ist einmal die schon erwähnte Kraft in Pfeilrichtung auf den Fräser
selbst, zum anderen muß der Mittelpunkt der Rolle immer auf einer Linie mit Sem
Präser senkrecht zu dessen Achse liegen:. Sie darf also nicht versetzt an-eordnet
werden. Diese Forderung läßt sich verhältnismäßig einfach: einhalten, indem man
den Fräsen . 1 in die hIitte des Zylinders h, den Zylinder 6 in die Mitte des Zwischenstücks
2 (in der Figur ist damit die kIitte zwischen der vorderen - und hinteren 1 .-ante
gemeint) und den ührüngsstab 3 ebenfalls in die litte (wierll'er zwischen vorderer
und hinterer Fante) des Zwischenstücks 2 setzt.-Das Abstaridsglied ist gleicherweise
symmetrisch zum Führungsstab 3 anzuordnen und der =Drehpunkt der Rolle 4 in der
@JUtte zwischen vorderer und hinterer Kante des Äbstanduglieds. Natürlich kann man
in rler ganzen Kette auch. Versetzungen der Positionen-vornehmen, die aber an anderen
Stellen wieder soweit auszugleichen sind, daß im Endeffekt die Rolle 4 wieder richtig
zum .Fräser 1 liegt. Die zur Parallelführung des -Fräsers notwendige-Zentrierung
-des Präsers relativ zur Krümmung der Bezugskante kommt nach vorstehendem durch.
eine `Jechselwirkung zustande: Die Kraft in. Pfeilrichtung auf den Griff S verschiebt
den Zylinder 6 nacl,i links. Diese Bewegung übertragt sich auf das drehbare Zwischenstück
2 und von aoxt weiter auf den Fiihrungsstab 3 und das Abstandsglied mit Rolle 4.
Wenn die Rolle 4 an die ezugekante anschlägt oder schon von Anfang-an die Kante
bexhrte, kaue: sie sieh nicht weiter beween: Der Pührungsta% 3 dreht sich: den unter
dem Enfiluß des ausgeUbten Drucke- aaxt den altegrff -8 um die Rolle 4 und. den
Zylinder 6
in die Zage, in der der Abstand zwischen ihm und dem
Zylinder &: und damit dem Präser 1 am kleinsten ist, und begrenzt auf diese
Weise seinerseits den VJeg, den der Fräser 1 unter der Einwirkung der Kraft in Pfeilrichtung
nach links zurücklegen kann. Da dies an jedem Punkt der Kurve geschieht, ist der
Abstand des Fräsers 1 von der .Kante 5 überall gleich, und zwar entspricht er der
senkrechten Entfernung zwischen dem Umfang der Rolle 4 und dem Präser 1. Dieser
Abstand läßt sich mit einfachen Mittei n veränderbar machen. Im Ausführungsbeispiel
ist das die Rolle 4 tragende .Abstandsglied zu diesem Zweck mit einem Langloch versehen
und wird durch eine von unten eingeführte Feststellschraube in der jeweils gewünschten
Zage gehalten.
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Auch die Höhe, in der die Rolle 4 gegenüber dem Fräser 1 umläuft,
läßt sich ändern. Das ist unter anderem dann von Nutzen, wenn das Werkstück oberhalb
oder unterhalb der Dezugskante 5 mit einer anders verlaufenden Kante versehen istx
die bei der Parallelführung nicht berücksichtigt werden soll. Zur diesbezüglichen
Einstellung ist hier auch der Führungsstab 3 mit einem Langloch versehen,, durch
das die Befestigungsschraube für das Zwischenstück 2 greift. Links am Zwischenstück
ist ein weiterer Führungsstab 9-befestigt, der an seinem unteren Ende eine Robe
10 trägt, die vorzugsweise ball ig ausgeführt ist, damit verschiedene Punkte ihres
Umfangs nicht verschiedene Wege zurückzulegen haben. Durch Höhenverstellung dieses
Führungsstabs kann bestimmt werden, wie tief die zu fräsende Nut sein soll. Passende
I4iittel zur Höhenverstellung sind hinlänglich bekannt, z. B. kann sie wie dar#gestellt
mittels einer Tang-Lachbefestigung erfolgen.
gleichmäßige Fräsung ohne Risse an den Kanten, auch wenn das bearbeitete
illaterial, bei Gitarrengehäusen Holz, durch Einschlüsse, Fasern usw. nicht von
gleichmäßiger Dichte ,ist: Im beschriebenen Beispiel wird das Werkstück von Hand
unter dem Fräser bewegt,
weil ein maschineller Antrieb bewirken. würde,-daß
die Strecken mit verschiedenen Krümmungsradien verschieden schnell unter dem Fräser
vorbeilaufen würden: Wo indes solche Ungleichmäßigkeiten nicht zu befürchten. sind,
z: B. bei kreisförmigen oder geraden Kanten, ist ein maschineller Antrieb durchaus
im Sinn der Erfindung.
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Der Druck oder Zug auf den Zylinder G, der hier über einen Haltegriff
von Hand ausgeübt wird, kann ebenfalls auch äurch andere mittel hervorgerufen werden,
z. B. durch ein um den Zylindergeführtes elastisches Band, dessen anderes Ende an
einer festen Achse liegt.. Auch läßt sich die Schwerkraft zu diesem Zweck ausnutzen,
wenn man die Vorrichtung um 9G o dreht. Derartige Möglichkeiten gehören zum Stand
der Technik und brauchen hier nicht weiter erläutert zu werden: