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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von bogen- und
kurvenförmigen
Kopierkanten.
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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 benötigt werden.
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Die
am meisten 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
Werkstückes
möglichst
genau entsprechen. Die Schablone wird ober- oder unterhalb des Werkstückes gespannt,
geschraubt oder genagelt, wobei das Werkstück grob vorgesägt ist und noch
einige Millimeter Werkstückmaterial über den zu
fräsenden
Verlauf hinaus breiter ist. Nun fährt ein mit einem Fräswerkzeug
kombinierter Kopierring ( ein kugelgelagerter Anlaufring oder ein
stationärer Ring
einer Oberfräse
) auf einer meist vertikalen Achse an der Schablonenkante entlang,
wobei das Fräswerkzeug
das überstehende
Werkstückmaterial
zerspant.
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Die
Herstellung der Schablone geht mit erheblichem Zeitaufwand einher.
Es ist erforderlich die Schablonenkante gemäß des gewünschten Verlaufes möglichst
genau, zeitsparend und kostengünstig herzustellen.
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Eine
Methode ist die, den Schablonenrohling mit einer Band- oder Stichsäge grob
vor zusägen,
um dann den genauen markierten Verlauf von Hand nachzuarbeiten.
Diese Methode ist sehr zeitintensiv und die Qualität der Schablonenkante
hängt von
dem Geschick des Bearbeiters unmittelbar ab.
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Eine
weitere Methode besteht darin, mit einer am Radialarm geführten Oberfräsmaschine kreisförmige Schablonenkanten
aus zu fräsen.
Mit dieser Methode können
allerdings keine Kurvenkanten ausgefräst werden, und der Radius ist
von der Länge
des führenden
Radialarmes abhängig,
also meist schon aus Platzgründen
begrenzt.
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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.
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Vereinzelt
fertigen Anwender Schablonen, indem sie längliche Streifen auf den Schablonenwerkstoff
aufschrauben, so dass der aufgeschraubte Streifen für den Kopiering
einer Oberfräse
oder für
einen stationären
Anlaufring einer Tischfräsmaschine eine
Anfahrkante bildet und den Verlauf direkt nachfräst. Hierbei ergeben sich folgende
Probleme:
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Zum
einen ist neben der erforderlichen Flexibilität für eine Biegung eine gewisse
Reststeifigkeit erforderlich, damit der Streifen auch dort wo er
nicht angeschraubt ist Kraft überträgt, und
dem Druck des Kopieringes standhält,
wodurch erst eine genaue Fräsung
entsteht.
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Indem
Fall aber wo ein Streifen so schmal ist um auch enge Kurven nachzubilden,
biegt dieser oft durch und die Köpfe
der Befestigungsschrauben drücken
an der Aussenkante durch, so dass Ausbeulungen entstehen die sich
am Fräsbild
markieren.
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Ist
der längliche
Streifen breiter, so dass keine Durchbiegungen und Ausbeulungen
entstehen, fehlt es an Flexibilität um auch enge Radien und Kurven
nachbilden zu können.
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Aufgabe
der Erfindung ist es gegenüber
dem Stand der Technik eine gattungsgemäße Vorrichtung so auszubilden,
dass an Schablonenkanten auch bei engen Radien und Kurven qualitativ
einwandfreie Fräsungen
entstehen, und dass die Fertigungszeit erheblich verkürzt wird
und die Vorrichtung für
den Anwender aufgrund des Anschaffungspreises kein Hindernis darstellt.
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Das
wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass
ein flexibles Lineal eine im wesentlichen vertikale Anfahrkante
besitzt, und dass parallel zu der Anfahrkante die Breite des Grundkörpers durch
im wesentlichen vertikale Konturkanten begrenzt ist, und das parallel
zu der Anfahrkante im wesentlichen vertikal angeordnete Bohrungen
vorgesehen sind, und dass um je eine Bohrung herum, je ein im wesentlichen
zentrisch angeordneter halbkreisförmiger Materialkranz vorhanden
ist, der über
den Grundkörper
hinausragt, und dass die Höhe
des Grundkörpers
des flexiblen Lineals durch eine im wesentlichen horizontale Unterseite
und eine dazu parallel angeordnete im wesentlichen horizontale Oberseite
begrenzt ist.
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Das
flexible Lineal ist dehnbar, lässt
sich durch Handkraft verbiegen und besteht aus einem gummi-, kautschuk-
oder kunststoffartigen Material, und lässt sich vorübergehend
durch Presskräfte,
wie Anschrauben, -saugen oder -pressen auf einen starren Untergrund
( Werkstück
) ( Trägermaterial
) pressen, wodurch das flexible Lineal starr wird, und eine Kopiereinrichtung
beim Abfahren der starren Anfahrkante keine Durchbiegungen verursacht.
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Das
flexible Lineal passt sich durch Verbiegen und Anschrauben problemlos
nahezu jeder Bogen- oder Kurvenform an. Dabei ist es egal ob es
sich um einen Außen-
oder Innenbogen handelt, oder ob nach einem Bogen oder einer Kurve
das Werkstück geradlinig
weiterläuft.
Sogar die Länge
kann unbegrenzt sein. Ist z. B. die Lieferlänge des flexiblen Lineals zu
kurz, werden einfach mehrere flexible Lineale an einem oder beiden
Enden gestoßen,
sodass die Anfahrkante entsprechend verlängert wird.
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Der
halbkreisförmige
Materialkranz um die Bohrungen herum bewirkt, dass Kräfte für die benötigte Materialsteifigkeit übertragen
werden und beim Fräsen
keine Durchbiegungen entstehen.
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Das
flexible Lineal wird zu 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 vorgegebene Linie. Das Schablonenmaterial
ist noch um einige Millimeter breiter, ragt also über die
vorgegebene Linie hervor und ist grob vorgeschnitten.
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Bei
der Bearbeitung durch eine handgeführte Oberfräsmaschine wird die zu bearbeitende
Schablone gegen verrutschen gesichert, wobei die Handoberfräse mit einem
Kopiering an der Anfahrkante anfährt,
und das 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.
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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.
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Werden
gleichzeitig zwei flexible Lineale benutzt, beispielsweise für eine Vorder-
und Hinterkante einer Schablone, wenn also die Breite exakt gefräst wird,
so kann die Schablone mit beiden angeschraubten flexiblen Linealen
alternative 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.
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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 des vorgegebenen Verlaufes
das Glas vorzuritzen.
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Im
folgenden wir die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
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Die 1 zeigt
die Draufsicht auf die horizontale Oberseite (8) des flexiblen
Lineals (1). 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).
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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 der
Schablonen-, bzw. Werkstückkante
(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.
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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 horizontalen 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).