DE29500192U1

DE29500192U1 - Spannvorrichtung zum Fräsen von Zapfenlöchern und Zapfen für eine Fräsmaschine

Info

Publication number: DE29500192U1
Application number: DE29500192U
Authority: DE
Original assignee: LUBBE GERALD WILLIAM DR
Current assignee: LUBBE GERALD WILLIAM DR
Priority date: 1994-01-10
Filing date: 1995-01-10
Publication date: 1995-04-06
Anticipated expiration: 2005-01-11

Description

Spannvorrichtung zum Fräsen von Zapfenlöchern und Zapfen für ein Fräsmaschine

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Fräsen von Zapfenlöchern und Zapfen für eine Fräsmaschine .

Es besteht eine generelle Schwierigkeit für do-it-yourself Holzarbeiter beim akkuraten und schnellen Ausarbeiten von Zapfen und passenden Zapfenlöchern. Als Ergebnis dieses Problems wurden bereits verschiedene Spannvorrichtungen und Zusatzgeräte für konventionelle Fräsvorrichtungen vorgeschlagen. Ein Nachteil all dieser Vorrichtungen ist dadurch gegeben, daß sie im allgemeinen kompliziert, schwierig zu handhaben und, unvermeidlich, zu teuer sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung zum Fräsen von Zapflöchern und Zapfen entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 anzugeben, welche von einfacher Konstruktion, leicht zu handhaben und im Vergleich mit bekannten Vorrichtungen preisgünstig herstellbar ist.

Die Lösung der Aufgabe wird mit der Erfindung entsprechend den Merkmalen von Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind entsprechend den Ansprüchen 2 bis 5 vorgesehen.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft unter Bezug auf die schematischen Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf die Spannvorrichtung zum Herstellen von Zapfenlöchern und Zapfen entsprechend der Erfindung;

Figur 2 eine Seitenansicht entlang dem Pfeil II in Figur 1;

Figur 3 eine Seitanansicht aus der Gegenrichtung entlang dem Pfeil III in Figur 1;

Figur 4 eine Endansicht auf die Werkstück-Spannelemente entlang dem Pfeil IV in Figur 1;

Figur 5 eine entgegengesetzte Endansicht der Werkstück-Spannelemente, gesehen entlang dem Pfeil V in Figur 3;

Figur 6 eine perspektivische Ansicht der Werkstück-Spannelemente zum Einrichten und Fräsen eines Zapfens vom Standard-Typ;

Figur 7 eine perspektivische Ansicht der Werkstück-Spannelemente zum Einrichten und Fräsen eines Zapfenloches vom Standardtyp;

Figur 8 eine perspektivische Ansicht der Werkstück-Spannelementen zum Einrichten und Fräsen eines schrägen Zapfens;

Figur 9 eine perspektivische Ansicht der Werkstück-Spannelemente zum Einrichten und Fräsen einer Anzahl von genuteten Enden;

Figur 10 eine perspektivische Ansicht der Spannvorrichtung gemäß Figur 1, jedoch mit abgenommener Fräs-

maschinen-Platform, und Angabe der drei Bewegungsachsen, nämlich x-y-z-axen;

Figur 11 eine perspektivische Ansicht einer Standardtype eines Zapfens;

Figur 12 eine perspektivische Ansicht eines schrägen Zapfens ; und

Figur 13 eine perspektivische Ansicht eines Doppelzapfens.

Die Spannvorrichtung zur Herstellung von Zapfenlöchern und Zapfen, allgemein bezeichnet durch die Ziffer 10 in den Zeichnungen, bezweckt eine Verwendung als unkompliziertes Arbeitsgerät zur Unterstützung von Holzarbeitern, insbesondere bei do-it-yourself-Arbeiten oder in Kleinindustrien, um Zapfenlöcher und Zapfen schnell und akkurat ausarbeiten zu können.

Die hierbei zu verwendende Fräsvorrichtung ist vom Vertikal-Spindel-Typ, die eine Bewegung des Fräswerkzeuges in vertikaler Richtung entsprechend der z-Achse ermöglicht.

Die Spannvorrichtung 10 gestattet im wesentlichen, die Fräsvorrichtung entlang einer x-Achse oder einer y-Achse zu führen, wie dies in Figur 10 gezeigt ist, und die Fräsvorrichtung selbst kann eine vertikale Bewegung entlang der z-Achse ausführen.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen umfaßt die Spannvorrichtung 10 erste in Längsrichtung verlaufende Führungsschienen 12,14 für eine Bewegung entlang der x-Achse, und zweite in Querrichtung verlaufende Führungsschienen 16,18 für eine Bewegung entlang der y-Achse.

Die Führungsschienen 12,14 sind mit einem Grundrahmen verbunden, der mit Führungsstangen 20,22 ausgebildet ist.

Spannbacken 24,26 zum Spannen eines Werkstücks zwischen diesen sind mittels Muffen 24.1, 24.2 und 26.1, 26.2 auf den Führungsstangen 20,22 angeordnet. Beide, die Muffen 26.1, 26.2 und die Muffen 24.1, 24.2 sind gleitbar, jedoch können die Muffen 24.1, 24.2 durch Stellschrauben auf den Führungsstangen 20,22 festgesetzt werden.

Die Führungsschienen 16, 18 sind entlang der x-Achse durch Gleitführungs-Rohre 28,30 in Längsrichtung gleitbar geführt.

Sie nehmen die in Querrrichtung gleitbaren Muffen 32,34 auf.

Ringförmige Stoppelemente 36, 38, 40, 42 sind auf den Führungsschienen 12, 14, 16, 18 vorgesehen, wie gezeigt, um Bewegungen der Führungsrohre 28, 30 sowie 32, 34 zu begrenzen, wie nachfolgend erläutert werden wird.

Das Führungsrohr 34 ist mit Daumengriffen. 44, 46 verbunden, um die Bewegung der Tragplatte 48 für die Fräsvorrichtung in der y-Achse zu erleichtern, wobei die Platte 48 an den Gleitführungsrohren 32, 34 durch Träger 48.1, 48.2 befestigt ist. Die Platte 48 ist dazu vorgesehen, eine konventionelle Fräsvorrichtung oder Maschine vom Vertikal-Spindel-Typ aufzunehmen.

Ein Werkstück kann eingeklemmt werden mit Hilfe eines Klemm-Gelenkstückes 50, welches mittels einer Klemmspindel 52 mit Handhebel 54 gleitbar beweglich ausgebildet ist. Die Spindel 52 wirkt mit der Klemmplatte 26 zusammen und ist an diese angelenkt.

Die Spannvorrichtung 10 ist mit Hilfe einer Montagekonsole 56 zur Anbringung an einer Werkbank oder einer anderen Art von Träger montierbar ausgebildet.

Ein Führungsarm 58 ist am Träger 48.2 befestigt und trägt ein frei drehbares Führungsrädchen 60. Dieses ist vorgesehen zur Führung entlang einer Schablone 62 für den Zapfen oder das Zapfenloch und an der Schablonenhalterungsplatte 64 befestigt, um die Fräsvorrichtung nach ihrer Hontage auf der Platte 48 zu führen, während sie einen Zapfen oder ein Zapfenloch aus einem Werkstück fräst. Die Schablonen-Halterungs-Platte 64 ist an der Klemmbacke 24 befestigbar.

Die Längsführunsschienen 12, 14 ermöglichen eine Führung der Platte 48 entlang der x-Achse, wogegen die Querführuntsschienen 16, 18 für die Führung entlang der y-Achse sorgen.

Eine konventionelle Fräsvorrichtung oder Fräsmaschinen (nicht gezeigt) ist an der Platte 48 anbringbar, so daß ihr Fräswerkzeug durch die Bohrung 66 in der Platte 48 nach unten hindurchragt.

Ein hölzernes Werkstück 68 wird eingeklemmt zwischen die bewegliche Platte 26, die mit der Spindel 52 verbunden ist, und die festsetzbare Platte 24 in der Position gemäß den Figuren 4 und 5, wie anschließend beschrieben werden wird.

Bezüglich Figur 6 ist die Prozedur zum Ausfräsen eines Zapfens 7 (Fig. 11) vom Standardtyp wie folgt:

Das Zentrum des Zapfens wird an der Ansichtsseite des Werkstücks 68 (Line "a") markiert. In gleicher Weise wird die Außenlinie (Weite) des Zapfens am Ende des Werkstücks 68 (Linien "b" und "c") markiert. Die Zapfenprofilschablone 62 wird zum Führen der Fräsvorrichtung verwendet.

Die Tiefe des Zapfens wird markiert (Linie "d") und das Werkstück 68 eingespannt in die Position zwischen den Spannplatten 24, 26, wobei die markierte Linie ("a") korrespondiert mit einer Positionseinkerbung auf der festgesetzten Spannplatte 24. Dabei muß sichergestellt werden, daß das Werkstück 68 senkrecht ausgerichtet und frei von der Fräsplatte 48 ist.

Sodann werden die Feststellringe 36, 38 und 40, 42 an das Ende der entsprechenden Führungsschienen 14, 16 positioniert. Dies sichert eine freie Verschieblichkeit der Fräsvorrichtungs-Verschiebeeinrichtung in der horizonatalen x-y-Ebene nach allen Richtungen. Das Zapfenschneidwerkzeug 72 wird dabei positioniert wie in Figur 6 gezeigt (beispielsweise entlang der Line "b").

Eine geeignete Zapfenprofilschablone 62 wird so in Stellung gebracht, daß sie leicht am Führungsrädchen 60 anliegt, wobei darauf geachtet werden muß, daß die Zapfenprofil-Schablone 62 parallel zur x-Achse des Werkstücks 68 ausgerichtet ist. Auf der Schablonenaufnahmeplatte 64 sind in geeigneter Weise Linien eingraviert, um diese Paralleleinstellung zu erleichtern.

Die Zapfenprofilschablone 62 wird jetzt auf der Schablonenträgerplatte 64 sicher befestigt. Die Tiefe des Schnittes entsprechend der Linie "d" als Referenz wird festgesetzt und die Fräsvorrichtung gestartet.

Der Schnitt wird durchgeführt, während das Führungsrädchen 60 im Kontakt mit dem gesamten Umfang der Zapfenprofilschablone geführt wird.

Zum Einrichten und Ausarbeiten eines schrägen Zapfens 74 (Fig. 12) wird die folgende Arbeitsweise ausgeführt (siehe Figur 8):

Das Werkstück 68 und die Zapfenprofilschablone 62 werden um 90° geschwenkt und das Ausarbeiten des Zapfens erfolgt parallel zur y-Achse.

Die Seite des Werkstückes wird markiert im erforderlichen Winkel (Linie "e"). In gleicher Weise markiert die Linie "f" die Tiefe des Schnittes. Linie "e" und "f" schneiden sich im Zentrum des Werkstücks 68, wie gezeigt.

Ausrichtung und Positionierung der Zapfenprofilschablone ebenso wie das Fräsen des Zapfens erfolgt wie oben beschrieben.

Wenn eine Anzahl gleicher Zapfen gefräst werden muß, wird die Positionierungsplatte 76 (Fig. 3) verwendet um einander folgende Werkstücke präzise zu lokalisieren sowie in gleicher Höhe. Die Positionierungsplatte 76 wird sauber verspannt gegen das Werkstück 68, um eine akkurate Wiedereinrichtung von Werkstücken gleicher Dimension zu ermöglichen. Die Platte 76 ist verstellbar angeordnet mittels Gewindebolzen und Muttern an der festgesetzen Spannplatte 72.

Zum Einrichten und Ausarbeiten eines Zapfenloches wird die folgende Arbeitsweise befolgt:

Mit Bezug auf Figur 7 wird das Zentrum des vorgesehenen Zapfenloches auf der Ansichtsseite des Werkstückes 82 (Linie "g") markiert. In gleicher Weise wird das Zentrum des vorgesehenen Schnittes entlang der Ecke des Werkstücks 82 (Linie "h") markiert. Linien "i" und "j" geben die Grenzen des vorgesehenen Schnittes an. Auf diese Weise stimmt die Länge "k" mit der Länge der Zapfenprofilschablone überein, welche zur Ausarbeitung einer passenden Zapfen-Verbindung verwendet wird. Das Fräswerkzeug 84, welches zum Fräsen des Zapfenloches verwendet wird, stimmt ebenfalls im Durchmes-

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ser mit dem Passzapfen und dem Zapfenprofil der Schablone 62 überein.

Das Werkstück 82 wird zwischen den Spannplatten 24, 26 verspannt, mit der Linie "g" korresponierend zur Positionskerbe an der festgelegten Spannplatte 24.

Das Werkstück 82 muß parallel zur Verschiebevorrichtung der Fräsmaschine ausgerichtet sein, beispielsweise der Platte 48.

Mit dem Zapfenloch-Fräswerkzeug 84 über dem Zentrum des vorgesehenen Schnittes positioniert, werden die Stellringe 40, 42 genau gegen die Verschiebeeinrichtung der Fräsmaschiene, das Gleitrohr 32, festgesetzt. Hierdurch wird sichergestellt, daß keine Bewegung quer zum Werkstück 82 in der y-Ebene stattfinden kann. Danach wird das Zapfenloch-Fräswerkzeug 84 an dem einen Ende des vorgesehenen Ausschnitts positioniert und Stellring 38 festgesetzt. Die Aufnahmeplatte 48 für die Fräsvorrichtung wird in der x-Richtung verschoben bis das Zapfenloch-Fräswerkzeug 84 oberhalb der Linie "j" angekommen ist, sodann wird der Stoppring 38 festgesetzt. Das Bewegungsspiel der Gleitrohre 28, 30 wird auf diese Weise limitiert zwischen den Stoppringen 36, 38 und ist damit von gleicher Länge wie der vorgesehene Schnitt.

Sodann wird die Fräsvorrichtung gestartet und während die Buchse 30 dicht gegen den Stoppring 36 oder 38 gehalten wird, wird die Fräsvorrichtung in die vorgesehene Tiefe eingestellt und festgesetzt. Der Schitt wird ausgeführt durch Bewegung der Fräsvorrichtung, bis das Führungsrohr gegen den anderen Stoppring 36 oder 38 anstößt.

Die Vorrichtung 10 ist vorgesehen zum Zusammenwirken mit Standard-Fräswerkzeugen, wobei das Fräsen des Zapfenloches,

insbesondere ein tiefes Zapfenloch, erheblich erleichtert wird durch Verwendung von Fräsern mit geriffelten Schneiden.

Die Weite der Zapfenlochverbindung ist völlig abhängig von dem Durchmesser des Fräswerkzeuges. Ein kommerziell verfügbares Fräswerkzeug kann verwendet werden. Für metrische Holzplatten beträgt das schmälste verfügbare Werkzeug vermutlich 8 mm und das dickste annähernd 20 mm.

Die Weite der Zapfenverbindung, und insbesondere ihre allseitigen Dimensionen, entsprechen denen der Zapfenprofilschablone 62, vorausgesetzt der Durchmesser des Fräswerkzeuges 72 und des Führungsrädchens sind gleich.

Die Zapfenprofil-Schablone 62, welche zum Ausarbeiten eines Zapfens verwendet wird, ist von gleicher Weite wie das passende Zapfenloch. Wenn Standardwerkzeuge verwendet werden, um das Zapfenloch zu schneiden, beispielsweise 8, 10, 12 mm etc., kann die Zapfenprofil-Schablone 62 von Standard-Lagerprofil-Stangenmaterial aus weichem Stahl, Messing Aluminium oder einer anderen geeigneten Materialsorte hergestellt sein.

Zum Ausarbeiten eines Doppelzapfens 88 (Figur 13) werden zwei Zapfenprofilschablonen 62 von gleicher Dimension benötigt. Sie werden auf der Schablonen-Trägerplatte 64 parallel zur y-Achse befestigt und der Zwischenraum zwischen diesen wird ausgewählt entsprechend dem zu bearbeitendem Holz.

Die Spannvorrichtung 10 nach der Erfindung kann für folgende Operationen eingesetzt werden:

1. Ausarbeiten von Zapfenloch/Zapfen-Verbindungen mit Eckenradius

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2. Ausarbeiten von doppelten Zapfenloch- und passenden Zapfenverbindungen

3. Ausarbeiten von schrägen Zapfenverbindungen

4. Ausarbeitung von geschlitzten Endverbindungen (überlappende Verbindungen).

Die Spannvorrichtung 10 wird bevorzugt an einer Trägervorrichtung angeordnet, beispielsweise einem Tisch, wie oben beschrieben, oder kann direkt an einem Werkstück anmontiert werden.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Spannvorrichtung zum Fräsen von Zapfenlöchern und Zapfen für eine Fräsmaschine, umfassend einen Grundrahmen 20, und ein mit dem Grundrahmen 20, 22 verbundenes Befestigungs-Element 56, wobei die Spannvorrichtung an einer Trägerstruktur beispielsweise an einem Tisch anbringbar ist, gekennzeichnet durch die Merkmale:

a) erste im Abstand parallele, längere Führungsschienen (12, 14), die am Grundrahmen (20, 22) befestigt sind;

b) zweite im Abstand parallele, längere Führungsschienen (16, 18);

c) eine Aufnahmeeinrichtung (48) zur Aufnahme einer Fräsvorrichtung;

d) erste Gleitelemente (28, 30) an entgegengesetzten Enden der zweiten Führungsschienen (16, 18) zum gleitbaren Aufnehmen derselben relativ zu den ersten Führungsschienen (12, 14)

e) zweite Gleitelemente (32, 34) gleitbar montiert auf den zweiten Führungsschienen (16, 18);

f) je ein Träger (48.1, 48.2) zum Anbringen des Fräsvorrichtungs-Tragelementes (48) an den zweiten Gleitelementen (32, 34);

g) eine erste Werkstückspannplatte (24) gleitbar angeordnet am Grundrahmen (20, 22);

i) Mittel (52, 53) zur Bewegung der zweiten Werkstückspannplatte (26) relativ zur ersten Werkstückspannplatte (24) zum Einspannen eines Werkstücks (68, 82) zwischen diesen;

m) erste Stoppmittel (36, 38) zur Begrenzung der Bewegung der ersten Gleitelemente (28, 30) auf den ersten Führungsschienen (12, 14);

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&eegr;) zweite Stoppmittel (40, 42) zur Begrenzung der Bewegung der zweiten Gleitelemente (32, 34) auf den zweiten Führungsschienen (16, 18);

o) ein Zapfenschablonen-Tragelement (64), das mit den zweiten Gleitelementen (32, 34) verbunden ist; und p) ein Schablonen-Führungsglied (60) zur Bewegung entlang einer Zapfenprofilschablone (62), welche an dem Schablonentragelement (64) befestigt ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Führungsglieder als ein Paar Stangen (12, 14) ausgebildet sind.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Führungsglieder als ein Paar Stangen (16, 18) ausgebildet sind.

4. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trageelement für die Fräsvorrichtung eine Platte (48) umfaßt, welche eine Bohrung (66) zum Hindurchtreten des Werkzeugs (72, 74) der Fräsmaschine aufweist und von Trägern (48.1, 48.2) aufgenommen ist, die mit den zweiten Gleitelementen (32, 43) verbunden sind.

5. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (64) die Zapfenschablone Einstellmittel für eine anpaßbare Anordnung einer Zapfenprofilschablone daran aufweist.

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