DE3424680A1 - Verfahren und vorrichtung zum fraesen und nuten von rahmenteilen aus holz - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum fraesen und nuten von rahmenteilen aus holzInfo
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Description
-PATENTANWALT!= .. .
Dipl.-lng. A.Wasmeier - . ' ' : : Dipl.-Ing. H. Graf
Zugelassen beim Europäischen Patentamt · Professional Representatives before the European Patent Office
Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1
An das Deutsche Patentamt Zu/eibrückenstraße 12
8000 München 2
D-8400 REGENSBURG GREFLINGER STRASSE Telefon (09 41) 5 47
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Tag Date
2. Juli 1984 W/He
Anmelder: Ludolf Stegherr
Donaustaufer Straße 30 8400 Regensburg
Titel: "Verfahren und Vorrichtung zum Fräsen und Nuten won
Rahmenteilen aus Holz".
SPO COPY - ΦΆ
Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 20073) 5 839 300
Gerichtsstand Regensburg
342A680
aus Holz
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum fräsen von symmetrisch zur Mittelachse eines Sprossenrahmenteiles
angeordneten Gehrungen und einer die Gehrungen miteinander verbindenden Plattung.
Zum Fräsen von symmetrisch zur Mittelachse von Sprossenrahmenteilen
vorgesehenen Gehrungen gibt es Fräsautomaten hoher Leistung, die mit einem Fräsaggregat pro Gehrung arbeiten, so
daß die beiden auf entgegengesetzten Seiten des Sprossenrahmenteiles
zu erstellenden Gehrungen gleichzeitig gefräst werden. Hierzu ist es erforderlich, zwei voneinander unabhängige,
getrennte Fräsaggregate, nämlich eines über dem Werkstück r id
eines unter dem Werkstück, getrennt vorzusehen. Der Aufwand hierfür ist relativ groß, so daß ein derartiger Automat wirtschaftlich
nur eingesetzt werden kann, wenn eine hohe Leistung benötigt wird. Für viele Anwendungsfalle in Klein- und Mittelbetrieben
sind dieser hohe Aufwand und die damit verbundenen hohen Kosten für einen derartigen Automaten nicht gerechtfertigt.
In diesen Fällen erfolgt das Fräsen von Gehrungen in Sprossenrahmenteilen
und von Nuten an den Sprossenverbindungen so, daß zuerst eine Gehrung in das in einer Aufnahmevorrichtung festgespannte
Werkstück gefräst wird, anschließend das Werkstück entspannt, um 180° gedreht, neu eingespannt und dann die
entgegengesetzte Gehrung gefräst wird, und daß nach nochmaligem Entspannen und erneutem Einspannen genutet wird. Dieses mehrmalige
Einspannen und Entspannen führt zu erheblichen Ungenauigkeiten in der Bearbeitung, da das Werkstück nach dem Entspannen,
Drehen und Wiedereinspannen nicht mehr die gleiche Position einnimmt wie ursprünglich, so daß die beiden Gehrungen nicht
mehr einwandfrei symmetrisch zur Sprossenachse gefräst werden und damit die erforderliche Paßgenauigkeit der Sprossenrahmenteile
verloren geht. Derartige Ungenauigkeiten können nur dadurch reduziert werden, daß das Umspannen des Werkstückes mit
EPO CCPY- O '
sehr großer Sorgfalt vorgenommen wird, was einen erheblichen
Zeitaufwand und außergewöhnliche Sorgfalt erforderlich machen würde.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, um an Sprossenrahmenteilen und dergl. Werkstücken auf
wirtschaftliche Weise mit nur einem einzigen Fräseraggregat und
einem Nuterwerkzeug von zwei entgegengesetzten Seiten her Gehrungen und gleichzeitig eine Plattung zu fräsen, ohne daß das
zu bearbeitende Werkstück umgespannt werden muß, und die Fräsungen der beiden Gehrungen und der Plattung in einem
Arbeitsspiel vorzunehmen.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das zu fräsende Werkstück in einer Aufspannvorrichtung festgespannt wird, das Werkstück einseitig gefräst wird,
indem das Fräserwerkzeug in einer Richtung waagerecht über das Werkstück und quer zum Werkstück verschoben wird, das Werkstück
in der Aufspannvorrichtung um 180° geschwenkt wird, bei dieser
Schwenkung des Werkstückes durch den Arbeitsbereich des Nuterwerkzeuges selbsttätig die Plattung gefräst wird, das Fräserwerkzeug
in entgegengesetzter Richtung in die Ausgangsstellung zurückbewegt wird und dabei die Gehrung in die zweite Werkstückseite
gefräst wird, und anschließend das Werkstück in die Ausgangslage zurückgeschwenkt und entspannt wird.
Zur Durchführung dieses Verfahrens wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch eine mit dem Rahmen
verbundene Führungsvorrichtung zum Aufnehmen eines Fräseraggregates, das zum Fräsen der Gehrungen waagerecht über die Vorrichtung
verschiebbar und in der Höhe verstellbar ist, eine mit dem Rahmen verbundene und das Werkstück unter Spanndruck haltende
Werkstückaufnahmevorrichtung, in der das Werkstück auf die Werkzeuge positionierbar ist und die um 180° um ihre Mittelachse
verschwenkbar ist, derart, daß in beiden Schwenkpositionen die Oberkante des Werkstückes die gleiche Höhenlage zum Fräserwerkzeug
einnimmt, und eine im Rahmen angeordnete Aufnahmevorrichtung für ein Nuterwerkzeug mit Antrieb, das unterhalb des
Werkstückes so angeordnet ist, daß das Nuterwerkzeug beim
Verschwenken mit dem Werkstück in Eingriff kommt, um die Plattung zwischen den beiden Gehrungen zu fräsen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß die
beiden entgegengesetzten Gehrungen und die Plattung dazwischen ohne Ausspannen bzw. Umspannen in einem Arbeitsgang gefräst
werden können, indem das Fräswerkzeug relativ zum Werkstück verschoben wird. Der Arbeitsgang umfaßt dabei eine Vorwärts- und
eine Rückwärtsbewegung, wobei am Ende der Vorwärtsbewegung das
Werkstück mit der Aufnahmevorrichtung um 180° um die Mittelachse
des Werkstückes geschwenkt wird, so daß die bei der Vorwärtsbewegung
gefräste Gehrung in bezug auf das Werkstück identisch mit der bei der Rückwärtsbewegung des Fräsers gefrästen Gehrung auf
der entgegengesetzten Seite des Werkstückes gefräst wird.
Das Fräseraggregat ist in der Höhe verstellbar, um Gehrungen unterschiedlicher Tiefe bzw. Werkstücke unterschiedlicher Dicke
fräsen zu können. Diese Höhenvei. stellung erfolgt vorzugsweise von Hand durch Verstellen einer Schraubspindel, kann jedoch auch
in beliebiger anderer Weise vorgenommen werden. Zweckmäßigerweis ist zusätzlich eine Verriegelung vorgesehen, in der die gewählte
Höheneinstellung des Fräseraggregates arretiert wird. Des
weiteren ist der Fräser waagerecht quer zum Werkstück verschiebbar.
Das Nuterwerkzeug ist sowohl in der Höhe als auch seitlich verstellbar, letzteres, um Seitenkorrekturen vornehmen zu
können, die sich aus z.B. beim Schärfen der Werkzeuge auftretenden Differenzen von Nuter- zum Fräserwerkzeug ergeben.
Des weiteren wird mit vorliegender Erfindung vorgeschlagen, eine zwangsläufige Abhängigkeit der Korrektur zwischen Fräser- und
Nuterwerkzeug vorzusehen, so daß während des Arbeitens bei auftretenden Ungenauigkeiten zwischen Fräser- und Nuterwerkzeug
eine selbsttätige Korrektur durch Nachstellen vorgenommen wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird eine besonders einfache und zweckmäßige Lösung für das Fräsen von entgegengesetzten Gehrungen in Sprossenrahtnenteilen
und das Nuten der Plattungen zwischen den Gehrungen bei sehr geringem Aufwand erreicht. Da das Nuten der Plattung in
einem Arbeitsvorgang zwischen dem Fräsen der ersten und der zweiten Gehrung erfolgt, ist der Zeitaufwand für ein Arbeitsspiel
mit einer derartigen Vorrichtung verhältnismäßig gering, so daß insgesamt die erfindungsgemäße Vorrichtung für den Klein-
und Mittelbetrieb eine entscheidende Arbeitserleichterung erbringt.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Prinzipskizze der Arbeitsweise der Vorrichtung nach
der Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Werkstückes mit zwei gegenüberliegenden, ausgefrästen Gehrungen und einer
ausgefrästen Plattung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung nach der Erfindung in Vorderansicht,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Vorrichtung nach der Erfindung in Seitenansicht, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Vorrichtung nach der Erfindung in Aufsicht.
Bei der Prinzipdarstellung nach Fig. 1 ist mit 1 bzw. 1' das Fräseraggregat dargestellt. Der Fräser 2 ist mit seinem Schaft
om einem Haltekopf 4 befestigt. Schaft 3 mit Fräser 2 werden über einen Antriebsmotor 5 angetrieben. Die Halterung 4 des
Schaftes ist in einer Aggregatführung 6 befestigt und in
Pfeilrichtung 7 relativ zu einer Werkstückaufnahme 8 verschiebbar,
die das Werkstück 9, z.B. eine Sprossenrahmenleiste, mit T-förmigem Querschnitt aufnimmt. Das Werkstück 9 weist Schenkel
10 und 11 auf, in die der Fräser die Gehrungen 12, 13 einfräst.
Das Werkstück 9 ist in einer Aufspannvorrichtung 14, 15 positioniert.
Über eine Spannvorrichtung 16 \i/ird ein Spanndruck gegen
die Aufspannvorrichtung ausgeübt. Anschließend wird die Werkstückaufnahme
8 um eine Drehachse 17 in Richtung des Pfeiles 18 geschwenkt. Dabei kommt das Werkstück 9 in Eingriff mit einem
Nuteraggregat 19, dessen Nutwerkzeug 20 eine Plattung 21 in das Werkstück 9 einfräst. Das Nuteraggregat 19 ist im Rahmengestell
der Gesamtvorrichtung höhenverstellbar angeordnet.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie
folgt: Das Fräseraggregat 1 wird in der schematischen Darstellung nach Fig. 1 in Pfeilrichtung 7 nach rechts verschoben und
fräst bei dieser Bewegung eine Gehrung 12 in das Werkstück 9. Dieser Bewegungsvorgang wird an der mit 1 ' bezeichneten Stelle
beendet. Anschließend wird die Werkstückaufnähme 8 mit dem
Werkstück 9 um die Drehachse 17 in Pfeilrichtung 18 um 180^
verschwenkt. Bei einer Teilschwenkung um 90° kommt das Werkstück 9 in der Werkstückaufnahme 8 mit dem Nuterwerkzeug 20 in
Eingriff, der eine Plattung 21 im Werkstück fräst. Dann wird das Werkstück 9 mit der Werkstückaufnahme in die Position 8'
weitergeschwenkt und nimmt damit eine um 180° gegenüber der Ausgangsstellung verschwenkte Stellung ein. In dieser Position
des Werkstückes 9 wird das Fräseraggregat 1 aus der Stellung 1 ' von rechts nach links in der Zeichnung verschoben, wobei das
Fräserwerkzeug 2 die zweite Gehrung 13 fräst und das Fräseraggregat 1 schließlich die Ausgangsposition links in der Zeichnung
wieder einnimmt. Damit ist ein Arbeitsspiel der Vorrichtung abgeschlossen. Das mit den beiden entgegengesetzten Gehrungen
12, 13 und der Plattung 21 versehene fertigbearbeitete Werkstück 9 ist in Fig. 2 in perspektivischer Ansicht dargestellt.
Der Aufbau der erfindungscemäßen Vorrichtung ist in den Figuren
3, 4 und 5 näher dargestellt. Der Maschinenrahmen 22 der Vorrichtung besteht aus einem Unterteil 23, das das Nuteraggregat
19 aufnimmt, und einem Oberteil 24, das das Fräseraggregat und die Werkstückaufnahme 8 mit Werkstück 9 aufnimmt. Im
Unterteil 23 ist das Nuteraggregat 19, das den Nuterantrieb mit einschließt, in einem Rahmenteil 25 befestigt, das an einem
Zwischenboden 26 am Maschinenrahmen aufgehängt ist. Die Höhenverstellung des Nuteraggregates 19 erfolgt durch Höhenverstell-
vorrichtungen 27, 27. Die Höhenverstellung des Nuterwerkzeuges 20 bzw. des Nuteraggregates 19 kann jedoch in beliebiger anderer
Weise vorgenommen werden. Unabhängig von und zusätzlich zur Höhenverstellung ist das Nuterwerkzeug seitlich zur Durchführung
einer Korrekturbewegung in der Zuordnung zum Fräserwerkzeug in geringem Maße verstellbar, wie mit Pfeil 28 angedeutet.
Das Unterteil 23 und das Oberteil 24 der Vorrichtung bestehen aus vertikalen und horizontalen Trägern, die zu einem Rahmengestell
geschlossen sind, und werden von einem im Bereich des Oberteiles 23 seitlich und vorne geöffneten Gehäuse 29 umschlossen.
Auf der Oberseite des Oberteiles 24 sind Träger 30, 31 befestigt, die Lagerböcke 32, 33 für Führungsstangen 34, 35
aufnehmen, auf denen eine Trägerplatte 36 in Pfeilrichtung
(Fig. 3) verschiebbar ist, die das Fräseraggregat 1 aufnimmt. Mit Hilfe eines Handgriffes 37 am Fräseraggregat 1 wird das
Fräseraggregat mit Fräserwerkzeug 2 von der Bedienungsperson
über die gesamte Tiefe 1-1' der Vorrichtung verschoben. An der Trägerplatte 36 ist eine Höhenverstellvorrichtung 38 befestigt,
die z.B. aus einem fest mit der Trägerplatte 36 verbundenen Schraubbolzen 40 und einem auf diesem höhenbeweglichen Gewindeeinstellrad
41 besteht, dessen Höhenbewegung auf das Fräseraggregat 1 übertragen wird. Die Werkstückaufnahme 8 mit dem
Werkstück 9 ist am Rahmengestell bzw. am Gehäuse 29 drehbar um eine Achse 17 höhenverstellbar befestigt. Auf gehäusefesten
Zapfen 42, 43 sind zylinderförmige Drehglieder 44, 45 gelagert,
mit deren äußeren Enden Betätigungshebel 46, 47 befestigt sind, "und mit denen die Werkstückaufnahmevorrichtung 8 verbunden ist.
Mit Hilfe der Betätigungshebel 46, 47 wird die Werkstückaufnahmevorrichtung
8 mit dem Werkstück 9 längs der strichpunktierten Linie 18 in Fig. 1 gedreht. Beide Drehglieder 44, 45 sind gleich
ausgebildet und nehmen jeweils eine Aufnahmeplatte 48 auf, die mit dem betreffenden Drehglied fest verbunden ist. Die vertikale
Aufnahmeplatte 48 weist einen waagrechten Schenkel 49 auf, durch
den ein Bolzen 50 geführt ist, der z.B. mit Schraubgewinde versehen ist, mit welchem ein Gewindeeinstellrad 51 höhenverstellbar
verbunden ist. Der Bolzen 50 ist mit einer horizontalen Trägerplatte 52 verbunden, die eine zweite, bewegliche Aufnahmeplatte
53 aufnimmt. Das Werkstück 9 ist zwischen den beiden Aufnahmeplatten 48 und 53 angeordnet. Mit 54 ist ein qeqen die
Aufnahmeplatte 53 wirkender Schieber bezeichnet, der in einem
führungsglied 55 geführt ist, das über einen Flansch 56 mit der
Trägerplatte 52 verbunden ist. An der Trägerplatte 52 bzw. am Flansch 56 ist ein Hebelarm 57 befestigt, der mit einem am
Schieber 54 angelenkten Zwischenhebel 58 gelenkig verbunden ist, derart, daß bei einer Betätigung des Hebels 57 um den Schwenkpunkt
59 der Schieber 54 gegen die bewegliche Aufnahmeplatte 53 gepreßt wird und damit das Werkstück 9 zwischen Aufnahmeplatte
48 und 53 durch Spanndruck festgelegt wird. Die Werkstückaufnahmeplatten
48 und 53 sind entsprechend der Form des Fräserwerkzeuges 2 sowie bei 62 entsprechend der Form des Nuterwerkzeuges
20 ausgespart und geteilt, sie stellen einen Splitterschutz
darstellen .
Claims (9)
1. Verfahren zum Fräsen von symmetrisch zur Mittelachse eines
Sprossenrahmenteiles anzuordnenden Gehrungen und einer die Gehrungen miteinander verbindenden Plattung, dadurch
gekennzeichnet, daß
a) das zu fräsende Werkstück in einer Aufspannvorrichtung
festgespannt wird,
b) das Werkstück einseitig gefräst wird, indem das Fräswerkzeug in einer Richtung M/aagrecht über das Werkstück und
quer zum Werkstück verschoben wird,
c) das Werkstück in der Aufspannvorrichtung um 180° geschwenkt
wird,
d) bei dieser Schwenkung des Werkstückes durch den Arbeitsbereich des Nuterwerkzeuges selbsttätig die Plattung
gefräst wird,
e) das Fräswerkzeug in entgegengesetzter Richtung in die Ausgangsstellung zurückbewegt und dabei die Gehrung in
der zweiten Werkstückseite gefräst wird, und
f) das Werkstück in die Ausgangslage zurückgeschwenkt und entspannt wird.
2. Vorrichtung zum Fräsen von symmetrisch zur Mittelachse eines Sprossenrahmenteiles angeordneten Gehrungen und einer die
Gehrungen miteinander verbindenden Plattung, gekennzeichnet durch
a) eine mit dem Rahmen verbundene Führungsvorrichtung zum Aufnehmen eines Fräseraggregates, das waagerecht über die
Vorrichtung verschiebbar und in der Höhe verstellbar * ist, und das die Gehrungen fräst,
b) eine mit dem Rahmen verbundene und das Werkstück unter Spanndruck haltende stationäre Werkstückaufnahmevorrichtung,
in der das Werkstück auf die Werkzeuge positionierbar ist und die um 180° um ihre Mittelachse so verschwenkbar
ist, daß in beiden Endpositionen die Oberkante des Werkstückes die gleiche Höhenlage zum Fräserwerkzeug
einnimmt, und
EPO COPY
c) eine im Rahmen angeordnete Aufnahmevorrichtung für ein
Nu terwerkzeug mit Antrieb, das unterhalb des Werkstückes so angeordnet ist, daß das Nuterwerkzeug beim Verschwenken
mit dem Werkstück zum Fräsen der Plattung in Eingriff kommt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die führungsvorrichtung aus zwei parallelen Führungsstangen
besteht, auf denen das Fräseraggregat gleitend angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fräserwerkzeug höhenverstellbar ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Werkstückaufnahmevorrichtung an am Rahmen befestigten
Lagerungen aufgenommen ist, in denen sie aus der einen Werkstückposition in die um 180° geänderte Werkstückposition
verschwenkbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmevorrichtung eine Spanndruckvorrichtung
zum Festlegen des Werkstückes aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahme höhenverstellbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nuteraggregat zur Ausrichtung auf das Fräswerkzeug seitwärts,
d.h. in Achsrichtung des Werkstückes, verstellbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Nuterwerkzeug seitlich relativ zum Fräserwerkzeug verstellbar ist, und daß diese Verstellung
zwangsläufig erfolgt.
copy J?
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |