DE4016012A1 - Vorrichtung zum herstellen von rund- und segmentboegen an werkstuecken, insbesondere aus holz - Google Patents
Vorrichtung zum herstellen von rund- und segmentboegen an werkstuecken, insbesondere aus holzInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung
von Rund- und Segmentbögen an Werkstücken, mit einer
das Werkstückmaterial entfernenden Einrichtung.
Rundbögen aus Holz, wie sie beispielsweise für Rund
bogenfenster erforderlich sind und auch Segmentbögen
werden durch Rundfräsen von Rohstücken hergestellt.
Diese Rohstücke oder Rohlinge sind üblicherweise mit
der Bandsäge grob ausgesägte Platten oder platten
förmige Teile, deren Sägekanten noch um einige Milli
meter die beabsichtigte Rundung überragen. Diese müssen
zur Fertigstellung beispielsweise von Türbögen, Rund
bogenfenstern oder Möbelteilen von der Außen- bzw.
Innenseite her bearbeitet werden.
Bisher ist es üblich, eine genaue Schablone für den
gewünschten Rundbogen herzustellen, die auf dem Bogen-
Rohstück angebracht wird. Das Werkstück wird dann
von Hand geführt und an einem rotierenden Werkzeug
auf einem Maschinentisch aufliegend vorbeibewegt.
Das rotierende Werkzeug ist mit einem kugelgelagerten
Anlaufring kombiniert, gegen das die an dem Werkstück
befestigte Schablone anliegt. Beim Vorbeischieben
entsteht dadurch ein ständiger rollender Kontakt,
der den Eingriff der Arbeitsflächen des rotierenden
Werkzeuges mit der Außen- bzw. Innenseite des Werk
stückes begrenzt.
Dieses Verfahren zum Fräsen von Rundbogen hat den
Nachteil, daß die Vorfertigung der maßstabgetreuen
und dem bogenförmigen Verlauf des Werkstückes ent
sprechenden Schablone mit einem erheblichen Zeit
und Materialaufwand einhergeht. Die Maß- und Form
qualität des Werkstückes hängt von der Genauigkeit
der Schablone wesentlich ab.
Zur Verbesserung dieses Verfahrens ist es aus der
DE 37 08 019 A1 bekannt, eine Vorrichtung zum Fräsen
von Rundbogen aus Holz mit mehreren Spannhaltern für
das Werkstück auszurüsten, die jeweils an einem Radial
arm in Längsrichtung dieses Armes verstellbar und
feststellbar angeordnet sind.
Eine andere, aus der DE 33 33 965 A1 bekannte Vor
richtung zum Formfräsen von bogenförmigen Holzwerk
stücken besitzt eine Tragachse für einen Werkstück
träger, die achsial verschiebbar auf einem radial
zur Antriebswelle des Formwerkzeugs verschiebbaren
Schlitten angeordnet ist. Am Werkstückträger ist eine
Reihe von zu Tragachse radial einstellbaren Feststell
organgen für das Werkstück vorgesehen.
Bei beiden vorgenannten Vorrichtungen ist demnach
ein Werkstück um eine Mittelpunktsachse drehbar ge
lagert, wobei es von Spannhaltern arretiert wird,
die sich auf Radialarmen verschiebbar feststellen
lassen. Die radiale Stellung der Mittelpunktsachse
wird bezüglich der Werkzeugsachse geändert. Dadurch
erfolgt eine Bearbeitung entlang entweder einer inneren
oder äußeren Kurvenbahn. Zur Bildung eines Innenbogens
am Werkstück wird dieses außen am Fräskopf vorbei
bewegt, so daß der Fräskopf zwischen dem Werkstück
und der Mittelpunktsachse angeordnet ist. Bei der
Bildung eines Außenbogens dagegen wird das Werkstück
an der Innenseite des Fräskopfes vorbeibewegt.
Infolge der beweglichen Mittelpunktsachse beanspruchen
beide Vorrichtungen entweder vor oder hinter der Tisch
fräsmaschine einen erheblichen Raum. Das läßt sich
aufgrund des Arbeitsprinzips nicht vermeiden, da alle
zu fräsenden Rund- oder Segmentbögen eine Ausrichtung
nach einem Mittelpunkt voraussetzen. Dies wird bereits
bei flachen Segmentbögen zu einem Problem, deren Spann
weite bei nur etwa 2 m liegt. Hierzu müßte zunächst
zeichnerisch oder rechnerisch der Radius ermittelt
werden, wobei darüber hinaus eine Begrenzung der mög
lichen Bearbeitungskapazität erfolgt, da die Verschieb
barkeit der Mittelpunktsachse natürlich begrenzt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber,
eine gattungsgemäße Vorrichtung so auszubilden, daß
aus einem Werkstück ohne Vorfertigung einer Schablone
der Rundbogen maßgerecht ausgefräst werden kann und
dennoch ein gegenüber dem Stand der Technik verringerter
Raumbedarf entsteht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß zwei Anschlagelemente mit mindestens je einer
im wesentlichen geradlinig und in einer zur durch
den Bogen vorgegebenen Werkstückebene parallelen Ebene
verlaufenden Anlagekante vorgesehen sind, wobei diese
beiden Anlagekanten während des Bearbeitungsvorgangs
miteinander einen Winkel einschließen, an dessen Schei
telpunkt die Einrichtung (Fräskopf) angeordnet ist,
daß die Anschlagelemente um den Scheitelpunkt ver
schwenkbar und feststellbar sind, und daß Gegenan
schlagelemente vorgesehen sind, die an dem Werkstück
an den freien Enden (der Spannweite) des herzustellenden
Rund- bzw. Segmentbogens angeordnet sind und von denen
sich je eines während des Bearbeitungsvorganges gegen
je eines der Anschlagelemente abstützt.
Bei einer Bearbeitung mit einer derartigen Vorrichtung
ist eine Kenntnis des Mittelpunktes des zu erzeugenden
Bogens nicht erforderlich; dieser muß auch nicht in
irgendeinem werkzeugnahen Bereich liegen.
Die Winkelstellung der beiden Anschlagelemente zuein
ander wird zwar durch den Krümmungsradius des zu schla
genden Bogens beeinflußt bzw. festgelegt, und zwar
durch Stichhöhe und Spannweite des zu fräsenden Bogens,
es ist jedoch nicht erforderlich, daß sich der Krümmungs
mittelpunkt noch im Bereich des Gerätes befindet.
Es werden keine längenbegrenzenden Radialarme benötigt,
deren angeordnete Spannhalter ein Werkstück zu halten
haben. Zur Führung des Werkstückes sind erfindungsgemäß
lediglich zwei am Werkstück angeordnete Gegenanschlag
elemente erforderlich, die den Kontakt zu den Anschlag
linealen bilden.
Zur Erläuterung der Funktion sei zunächst der Einfach
heit halber angenommen, es solle kein Bogen, sondern
eine gerade Kante gefräst werden. Hierzu werden beide
Anschlagelemente mit ihren Anlagekanten in der gleichen
Tangentialebene angeordnet, sie liegen also von oben
betrachtet in einer Linie. Wird jetzt ein Werkstück
mit seinen beiden Gegenanschlagelemente gegen die
Anschlagelemente gepreßt bzw. an deren Kanten entlang
geführt, so hinterläßt das rotierende Werkzeug exakt
eine gerade Fräsung, die die beiden Gegenanschlagelemente
miteinander verbindet. Man würde das Werkstück also
auf der einen Seite des Frästisches auflegen und an
den Anschlagkanten entlangführen, während der rotierende
Fräskopf arbeitet.
Zur Herstellung eines Innenbogens werden die Anschlag
elemente nun so relativ zueinander geschwenkt, daß
der rotierende Fräskopf die Spitze eines "V" bildet,
gegen welches das zu bearbeitende Werkstück geführt
wird.
Zur Fräsung eines Außenbogens dagegen werden die An
schlagelemente auf das Werkstück zugeschwenkt; von
oben betrachtet befindet sich das Werkstück dann zwi
schen den beiden Schenkeln des "V". Um einen Außenbogen
fräsen zu können, ist es zusätzlich erforderlich,
daß das Werkstück oberhalb oder unterhalb der Anschlag
elemente hindurch kann, wie noch erläutert wird.
Die beiden Gegenanschlagelemente sind erforderlich,
da sich das bogenförmige Werkstück nicht selbst führen
kann (im Gegensatz zu einem geraden Werkstück, wo
dies möglich wäre). Das liegt u. a. daran, daß der
angestrebte exakte bogenförmige Verlauf, der für die
Führung nötig wära, ja erst während des Fräsvorganges
entsteht.
Der mathematische Hintergrund, der bei der erfindungs
gemäßen Idee eingesetzt wird, ist folgender: Wird
über einer geraden Strecke (hier die Spannweite des
zu erzeugenden Bogens) ein Bogen aufgespannt, so be
sitzt ein diesem Bogen einbeschriebenes Dreieck stets
den gleichen Scheitelwinkel, unabhängig davon, an
welchem Punkt des aufgespannten Bogens der Scheitel
gewählt wird.
Zur Fräsung eines Innenbogens würde nun genau diese
mathematische Erkenntnis rückwärts angewandt: der
aufgespannte Winkel würde von den beiden Anlagekanten
gebildet, an deren Spitze der idealisiert punktförmig
angenommene Fräskopf sitzt. Die Spannweite könnte
durch die beiden Gegenanschlagelemente markiert werden.
Das Werkstück mit diesen Markierungen wird jetzt bewegt.
Beim fertig hergestellten Bogen, bei dem also der
Fräsvorgang bereits sämtliches Material aus dem Innen
bogen herausgeholt hat, ist unmittelbar klar, daß
das von den beiden Gegenanschlagelementen und dem
Fräskopf aufgespannte Dreieck stets einen beim Fräs
kopf liegenden konstanten Winkel aufweist, nämlich
den zwischen den beiden Anlagekanten, egal an welcher
Stelle des Bogens der Fräskopf nun steht.
Theoretisch wäre es damit sogar möglich, einen Innen
bogen aus einer "vollen Platte" herauszufräsen, wenn
man diese nur lange genug immer wieder gegen den Fräs
kopf schiebt. In der Praxis wird man schon aus Zeit
ersparnisgründen bereits eine Roh-Vorsägung des Bogens
vornehmen, so daß lediglich ein Ausfräsen des exakten
Bogens noch erfolgen muß.
Dieses Beispiel zeigt bereits, daß die Gegenanschlag
elemente mit den Anschlagelementen sich nach Beendigung
des Fräsvorgangs, also nach Herstellung der gewünschten
Form, an jeder beliebigen Stelle des Bogens in Kontakt
befinden. Bis zur Erreichung diese optimalen Ziels
stützen sie sich gegen die Anschlagelemente nur ab,
d. h., sie verhindern, daß der Fräsvorgang weiter als
bis zu dem angestrebten Bogen vorschreitet.
Solange nur die Herstellung von Innenbögen gewünscht
wird, könnten die Anlagekanten sich in der gleichen
Höhenlage oder Ebene befinden wie die Rohlinge bzw.
Werkstücke. Soll jedoch ein Außenbogen gefräst werden,
ist dies nicht möglich. Dies zeigt bereits das oben
erwähnte mathematische Modell, das sich auch für Außen
bögen grundsätzlich eignet. Wiederum wird ein Bogen
gebildet, dem ein Dreieck genau auf die gleiche Art
einbeschrieben wird. Nur muß in diesem Falle der Fräs
kopf von außen an den Bogen herangeführt werden, so
daß - gedanklich gesehen - der wiederum punktförmig
vorgestellte Fräskopf außen auf dem Bogen abrollen
würden, wobei sich zwischen den beiden Anlagekanten
wiederum ein konstanter Winkel einstellt.
Um dies zu verwirklichen, müssen lediglich die beiden
Anlagekanten einen Winkel bilden, der nicht wie beim
Innenbogen vom Werkstück bzw. vom Benutzer aus hinter
den Anlagekanten liegt, sondern vielmehr vor ihnen.
Dabei zeigt sich jedoch, daß sich der zu fräsende
Rundbogen und die Anlagekanten geometrisch gesehen
schneiden würden. Um dies zu umgehen, werden sie einfach
in zwei unterschiedlichen Höhenlagen oder Ebenen ange
ordnet, da ja lediglich die Gegenanschlagelemente
und die Anlagekante in einer Ebene angeordnet sein
müssen, die mit der des Rohlings nicht übereinzustimmen
braucht.
Dies wird dadurch verwirklicht, daß die Anschlagelemente
Anschlaglineale sind, die jeweils eine vertikal ver
laufende Anlagefläche besitzen, die zugleich die Anlage
kante bildet.
Insbesondere ist es dabei von Vorteil, wenn die Anschlag
elemente und die Gegenanschlagelemente oberhalb des
von dem Fräskopf und dem Werkstück gebildeten platten
förmigen Bereiches angeordnet sind.
Alternativ kann aber auch vorgesehen werden, daß die
Anschlagelemente von länglichen Nuten gebildet werden,
die in beweglichen Arbeitsplatten vorgesehen sind.
Die letztere Alternative führt dazu, daß zwei Arbeits
platten mit Nuten unterhalb des Werkstückes relativ
zueinander verschwenkbar sein müssen. Dies ist konstruk
tiv zwar machbar, aber verhältnismäßig aufwendig. Denk
bar wäre etwa eine Kombination mit einer automatischen
Vorschubeinrichtung.
Gerade für kleinere Handwerksbetriebe oder auch für
Heimwerkereinrichtungen wäre es daher bevorzugt, wenn
die Anschlagelemente oberhalb der Werkstücke angeordnet
wären.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Anschlaglineale
während des Fräsvorganges längsverschieblich sind.
Beide Anschlaglineale müssen nämlich während des Fräs
vorganges bis in den Bereich des Fräskopfes schiebbar
sein, damit auch der Bereich der zu fräsenden Rundbögen
im Bereich der Gegenanschlagelemente, also benachbart
zu den Enden der Spannweite, noch gefräst werden kann,
während sich die Gegenanschlagelemente an den Anschlag
linealen abstützen. Da jedoch zu einem vorgegebenen
Zeitpunkt jeweils nur eines der beiden Anschlaglineale
in dieser Position sein muß, kann diese Problem leicht
dadurch gelöst werden, daß die Anschlaglineale einfach
während des Fräsvorgangs in ihrer Längsrichtung ver
schoben werden.
Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die Anschlag
lineale einen Hebelmechanismus aufweisen, der bei
Kontaktierung durch eines der Gegenanschlagelemente
aus seiner Arretierung gelöst wird und eine Längs
verschiebbarkeit der Anschlagelemente bereitstellt.
Dadurch wird es zusätzlich möglich, ohne eine gesonderte
Betätigung einfach durch die normale Weiterschiebung
des Werkstückes mit den daran befestigten Gegenan
schlagelementen diese Längsverschiebbarkeit genau
in dem Moment bereitzustellen, wo sie benötigt wird.
Es ist nicht nötig, mit den Händen in die Nähe des
Fräskopfes zu kommen oder den Fräsvorgang in irgend
einer Form zu unterbrechen.
Eine Längsverschiebbarkeit der Anschlagelemente bzw.
-lineale kann darüber hinaus zusätzlich von Hand er
möglicht werden, um beispielsweise den Einstellvorgang
des richtigen Winkels, den Wechsel des Fräskopfes
oder der Schutzhaube zu vereinfachen. Mittels einer An
schlagbremse kann der Verschiebevorgang sanft abge
bremst werden, was vor allem während des Fräsvorganges
von Vorteil ist.
Grundsätzlich würde es bevorzugt, wenn die beiden
Anlagekanten sich jeweils in Tangentialebenen zum
Außenumfang des Fräskopfes (diese entspricht dem Schnei
denflugkreis) angeordnet werden. Theoretisch ist es
jedoch auch möglich, die Anlagekanten in hierzu jeweils
parallelen Ebenen anzuordnen und die an dem Werkstück
befestigten Gegenanschlagelemente entsprechend den
beabsichtigten Rundbogen überragen zu lassen. In dem
oben erläuterten mathematischen Modell verschiebt
dies lediglich das Dreieck in sich selbst. Da der
Fräskopf in der Praxis einen endlichen, wenn auch
im Verhältnis zum Rundbogen geringen Durchmesser hat,
kann durch eine solche Verschiebung die durch den
endlichen Durchmesser des Fräskopfes entstehende mini
male, nur wenige Bruchteile betragende Abweichung
des Rundbogens von der Kreisform vollständig ausge
glichen werden, nämlich dann, wenn die parallele Ebene
genau durch die Fräskopfachse verläuft. Die Abweichung
ist jedoch derart gering, optisch nicht und nur durch
genauere Messung überhaupt feststellbar, daß eine
solche Verschiebung in der Praxis im allgemeinen nicht
erforderlich sein dürfte.
Bevorzugt wird es, wenn die Anschlaglineale an ihrem
dem Fräskopf benachbarten Längsende eine vom Fräskopf
wegweisende Krümmung aufweisen. Mit dieser Maßnahme
werden die Gegenanschlagelemente und das Werkstück
in den Endbereichen nahe der Spannweite vom Fräskopf
heran- bzw. weggeführt.
Vorteilhafterweise können die Anschlaglineale in Füh
rungsschienen gehalten werden, die ihrerseits ver
schwenkbar mit einem ortsfesten Teil der Vorrichtung
verbunden sind. Mit einer derartigen Konstruktion
läßt sich besonders einfach die Längsverschiebbarkeit
zugleich mit der Schwenkbarkeit verwirklichen und
darüber hinaus auch problemlos ein Hebelmechanismus
für die Arretierung vorsehen.
Die Einstellung der Anschlagelemente auf den gewünschten
Winkel vor dem Fräsen kann bevorzugt unter Einsatz
einer Einstellscheibe erfolgen, die auf die Welle
des um die vertikale Achse rotierbaren Fräskopfes
(in abgeschaltetem Zustand) aufsetzbar ist.
Das vorbereitete Werkstück mit den Gegenanschlagele
menten wird dann im Bereich der Stichhöhe gegen den
Fräskopf bzw. gegen die diesen ersetzende Einstell
scheibe geschoben und anschließend die Anschlagelemente
aus ihrer Ruhestellung gegen die Gegenanschlagelemente
in Anschlag gebracht. Dabei ist es von Vorteil, wenn
dies nacheinander erfolgen kann, damit sich die An
schlaglineale nicht gegenseitig behindern.
Im Bereich der Stichhöhe muß dabei noch darauf geachtet
werden, daß die Stichhöhe und der Außenumfang des
später aufgesetzten Fräskopfes übereinstimmen. Dies
kann durch eine entsprechende Einstellscheibe leicht
erfolgen. Dieses ist der einzige Moment während des
Arbeitsablaufs, an dem der Radius des zu fräsenden
Rund- bzw. Segmentbogens für die weitere Einstellung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Bedeutung ist.
Durch die hier erfolgende Winkeleinstellung der Anlage
kanten wird automatisch der gewünschte Rundbogenradius
eingehalten, vgl. die mathematische Ableitung oben.
Die Einstellscheibe liegt aus dieser praktischen Er
wägung heraus oberhalb des Werkstückes bzw. Rohlings,
so daß von ihr simulierte Außendurchmesser des Fräs
kopfes leicht mit der Stichhöhe in Übereinstimmung
gebracht werden kann.
Grundsätzlich wird in dieser Beschreibung davon ausge
gangen, daß die Achse des Fräskopfes vertikal verläuft,
so daß die hierzu im rechten Winkel stehenden bzw.
senkrecht dazu verlaufenden Anlagekanten horizontal
verlaufen. Vom Prinzip her wäre es jedoch auch denkbar,
mit schrägstehenden Fräskopfachsen zu arbeiten, sofern
dies aus speziellen Gründen erforderlich werden sollte.
Von besonderem Vorteil ist es, daß die Vorrichtung
auf bereits bestehende, konventionelle Fräsvorrichtungen
als Zusatzteil aufgebaut werden kann. Hierzu ist ledig
lich eine Arbeitsplatte erforderlich, auf der die
beiden Anschlaglineale mit den zum Schwenken derselben
erforderlichen Gelenken, Hebel und weiterer Teile
montiert sind, erforderlich. In dieser Arbeitsplatte
ist eine Aussparung für den Fräskopf mit zugehöriger
Welle der vorhandenen Fräsvorrichtung vorgesehen.
Diese Arbeitsplatte wird nach Demontage eventuell
vorhandener Aufbauten der bereits existierenden Vor
richtung einfach aufgesetzt, wobei der Fräskopf durch
die Ausnehmung geführt wird. Nach einer Arretierung
der Platte ist die erfindungsgemäße Vorrichtung sofort
betriebsbereit. Dies ist von erheblichem Vorteil,
da das Fräsen der Rundbögen ja eine während des übrigen
Arbeitsvorgangs erforderlich werdende Teilaufgabe
ist, die miterledigt werden muß. Durch die einfache
Umstellbarkeit (und auch die einfache Abbaubarkeit
und Wiederherstellbarkeit des vorherigen Zustandes)
ist eine sehr zeitsparende und einfache Umrüstung
möglich. Dies ist gerade für kleinere Handwerksbetriebe
von Bedeutung, die sich nicht die Bereitstellung einer
separaten Rundbogenfräsanlage aus Kosten- und Platz
gründen erlauben können.
Denkbar wäre es auch, die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einer Deckenbefestigung zu versehen und diese
lediglich bei Bedarf von der Decke herabzuschwenken
und über der bereits vorhandenen, konventionellen
Fräsmaschine zu arretieren. Es ist auch eine Befestigung
an der vertikalen Säule des vorhandenen Vorschubappa
rates und damit eine Höhenverstellbarkeit möglich.
Die vorhandene vertikale Zahnung an der Säule wird
dabei von einem entsprechend baugleichen Teil der
Vorrichtung genutzt.
Zur Bereitstellung der Verschwenkbarkeit der Anschlag
lineale werden zwei alternative Lösungen vorgeschlagen.
Die eine zeichnet sich dadurch aus, daß die Anschlag
elemente stets auf den Mittelpunkt der Fräskopfachse
ausgerichtet sind. Dies kann am leichtesten dadurch
erfolgen, daß in der Verlängerung der Fräskopfachse
oberhalb des Fräskopfes ein Drehgelenk vorgesehen
wird, an dem eine Führungsschiene befestigt ist, die
ihrerseits ein Anschlaglineal führt.
Eine derartige Konstruktion wird dann unabhängig für
beide Anschlaglineale vorgesehen. Dabei müssen die
beiden Drehgelenke entsprechend übereinander angeordnet
werden, um noch eine unabhängige Drehbarkeit zu ge
währleisten.
Vorteil dieser Lösung ist die sehr eindeutige Zuordnung
des richtigen Winkels und die geringe Zahl der er
forderlichen Elemente zum Aufbau der Konstruktion.
Eine zweite Alternative zeichnet sich dadurch aus,
daß die Anschlagelemente über zwei in horizontaler
Richtung voneinander und vom Mittelpunkt der Fräs
kopfachse beabstandete Gelenkpunkte mit dem stationären
Teil der Vorrichtung verbunden sind.
Diese Alternative ist entwickelt worden, da die erste
zu einem verhältnismäßig hohen Aufbau führt, um noch
sämtliche Gelenke über dem Fräskopf anordnen zu können.
In verschiedenen Anwendungsfällen ist es auch uner
wünscht, unmittelbar oberhalb des Fräskopfes Bauteile
zu haben, da für das Wechseln des Werkzeugs bzw. Fräs
kopfes ein gewisser Platzbedarf besteht. Darüber hinaus
kann dann auch vorteilhafterweise dort eine Schutzhaube
abnehmbar befestigt sein, die den Fräskopf während
des Fräsvorgangs vor unbeabsichtigter Berührung von
oben schützt. Um dieses Problem zu lösen, wird mit
der zweiten Alternative der gesamte Raum oberhalb
des Fräskopfes völlig von Bauelementen freigehalten.
Da dadurch der Drehpunkt der Führungsschiene, in der
das Anschlaglineal läuft, eben nicht mehr im Mittel
punkt des zu bedienenden Kreises liegt, wird über
ein zweites Drehgelenk bereitgestellt, daß die gesamte
Konstruktion samt erstem Drehgelenk ihrerseits relativ
zu einem stationären Teil der Vorrichtung drehbar
ist. Damit ist nun wieder automatisch jede Ausrichtung
des Anschlaglineals möglich. Entsprechende Einrichtungen
sind für das andere Anschlaglineal vorgesehen, wobei
dort die Drehpunkte selbstverständlich gänzlich unab
hängig von denen des anderen Anschlagslineals gewählt
werden können.
Vorteil einer solchen Konstruktion ist der entstehende
verhältnismäßig niedrige Aufbau, das zusätzliche ein
fache Bereitstellen auch von nicht direkt auf den
Außenumfang des Fräskopfes ausgerichteten Anschlag
linealen, sofern dies in Sonderfällen gewünscht wird,
und das Freihalten des Fräskopfbereiches.
Durch die andere Anordnung der Drehpunkte kann es
unter Umständen erforderlich werden, nicht nur eine
Führungsschiene für das Anschlaglineal vorzusehen,
sondern in der ersten eine zweite zu führen und erst
in dieser wiederum das Anschlaglineal. Damit kann
der variable Abstand zum Fräskopf ausgeglichen werden
und dennoch die verschiedenen Hebelmechanismen usw.
wie in der ersten Alternative vorgesehen werden.
Die Gegenanschlagelemente bestehen bevorzugt aus einem
mit dem Werkstück vorübergehend fest verbindbaren
Grundkörper und einem diesen gegenüber stufenlos ver
stellbaren sich gegen die Anschlagelemente abstützenden
Vorsprüngen.
Dies erleichtert es, zunächst den Grundkörper in die
in etwa beabsichtigte Position zu bringen und fest
auf dem Werkstück bzw. Rohling zu montieren und dann
die Feineinstellung der tatsächlich sich gegen die
Anschlagelemente abstützenden Vorsprünge vorzunehmen.
Bevorzugt weisen dazu die Gegenanschlagelemente auf
der Oberseite mindestens eine Nut auf, in der die
Vorsprünge geführt werden können. Dabei ist parallel
zur Nut mindestens eine Sichtkante zur Draufsicht
auf die Oberfläche des Werkstückes vorgesehen. Die
Vorsprünge laufen in Spitzen aus, die mit der Sichtkante
fluchten.
Je nach Version wird dabei die Sichtkante von einer
schlitzförmigen Ausnehmung oder Kerbe oder direkt
von einer außen am Gegenanschlagelement befindlichen
Kante gebildet. Sie kann dazu eingesetzt werden, auf
dem Werkstück angebrachte, beispielsweise mit einem
Zeichenstift erstellte Markierungen zu erkennen. Dies
entspricht der Praxis, den beabsichtigten Rundbogen
zuvor zeichnerisch anzureißen und eine Linie von der
Spannweite zum Mittelpunkt anzudeuten. Diese Linie
kann mit der Sichtkerbe zur Deckung gebracht werden.
Die beiden parallelen Nuten links und rechts von dieser
Sichtkerbe können dann für Innen- und Außenbogen sowie
für die linke und rechte Spannweite getrennt zum Ein
schieben von den Vorsprüngen genutzt werden, die außen
in auf die Gegenanschlagelemente zugerichteten Spitzen
enden, um eine möglichst exakte Führung zu gewähr
leisten.
Besonders bevorzugt werden die Gegenanschlagelemente
über einen festklemmbaren Andrückstempel mit dem Werk
stück verbunden.
Dieses hat den Vorteil, daß keinerlei Einschraubungen
oder sonstige Befestigungsverletzungen des Werkstücks
vorgenommen werden müssen. Dieser Andrückstempel kann
von der Rückseite des Werkstücks her, also von der
dem zu fräsenden Bogen abgewandten Seite her, aufge
schoben werden. Diese Maßnahme kann natürlich nur
eingesetzt werden, wenn die Abmessungen des zu be
arbeitenden Rohlings genügend gering sind, um noch
die Vorsprünge genügend weit vorschieben zu können.
Eine einfachere Ausführungsform der Erfindung zeichnet
sich dadurch aus, daß die Gegenanschlagelemente eine
Befestigungsplatte aufweisen, die lösbar auf der Ober
seite des Werkstückes befestigbar ist.
Bei beiden Versionen ist es von Vorteil, wenn an den
Vorsprüngen und den Grundkörper aufeinander ausge
richtete Skalen vorgesehen sind, die das Ausmaß der
relativen Verschiebung ablesbar gestalten.
Außerdem wird es bevorzugt, wenn die Vorsprünge mittels
einer ausrückbaren Zahnstangen-/Zahnradverbindung
fein eingestellt werden können.
Bei den werkstückumfassenden Gegenanschlagelementen
kann zusätzlich eine sogenannte "Blindausführung"
vorgesehen werden, die in der Mitte das Werkstück
anhebt und so einen Ausgleich zu den Grundkörpern
im Bereich der Spannweite bildet, die das Werkstück
dort aus der Bodenhöhe hervorheben. Dadurch wird ver
mieden, daß das Werkstück kippelt oder schief steht.
Von weiterem Vorteil ist es, wenn auf der vom Benutzer
abgewandten Seite der Vorrichtung hinter den Anschlag
elementen benachbart zum Fräskopf eine Späneabsaug
einrichtung vorgesehen ist. Damit wird verhindert,
daß die Späne frei auf dem Tisch umherfliegen können.
Durch die Lage der Anschlagelemente oberhalb des Roh
lings entsteht in dem Bereich der Rohlingsebene hinter
dem Fräswerkzeug ein Freiraum, der für eine derartige
Absaugeinrichtung problemlos genutzt werden kann.
Die Beschreibung und die Beispiele sind anhand einer
Vorrichtung zum Fräsen von Rund- und Segmentbögen
an Werkstücken, insbesondere aus Holz, mit einem ent
sprechend dem gewünschten Bogenprofil profilierten,
stationär gelagerten, angetriebenen, um eine Achse
rotierenden Fräskopf erfolgt.
Der erfindungsgemäße Gedanke läßt sich jedoch auch
außer mit derartigen Fräsköpfen sinnvoll mit anderen
Einrichtungen zum Entfernen des Werkstückmaterials
verwenden. Denkbar ist beispielsweise bei der Her
stellung von Bögen an Stahl der Einsatz von Lasern,
Sand- oder Wasserstrahl, spanabhebenden Einrichtungen
oder beispielsweise auch der Einsatz eines um eine
horizontale, dünne Spitze drehbaren Werkstückes (bei
spielsweise wiederum ein Fräskopf), mit dem etwa eine
spezielle, besonders tiefe Profilierung in den Rand
eines Rundbogens eingeschnitten werden soll.
Im folgenden wird anhand der Zeichnungen das Prinzip
und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung in vier Varianten
der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem
zu bearbeitenden Werkstück;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der erfindungs
gemäßen Vorrichtung von schräg oben aus der
Sicht des Benutzers;
Fig. 3 eine Einstellscheibe;
Fig. 4 ein Gegenanschlagelement der erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
Fig. 5 eine weitere Variante eines Gegenanschlag
elements;
Fig. 6 eine "blinde Ausführung" der Fig. 5 und
Fig. 7 eine Schutzhaube.
Die Fig. 1a und 1b zeigen das Prinzip, das erfindungs
gemäß beim Fräsen eines Innenbogens (Fig. 1a) und
eines Außenbogens (Fig. 1b) angewandt wird.
Dem Benutzer, insbesondere dem Tischler oder Heimwerker,
steht vor Beginn seiner Arbeit folgendes Ziel vor
Augen: ein Rund- bzw. Segmentbogen mit einer bestimmten
Spannweite 1 und einer Stichhöhe 2 soll gefräßt werden.
Diese beiden Maße legen dann automatisch sämtliche
übrigen Daten des zu fräsenden Rundbogens fest, bei
spielsweise den Winkel des Segmentbogens, der im darge
stellten Beispiel 120° beträgt. Aus dem Werkstück
3 wird grob der beabsichtigte Rundbogen herausgesägt,
wobei ein Stück Holz über den herzustellenden Rund
bogen hinaus stehen bleibt.
Mathematisch ergibt sich nun, daß ein über der Spann
weite 1 dem Rundbogen einbeschriebenes Dreieck 4 an
seiner Spitze stets den gleichen Winkel β besitzt,
und zwar unabhängig davon, ob dieser Winkel im Bereich
der Stichhöhe 2 oder an einem beliebigen anderen Punkt
des Rundbogens liegt. Naturgemäß ändert sich an diesem
Problem nichts, wenn man anstelle der den Winkel β
besitzenden Spitze des Dreiecks 4 nunmehr den Bogen
selbst bewegt und die Spitze nebst Winkel β stationär
läßt. Spannweite 1 und Stichhöhe 2 sind ja lediglich
gedankliche Hilfslinien, keine tatsächlichen Kanten
in der Praxis.
Es wird jetzt der Fräskopf 16 an die Spitze des Drei
ecks mit dem Winkel β gesetzt und mittels zweier Gegen
anschlagelemente 10a und 10b markiert bzw. fixiert.
Der Fräskopf 16 wird jetzt mittels zweier Anschlag
elemente 15a bzw. 15b mit den Spitzen der Gegenanschlag
elemente 10a und 10b verbunden. Diese Anschlagelemente
bzw. Anschlaglineale 15a, 15b werden nun in dieser
Position für den weiteren Fräsvorgang festgehalten.
Ein verschieben des Werkstückes 3 mit den an ihm be
festigten Gegenanschlagelementen 10a, 10b relativ
zum Fräskopf 16 führt dazu, daß der von der Spannweite
1 aufgespannte Bogen ausgefräst wird. Dabei gleiten
die Gegenanschlagelemente 10a, 10b an den Anschlag
linealen 15a, 15b entlang, und zwar jeweils ein Gegen
anschlagelement an einem Anschlaglineal.
Der Fräskopf 16 wird für die mathematische Prinzip
überlegung punktförmig angenommen, seine endliche
Ausdehnung befindet sich selbstverständlich auf der
vom Rundbogen abgewandten Seite der Anschlaglineale
15a, 15b. Sein Außenumfang bzw. ein Abschnitt 16a
dieses Außenumfangs ersetzt den punktförmigen ideali
sierten Fräsangriffspunkt.
Fig. 1b zeigt, daß das gleiche mathematische Modell
auch für das Fräsen von Außenbögen geeignet ist. In
diesem Falle befinden sich Spannweite 1 und Stichhöhe
2 innerhalb des Werkstückes. Wiederum ist der beim
Fräskopf 16 gebildete Winkel β konstant. Wie in der
Fig. 1a wird auch in der Fig. 1b das Werkstück von
unten gegen den Fräskopf 16 geschoben. Die Stellung
der Anschlaglineale 15a, 15b ist jedoch in diesem
Falle eine andere, da der Fräskopf 16 mit seinem end
lichen Durchmesser sich außerhalb des Winkels β befindet,
dessen Spitze er bildet. D. h., daß sich die Anschlag
lineale 15a, 15b über (oder unter) dem Werkstück be
finden, ebenso wie die Gegenanschlagelemente 10a, 10b.
Die Fig. 1a und 1b zeigen zugleich, daß dadurch,
daß der Fräskopf nicht einen idealisierten punktförmigen
Angriff besitzt, eine geringfügige Abweichung des
idealen Dreiecks 4 von den Anschlaglinealen 15a, 15b
stattfindet. Diese Abweichung liegt unterhalb des
Promillebereiches und ist in den Fig. 1a und 1b
schon vergrößert dargestellt, um überhaupt zeichnerisch
noch zu erkennen zu sein.
Soll auch diese minimale Abweichung noch vermieden
werden, so kann das Prinzip erweitert werden, wie
es in Fig. 1c und 1d dargestellt ist. Die Gegenan
schlagelemente 10a, 10b werden in diesem Falle so ein
gesetzt, daß sie den zu fräsenden bzw. herzustellenden
Bogen überragen und auf diese Weise in Kontakt mit
Anschlagelementen 15a, 15b treten, die miteinander
einen Winkel bilden, dessen Scheitelpunkt exakt in
der Mittel bzw. in der Verlängerung der Achse des
Fräskopfes liegt. Das mathematische Modell muß in
diesem Falle lediglich etwas parallel verschoben werden;
damit wird jede Winkelabweichung des idealen Dreiecks
4 von den Anschlaglinealen 15a, 15b vermieden. Vorsorg
lich sein noch einmal darauf hingewiesen, daß sich
ja die Gegenanschlagelemente in einem Bereich ober
halb des Fräskopfes befinden, so daß hier keine Ein
griffsproblematik entsteht.
Eine erste, rein schematische Betrachtung des Prinzips
in den Fig. 1a bis 1d könnte den Eindruck erwecken,
daß die Anschlaglineale erst dann als Führung gelten
können, wenn tatsächlich der Rundbogen bereits ge
fräst ist. Würde man den Rohling mehr oder weniger
mittig in den Figuren von unten gegen den Fräskopf
schieben, solange noch ein erhebliches Stück Überstand
gegenüber dem angestrebten Endzustand besteht, wären
die Gegenanschlagelemente 10a, 10b noch nicht in Kon
takt mit den Anschlaglinealen 15a, 15b. Selbst in diesem
Falle würden sie sich gegen die Anschlaglineale ab
stützen, d. h., es würde verhindert, daß mehr als der
Rundbogen herausgefräst werden könnte. Auch bei dieser,
an sich eine Fehlbedienung darstellenden Variante
wäre daher die Vorrichtung noch funktionsfähig.
Zu Berücksichtigen ist jedoch zum einen, daß der Über
stand üblicherweise nur wenige Millimeter beträgt.
Außerdem aber wird ein Fachmann beginnen, den Rohling
bei der Kante des Bogens beginnend, also an einem
Ende der Spannweite, mit dem Fräskopf in Eingriff
zu bringen. Damit aber können jederzeit beide Gegenan
schlagelemente mit den ihnen jeweils zugeordneten
Anschlaglinealen in Kontakt treten und dennoch der
Fräskopf ebenfalls sich in Eingriff mit einem dazwischen
liegenden, noch zu fräsenden Teilstück des Bogens
befinden. Diese Fräsung schreitet während der weiteren
Bewegung des Rohlings ständig fort.
Die Fig. 2 zeigt eine bevorzugte praktische Ausfüh
rungsform der in den Fig. 1a und 1b im Prinzip
dargestellten Erfindung, die Fig. 3 bis 7 zeigen
dabei Einzelheiten in vergrößerter Darstellung.
Kern der dargestellten Ausführungsform ist ein rotieren
der Fräskopf 16, der eine Arbeitsplatte 17 (bzw. einem
Frästisch) mit einer Durchlaßöffnung 18 durchragt
und über eine Werkzeugwelle 39 antreibbar ist.
Zwei Anschlaglineale 15a und 15b sind vorgesehen,
die einen etwa rechtwinkligen Querschnitt besitzen.
Dadurch wird jeweils eine vertikal verlaufende Anlage
fläche 34a bzw. 34b gebildet. Die Oberseite der beiden
Anschlaglineale 15a bzw. 15b wird durch eine horizon
tale Fläche 35a bzw. 35b gebildet.
Die Anschlaglineale 15a bzw. 15b sind bis auf noch
später zu erläuternde Ausnahmen vollständig gerade
ausgeführt, wobei ihre Länge größenordnungsmäßig etwa
ein bis zwei Meter beträgt. Ggf. können sie gegen
Anschlaglineale mit anderen, insbesondere längeren
Abmessungen ausgewechselt werden, falls dies die Ab
messungen der zu bearbeitenden Werkstücke erforder
lich machen.
Die Anschlaglineale 15a, 15b sind in ebenfalls läng
lichen Führungsprofilen 32a, 32b längsverschieblich
geführt. Die Führungsprofile 32a, 32b laufen ihrer
seits wiederum in weiteren länglichen Führungsprofilen
29a, 29b. Die Führungsprofile 29 und damit auch die
Elemente 32 und 15 sind über vertikal drehbare, im
wesentlichen zylinderförmige Distanzstücke 30 an Schen
keln 28a bzw. 28b befestigt. Die Schenkel 28a, 28b
sind drehbar und feststellbar an einem stationären,
höhenverstellbaren Gerüst 24 angelenkt. Durch die
Drehbarkeit der Elemente 28 und 30 ist auch eine freie
Dreh- bzw. Schwenkbarkeit der verschiedenen Führungs
profile 29 bzw. 32 und auch der Anschlaglineale 15
gewährleistet.
Die Drehpunkte liegen damit außerhalb der Fräskopf
achse. Bei einer alternativen, nicht dargestellten
Ausführungsform wird die Drehachse genau zur Deckung
mit der Fräskopfachse gebracht. In dem Falle können
verschiedene Führungsprofile, Distanzstücke etc. ent
fallen; dafür wird der Bereich unmittelbar oberhalb
des Fräskopfes für diese Drehgelenke in Anspruch ge
nommen, die darüber hinaus auch noch vorzugsweise
unabhängig voneinander drehbar sein müssen. Grundsätz
lich käme zwar auch eine koordinierte Drehbarkeit
in Frage, da lediglich der Gesamtwinkel interessant
ist, der von den beiden Anschlaglinealen eingeschlossen
ist. Der Frästisch besitzt jedoch üblicherweise ver
schiedene Aufbauten, die für den vorliegenden Anwen
dungszweck zwar nicht interessant sind, jedoch die
zur Verfügung stehende Arbeitsfläche einschränken.
Um dennoch auch auf ungewöhnlich geformte Werkstücke
mit möglicherweise erheblichen Abmessungen eingehen
zu können, sollten die beiden Anschlaglineale unabhängig
voneinander verschwenkbar sein, um den angestrebten
Gesamtwinkel an möglichst unterschiedlichen Bereichen
des Arbeitstisches bereitstellen zu können.
Verschiedene Hebelmechanismen sorgen dafür, daß jede
der gewünschten Stellungen auch feststellbar ist.
Die Höhenverstellbarkeit des Gerüstes 24 ermöglicht
es, problemlos eine Einstellung auf die unterschied
liche Dicke der Werkstücke bzw. Rohlinge vorzunehmen.
Im Bereich des Gerüstes 24 ist auch eine Späneabsaug
einrichtung 19 vorgesehen, deren Ansaugbereich unmittel
bar hinter dem Fräskopf 16 liegt. An die Späneabsaug
einrichtung 19 schließt sich ein Späneabsaugschlauch
22 an. Für wahlweise Links- und Rechtsdrehung des
Fräskopfes 16 kann links und rechts je ein stufenlos
ausziehbarer Späneabsaugschacht 20 vorgesehen werden.
Die Höhenverstellbarkeit des Gerüstes 24 erfolgt über
ein Kurbelrad 25 mittels einer Gewindespindel 26 längs
stationärer Führungszylinder 23, die durch eine Platte
27 nach oben abgedeckt sind. In der Platte 27 ist
auch die Gewindespindel 26 feststellbar gelagert.
Auf den Fräskopf 16 während des Fräsvorgangs aufsetz
bar ist eine in Fig. 7 dargestellte Schutzhaube 38,
die verhindert, daß versehentlich von oben oder einer
anderen Seite mit der Hand in den Fräskopf gegriffen
wird oder etwa fliegende Späne mit hoher Geschwindigkeit
auf den Benutzer abgeschleudert werden.
Die Anschlaglineale 15a, 15b verlaufen - wie bereits
erwähnt - im wesentlichen geradlinig. Sie laufen ledig
lich an ihrem den Fräskopf 16 benachbarten Ende in
einer etwa viertelkreisförmigen Rundung 33 aus. Auch
in diesem Bereich der Rundung verläuft die dem Fräs
kopf benachbarte, vom Werkstück abgewandte Seite der
Anschlaglineale geradlinig, um die Einstellung vor
dem Fräsvorgang zu erleichtern.
An der horizontalen äußeren Fläche 35, also der Ober
seite, befinden sich je zwei Hebel 36, 37 für die
Verriegelung des Anschlaglineals 15a, 15b in dem läng
lichen Führungsprofil 32. Dabei läßt sich der auf
der horizontalen Fläche 35 befindliche Hebel 36 von
Hand betätigen, während der im Bereich der auslaufenden
Rundung 33 angebrachte andere Hebel 37 durch die Gegen
anschlagelemente 10a, 10b (vgl. Fig. 1a und 1b) be
tätigt wird. Dieser Hebel 37 ist an der horizontalen
Flächen 35 in beide Richtungen verschiebbar drehbar
gelagert und liegt an der vertikalen Fläche 34 der
Anschlaglineale 15a, 15b an. Durch die Betätigung
der Hebel 36, 37 wird die Verriegelung am länglichen
Führungsprofil 32 gelöst, was eine Verschiebung des
Anschlaglineals ermöglicht. Dabei ist vorgesehen,
daß nach einer bestimmten Strecke eine selbständige
Einrastung eintritt. Außerdem kann eine zusätzliche
Regulierschraube vorgesehen werden, mit der die Leichtig
keit der Verschiebbarkeit im länglichen Führungsprofil
32 abgestimmt werden kann, sowie eine Anschlagbremse
bzw. Rückschlagsicherung, die den Verschiebevorgang
sanft dämpfend abbremst.
Die Anschlaglineale 15a, 15b können so verschwenkt
werden, daß sie zwischen sich Winkel zwischen etwa
85° und 275° stufenlos feststellbar einnehmen, wobei
die gerundeten Enden 33 stets in Richtung des Fräs
kopfes 16 zeigen. Mit diesen Winkeleinstellungen läßt
sich praktisch jeder in der Praxis vorkommende Rund-
oder Segmentbögen fräsen. Ein Winkel von 90° bzw.
270° würde genau einem Halbkreis-Rundbogen entsprechen,
in einem Falle ein Halbkreisinnenbogen, im anderen
Falle ein Halbkreisaußenbogen, wie eine Betrachtung
der Figuren la und lb unter Berücksichtigung des mathe
matischen Modells unmittelbar zeigt. Winkel unterhalb
von 90° bzw. oberhalb von 270° können daher in der
Praxis lediglich für Bögen auftreten, die mehr als
einen Halbkreis umfassen. Derartige Bögen können dann
falls erwünscht in zwei Schritten angefertigt werden.
Vor dem Fräsvorgang wird zunächst eine kreisrunde Ein
stellscheibe 41 (vgl. Fig. 3) auf die leere Werkzeug
spindel 39 aufgesetzt. Die Einstellscheibe 41 besitzt
eine mittige Bohrung 42 in Spindelstärke. Der Außen
durchmesser 43 der Einstellscheibe 41 richtet sich
nach einem Normdurchmesser der Werkzeugköpfe. Die
Einstellscheibe ist im oberen Teil rechtwinklig ab
gedreht (bei 44), wobei das Tiefenmaß von der Dicke
der vorderen Enden der Anschlaglineale 15a, 15b ab
hängt. Das Höhenmaß richtet sich nach der Breite der
vertikalen Flächen 34 der Anschlaglineale. Weiterhin
ist der obere Teil der Einstellscheibe 41 in einem
bestimmten Maß rechtwinklig abgesetzt (bei 45). Mit
zwei Markierungen 43a, 43b, deren Verbindung durch
den Mittelpunkt laufen wird, sind auf dem Außenumfang
angebracht. Sie können mit der Mittellinie des Auf
risses zur Deckung gebracht werden.
Beim Einstellen wird das Werkstück mit den beiden
befestigten Gegenanschlagelementen 10a, 10b auf die
Arbeitsplatte 17 aufgelegt. Dabei kommt der äuf dem
Werkstück befindliche, durch den Zeichenstift beschrie
bene Bogen im Bereich der Stichhöhe mit dem Außendurch
messer 43 der Einstellscheibe 41 in Berührung. Der
Bereich der Stichhöhe wird gewählt, da dadurch die
Präzision der Einstellung am besten wird und darüber
hinaus auch am einfachsten erfolgt.
Dabei liegt die Einstellscheibe gerade noch auf dem
Werkstück, nämlich auf dem überstehenden ausgesägten
aber noch nicht entfernten Rand, der gerade durch
den Fräsvorgang entfernt werden soll. Ein Anschlag
lineal 15 wird stets so vor die auf der Werkzeugwelle
39 aufgesetzte Einstellscheibe 41 geschwenkt, daß
das vordere nach außen gerundete Ende 33 im recht
winklig abgedrehten Teil 44 der Einstellscheibe 41
einen Anschlag findet. Dabei verläuft der Außendurch
messer 43 der Einstellscheibe 41 mit der vertikalen
Fläche 34 des Anschlaglineales 15 bündig.
Der weitere geradlinige Verlauf des Anschlaglineales
15 muß nunmehr mit dem betreffenden, bereits am Werk
stück befestigten Gegenanschlagelement 10 in Berührung
kommen. Nachdem dieser Zustand erreicht ist, wir das
Anschlaglineal 15 in dieser Stellung arretiert. Die
Winkelstellung diese Anschlaglineals ist damit festge
legt. Durch Hand kann der auf der horizontalen Fläche
35 befindliche Hebel 36 betätigt und das Anschlaglineal
aus seiner Längsverschiebungs-Verriegelung gelöst
werden. Das Anschlaglineal 15 wird nun durch Längs
verschiebung im länglichen Führungsprofil 32 von der
Einstellscheibe 41 wegbewegt und einiger Entfernung
wieder eingerastet. Dieser Vorgang schafft Raum für
das gegenüberliegende Anschlaglineal 15, welches in
gleicher beschriebender Weise eingestellt wird. Ist
auch diese Anschlaglineal in der gewünschten Winkel
position befestigt, wird es ebenfalls längsverschoben
und eingesrastet. Nunmehr kann die Einstellscheibe
41 von der Werkzeugspindel 39 wieder abgenommen und
durch einen Werkzeugkopf (Fräskopf 16) ersetzt werden.
Danach wird eines Anschlaglineale wieder in die Aus
gangsstellung vor die Werzeugwelle geschoben.
Die beiden Anschlaglineale 15 schließen nunmehr prak
tisch miteinander den gewünschten Winkel β (vgl. Fig.
1a bzw. 1b) ein. Bei einer Version gemäß den Fig.
1c bzw. 1d würde es sich exakt um den gewünschten
Winkel ß handeln. Bei beginnendem Fräsvorgang sind
die Anschlaglineale 15a, 15b so eingestellt, daß sich
eines dieser Lineale mit seinem vorderen gerundeten
Ende 33 unmittelbar vor der Werkzeugwelle 39 und ober
halb des Fräskopfes 16 befindet. Zwischen den beiden
Enden 33 bleibt so viel Abstand, daß die auf dem Werk
stück befestigten Gegenanschlagelemente 10 bequem
an dem unmittelbar vor der Werkzeugwelle 39 befindlichen
Anschlaglineal 15 entlanggleiten können, ohne an das
vordere Ende 33 des jeweils anderen Anschlaglineales
zu stoßen.
Die Gegenanschlagelemente stellen gewissermaßen die
Werkstückführung dar.
Beim Start ist ein Gegenanschlagelement 10 mit dem
beginnenden gerundeten vorderen Ende 33 des Anschlag
lineales in Kontakt, welches unmittelbar vor die Werk
zeugwelle 39 geschoben ist. Dabei ist vorausgesetzt,
daß der überstehende Rand, der noch wegzufräsen ist,
so gering ist, daß dies möglich wird, was üblicherweise
bei derartigen Holzbearbeitungsvorgängen der Fall
ist. Bei anderen Anwendungsfällen kann das Werkstück
in diesem Zustand beliebig solange gegen den Fräskopf
geschoben werden, bis dieser gewünschte Zustand erreicht
ist.
Das andere Gegenanschlagelement 10 stützt sich dabei
gegen das Anschlaglineal ab. Es wird sich dabei mit
diesem auch in Kontakt befinden, da der wegzufräsende
Rand in diesem vom Fräskopf entfernten Teil des noch
zu fräsenden Rundbogens für das Abstützen keine Rolle
spielt. Bei den obenerwähnte anderen Anwendungsfällen
könnte das Anschlaglineal sich auch auf Abstand be
finden, ohne daß dies die Funktionstüchtigkeit der
Vorrichtung in Frage stellen würde.
Beim Vorschieben des Werkstückes löst sich das unmittel
bar vor die Werkzeugwelle geschobene Anschlaglineal
durch den mit dem Gegenanschlagelement 10 zuerst in
Eingriff kommenden Hebel 37 aus der Verriegelung und
verschiebt sich mit dem durch Handvorschub betriebenen
sich bewegenden Werkstück von der Werkzeugwelle weg.
Nach einer bestimmten Strecke rastet das Anschlaglineal
wieder ein, wobei der durch die Gegenanschlagelemente
10 betätigte Hebel 37 aus der Eingriffzone schnellt,
um ein Fortsetzen des Entlanggleiten der Gegenanschlag
elemente 10 an dem Anschlaglineal 15 zu gewährleisten.
Dabei bleibt das zweite Gegenanschlagelemente 10 im
ständigen gleitenden Kontakt mit dem auf Abstand arre
tierten Anschlaglineal.
Erst gegen Ende des Fräsvorganges kommt auch das zweite
Gegenanschlagelement 10 mit dem anderen Hebel 37 an
dem anderen Anschlaglineal 15 in Einfluß und löst
dieses aus seiner Verriegelung. Es wird dann unmittel
bar vor die Werkzeugwelle geschoben, wobei der Hebel
37 von dieser Seite aus betätigt nicht aus der Berüh
rungszone schnellt, sondern das Anschlaglineal 15
von einer Anschlagbremse dämpfend gestoppt wird, welche
in dem länglichen Führungsprofil 32 vorgesehen ist
(nicht dargestellt).
Die Reihenfolge der Betätigung der Anschlaglineale
wird vom Links- bzw. Rechtslauf des Werkzeuges ab
hängig gemacht, unabhängig von der Fräsung eines Innen-
oder Außenbogens.
Die Anschlaglineale und Führungsschienen können mit
Rückschlagsicherungen versehen sein, für die Einrastung
bieten sich verschiedene Hebel/Klinken-Mechanismen
an.
Für das Gegenanschlagelement 10 gibt es verschiedene
Möglichkeiten der Verwirklichung, vgl. die Fig.
4 und 5.
Die Fig. 4 zeigt dabei eine einfachere Ausführungsform.
Das Gegenanschlagelement 10 weist dabei eine Befesti
gungsplatte 51 auf, in der sich eine integrierte,
geradförmige, mittige Führungsnut 55 befindet. In
der Nut 55 kann ein Vorsprung 56 geführt werden, da
stufenlos verstellbar ist. Nach Lösen eines Feststell
hebels 58 ist eine zusätzliche Feineinstellung 59
bedienbar. Hierzu sind die schrägen Seiten der gerad
förmigen Führungsnut 55 beidseitig auf der oberen
Hälfte zahnförmig ausgebildet, so daß ein Zahnrädchen
eingreifen kann. Außerdem sei der Schaft der Fein
einstellung von einer Druckfeder umgeben. Drückt man
nun die Feineinstellung nach unten, verläßt das Zahn
rädchen infolge der schrägen Zahnung die Einflußzone
und gewährleistet somit ein schnelles problemloses
Auswechseln der Vorsprünge 56.
Zusätzlich sind auf der Befestigungsplatte 51 auf
beiden Seiten der Nut 55 Skalen 54 angeordnet. Parallel
zur Nut sind zwei Sichtkanten 52a, 52b in einem be
stimmten Abstand zur Nut 55 vorgesehen.
Die Befestigungsplatte 51 ist mehrmals vertikal durch
bohrt (Bohrung 53), um eine Befestigung auf einem
Holzträger zu ermöglichen.
Der Vorsprung 56 läuft in einer Spitze 57 aus, die
genau in Fluchtung zur Sichtkante 52b angeordnet ist.
Beim Verschieben des Vorsprungs 56 in der Nut 55 bleibt
diese Fluchtung erhalten. Die Sichtkanten 52a bzw.
52b können in Deckung mit vorher beim Aufriß ange
brachten Linien auf dem Werkstück gebracht werden;
dies sind vorteilhaft den Radius des zu fräsenden
Bogens angebende Linien. Die in den Nuten zu verschie
benden Vorsprünge 56 können problemlos ausgewechsel
werden, da aufgrund der unterschiedlichen Fluchtung
links bzw. rechts der Spannweite auch links bzw. rechts
abknickende Spitzen 57 eingesetzt werden können.
Die Skalen 54a bzw. 54b ermöglichen ein problemloses
Feineinstellen bzw. Ablesen der Verschiebung des Vor
sprungs 56 relativ zur Befestigungsplatte 51.
Fig. 5 zeigt eine besonders bevorzugte, das zu be
arbeitende Werkstück schonende Ausführungsform, die
werkstückumfassend ausgebildet ist. Eine derartige
Ausführungsform setzt allerdings voraus, daß das zu
bearbeitende Werkstück, der Rohling, auch von der
dem zu fräsenden Rundbogen abgewandten Seite aus zu
gänglich ist. Beispiele hierfür wären etwa Rundbogen
leisten oder dgl., die einen Innen- und Außenbogen
aufweisen.
Des dargestellte Gegenanschlagelement besteht aus
einem Grundkörper 70 mit einer unter das Werkstück
ragenden Zunge 71 mit aufgerauhter Oberfläche 80.
Im oberen Bereich des Grundkörpers 70 ist ein Knie
hebelspanner 72 eingearbeitet, der einen Stempel mit
ebenfalls aufgerauhter Oberfläche besitzt und ver
drehsicher in die obere Innenseite des Grundkörpers
70 eingearbeitet ist. Der Kniehebelspanner 72 darf
im festgestellten Zustand nicht über die obere Kante
des Grundkörpers 70 herausragen.
Auf der Oberseite des Grundkörpers 70 sind zwei parallele
Führungsnuten 75 vorgesehen. In diese Führungsnuten
75 kann jeweils ein Vorsprung 76 eingeschoben werden,
der mittels einer Feineinstellung 79 vor- und zurückge
schoben werden kann. Hierzu ist beispielsweise eine
Zahnrad/Zahnstangen-Vorrichtung ähnlich Fig. 4 denkbar.
Zwei Sichtkanten 73 und 74 auf der Oberseite zwischen
den beiden parallelen Nuten ermöglichen es, den Grund
körper 70 so auf dem Werkstück zu montieren, daß durch
diese Sichtkante eine entsprechende Markierung in
Deckung gebracht werden kann. In diesem Beispiel ist
eine der Sichtkanten als längliche, schlitzförmige
Ausnehmung gestaltet, während die andere außen am
Grundkörper 70 angeordnet ist.
Skalen 81 in Verbindung mit den verschiebbaren Vor
sprüngen ermöglichen es, neben der exakten Einstellung
auch vorzusehen, daß die Vorsprünge bewußt über den
gewünschten Rundbogen hinaus oder bewußt nicht bis
zu diesem geschoben werden soll. Dies ist beispielsweise
dann erwünscht, falls ein mehrfachprofilierter Rundbogen
oder eine zusätzliche Profilierung in einen bereits
vorhandenen Rundbogen gefräst werden soll. In diesem
Falle stimmt nämlich der Außendurchmesser des Fräskopfes
nicht mehr mit dem eigentlichen Rundbogen überein.
Eine Höhenverstellbarkeit der Gegenanschlagelemente
zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Werkzeug
dicke kann durch Distanzscheiben 84 im Grundkörper
70 problemlos erfolgen. Ferner sind zwei Verstell
schieber 82a, 82b vorgesehen.
Fig. 6 zeigt eine sogenannte "blinde Ausführung"
der Ausführungsform aus Fig. 5. Diese dient zur Unter
stützung eines Werkstückes zwischen zwei Gegenanschlag
elementen gemäß Fig. 5, beispielsweise dann, wenn
es sich um ein längliches, bogenförmiges Werkstück
handelt. Dementsprechend kann auf einen großen Teil
der Elemente aus Fig. 5 verzichtet werden.
Claims (23)
1. Vorrichtung zur Herstellung von Rund- und Segment
bögen an Werkstücken, mit einer das Werkstückmaterial
entfernenden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Anschlagelemente (15a, 15b) mit mindestens
je einer im wesentlichen geradlinig und in einer
zur durch den Bogen vorgegebenen Werkstückebene
parallelen Ebene verlaufenden Anlagekante (34a, 34b)
vorgesehen sind, wobei diese beiden Anlagekanten
während des Bearbeitungsvorgangs miteinander einen
Winkel einschließen, an dessen Scheitelpunkt die
Einrichtung (Fräskopf 16) angeordnet ist, daß die
Anschlagelemente (15a, 15b) um den Scheitelpunkt
verschwenkbar und feststellbar sind, und daß Gegen
anschlagelemente (10a, 10b) vorgesehen sind, die
an dem Werkstück an den freien Enden (der Spannweite)
des herzustellenden Rund- bzw. Segmentbogens an
geordnet sind und von denen sich je eines während
des Bearbeitungsvorganges gegen je eines der An
schlagelemente abstützt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Fräsen von Rund-
und Segmentbögen an Werkstücken, insbesondere aus
Holz, mit einem entsprechend dem gewünschten Bogen
profil profilierten, stationär gelagerten, ange
triebenen, um eine Achse rotierenden Fräskopf,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Anschlagelemente
(15a, 15b) mit mindestens je einer im wesentlichen
geradlinig und in einer zur durch den Bogen vor
gebenen Werkstückebene parallelen Ebene verlaufenden
Anlagekante (34a, 34b) vorgesehen sind, wobei jede
dieser beiden Anlagekanten während des Fräsvorganges
in einer unterschiedlichen Tangentialebene zum
Außenumfang des Fräskopfes (16) oder in einer hierzu
parallelen Ebene liegt, daß die Anschlagelemente
(15a, 15b) um die Achse des Fräskopfes (16) ver
schwenkbar und feststellbar sind, und daß Gegen
anschlagelemente (10a, 10b) vorgesehen sind, die
an dem Werkstück an den freien Enden (der Spann
weite) des zu fräsenden Rund- bzw. Segmentbogens
angeordnet sind und von denen sich je eines während
des Fräsvorganges gegen je eines der Anschlagelemente
abstützt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Anschlagelemente Anschlag
lineale (15a, 15b) sind, die jeweils eine vertikal
verlaufende Anlagefläche (34a, 34b) besitzen, die
zugleich die geradlinige Anlagekante bildet.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente (15a, 15b)
und die Gegenanschlagelemente (10a, 10b) oberhalb
des von dem Fräskopf (16) und dem Werkstück (3)
gebildeten plattenförmigen Bereiches angeordnet
sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente (15a, 15b)
von im wesentlichen geradlinigen länglichen Nuten
gebildet werden, die in beweglichen Arbeitsplatten
vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Anschlaglineale (15a, 15b) ins
besondere während des Fräsvorgangs längsverschieblich
sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlaglineale (15a, 15b) je einen Hebel
mechanismus (36, 37) aufweisen, der bei Kontaktierung
durch eines der Gegenanschlagelemente (10a, 10b)
aus seiner Arretierung gelöst wird und eine Längs
verschiebbarkeit der Anschlaglineale (15a, 15b)
bereitstellt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hebelmechanismus (36, 37) nach der bereit
gestellten Verschiebung die Kontaktzone mit den
Gegenanschlagelementen automatisch freigibt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die längsverschieblichen An
schlaglineale (15a, 15b) mittels einer dämpfend
wirkenden Anschlagbremse abgebremst werden.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlaglineale
(15a, 15b) an ihrem dem Fräskopf (16) benachbarten
Längsende eine vom Fräskopf wegweisende Krümmung
(33) aufweisen.
11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlaglineale
(15a, 15b) in Führungsschienen (32a, 32b) gehalten
sind, die ihrerseits verschwenkbar mit einem orts
festen Teil der Vorrichtung verbunden sind.
12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente
stets auf den Mittelpunkt der Fräskopfachse ausge
richtet sind.
13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente
stets auf den Schneidenflugkreis des Werkzeuges
ausgerichtet sind.
14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente
(15a, 15b) über je mindestens zwei in horizontaler
Richtung voneinander und vom Mittelpunkt der Fräs
kopfachse beabstandete Gelenkpunkte (bei 24 und
30) mit dem stationären Teil der Vorrichtung ver
bunden sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstellscheibe
(41) vorgesehen ist, die auf die Welle des um eine
vertikale Achse rotierbaren Fräskopfes (16) auf
setzbar ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenanschlagelemente
(10a,10b) aus einem mit dem Werkstück (3) vorüber
gehend fest verbindbaren Grundkörper (51, 70) und
diesem gegenüber stufenlos verstellbaren und fest
stellbaren sich gegen die Anschlagelemente (15a, 15b)
abstützenden Vorsprüngen (56, 76) bestehen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich
net, daß die Gegenanschlagelemente (10a, 10b) auf
der Oberseite mindestens eine Nut (75) aufweisen,
in der die Vorsprünge (56, 76) geführt werden können,
wobei parallel zur Nut eine Sichtkante (73, 74)
zur Draufsicht auf die Oberfläche des Werkstückes
(3) vorgesehen ist und daß die Vorsprünge (56, 76)
in Spitzen (57, 77) auslaufen, die mit der Sichtkante
(73, 74) fluchten.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Gegenanschlagelemente (10a, 10b)
werkstückumfassend ausgebildet sind und über einen
festklemmbaren Andrückstempel mit dem Werkstück
(3) verbunden werden können.
19. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Gegenanschlagelemente (10a, 10b)
eine Befestigungsplatte (51) aufweisen, die lösbar
auf der Oberseite des Werkstückes (3) befestigbar
ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß an den Vorsprüngen
(76) und den Grundkörper (70) aufeinander ausge
richtete Skalen (81) vorgesehen sind, die das Ausmaß
der relativen Verschiebung ablesbar gestalten.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (56, 76)
mittels einer ausrückbaren Zahnstangen-/Zahnrad
verbindung (59, 79) fein eingestellt werden können.
22. Vorrichtung nach einem der vostehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf (16) mittels
einer Schutzhaube (38) nach oben abgedeckt ist.
23. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der vom Benutzer
abgewandten Seite der Vorrichtung hinter den An
schlagelementen (15a, 15b) benachbart zum Fräskopf
(16) eine Späneabsaugeinrichtung (19) vorgesehen
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904016012 DE4016012A1 (de) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Vorrichtung zum herstellen von rund- und segmentboegen an werkstuecken, insbesondere aus holz |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904016012 DE4016012A1 (de) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Vorrichtung zum herstellen von rund- und segmentboegen an werkstuecken, insbesondere aus holz |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4016012A1 true DE4016012A1 (de) | 1991-11-21 |
DE4016012C2 DE4016012C2 (de) | 1992-10-01 |
Family
ID=6406707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904016012 Granted DE4016012A1 (de) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Vorrichtung zum herstellen von rund- und segmentboegen an werkstuecken, insbesondere aus holz |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4016012A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001007203A1 (de) * | 1999-07-27 | 2001-02-01 | Soeder Dierk | Vorrichtung zum herstellen von rund- und segmentbögen an werkstücken, insbesondere aus holz |
DE102010004836A1 (de) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | Junghans, Eckhard, 29581 | Vorrichtung zur Erzeugung eines Bogens |
CN113601618A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-05 | 陈双才 | 一种在写字台加工时适用不同角度曲线的木材切削装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2926410A1 (de) * | 1979-06-29 | 1981-01-08 | Michael Saule Holzbearbeitung | Vorrichtung zum profilfraesen kreisbogenfoermig gekruemmter staebe |
DE3333965A1 (de) * | 1982-09-20 | 1984-03-22 | Vacom S.r.l., 84034 Padula, Salerno | Vorrichtung zum profilbearbeiten (formfraesen) von bogenfoermigen holzwerkstuecken |
DE3708019A1 (de) * | 1987-03-12 | 1988-09-22 | Wilhelm Hirsch Holzbearbeitung | Vorrichtung zum fraesen von rundbogen aus holz |
-
1990
- 1990-05-18 DE DE19904016012 patent/DE4016012A1/de active Granted
Patent Citations (3)
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DE102010004836B4 (de) * | 2010-01-15 | 2014-02-06 | Eckhard Junghans | Vorrichtung zur Erzeugung eines Bogens |
CN113601618A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-05 | 陈双才 | 一种在写字台加工时适用不同角度曲线的木材切削装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4016012C2 (de) | 1992-10-01 |
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