DE69206191T2

DE69206191T2 - Zapfenverbindungshilfsgerät für Handoberfräse.

Info

Publication number: DE69206191T2
Application number: DE69206191T
Authority: DE
Inventors: Kenneth M Grisley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-24
Filing date: 1992-04-22
Publication date: 1996-08-08
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: EP0511898B1; EP0511898A3; CA2061568C; CA2061568A1; DE69206191D1; US5123463A; EP0511898A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Montagevorrichtung zur Halterung und Führung eines Motorwerkzeuges zum Schneiden zugehöriger Verbindungselemente aus Werkstücken und ist im besonderen zur Ausbildung von Zapfenlöchern und Zapfenverbindungen unter Zuhilfenahme einer handgeführten Fräse geeignet.
In der Vergangenheit erfolgte das Schneiden von Zapfenverbindungselemente unter Verwendung einer Vielzahl von Verfahren und Vorrichtungen.
Das Schneiden von Zapfen mit Schaftfräsen, welche über eine Vielzahl von Führungssystemen gesteuert werden, u.a. Führungselemente für die Fräse, Frässchablonen mit Führungsbuchsen sowie Führungen für das Grundeement der Fräse. Geeignet sind alle Mittel, mit denen eine gerade Kante oder Führung oder Kanten zur Verfügung gestellt wird, woran die Führungsbuchse der Fräse, die Grundkante bzw. das Führungselement entlanglaufen kann. US Patent 4,197,887 von Groves und US Patent 4,763,707 von Hounshell offenbaren eine Anordnung eines Grundelementes einer Fräse mit zwei an den jeweiligen Seiten der Schneide hervorspringenden Stiften für das automatisches Zentrieren eines aus einem Werkstück zu schneidenden Zapfen loches.
Für das Ausbilden von Zapfen offenbaren US Patent 4,428,408 der Anmelderin sowie US Patent 4,479,523 von Peterson Montagevorrichtungen für das Schneiden von Zapfen in einem Zweischritt-Fräsverfahren. Im Patent von Peterson wird die Schablone der Montagevorrichtung auf dem Werkstück gedreht, während im Patent der Anmeerin Werkstück und Schablone gedreht werden. Das frühere Patent der Anmelderin offenbart das einfache Fräsen von quadratischen Zapfen in Ecken, wobei die Zapfen auch die Stärke des Werkstückes aufweisen müssen. Die quadratische Form der entsprechenden Zapfenlöcher muß jedoch von Hand gefertigt werden.
Soweit der Anmelderin bekannt, ist bisher ein Verfahren oder eine Vorrichtung zum Fräsen von Zapfen mit einem Radius sowie den entsprechenden Zapfenchern, ebenfalls mit einem Radius, in einem einzigen Durchgang unter Verwendung eine handgeführten Fräse noch nicht entwickelt worden. Die gegenwärtig einzige Möglichkeit, Zapfen mit einem Radius in einer Ecke in einem Arbeitsgang durchzuführen, ist
Bei der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung handelt es sich um ein einfaches und preiswertes Zusatzteil für eine Oberfräsmaschinev welches besonders zur Ausbildung von Zapfen und Zapfenlöchern geeignet ist.
Im weiteren wird eine Bewegung und Ausrichtung der Schablone während des Schneidens vermieden wodurch die zugehörigen Verbindungsstücke schnell und effizient hergestellt werden können.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 dargelegt.
Die einzelnen Aspekte der Erfindung werden anhand der Zeichnung lediglich beispielhaft erläutert.
Figur 1 ist eine perspektivische Darstellung einer handelsüblichen Fräse mit einem erfindungsgemäßen Zusatzteil am Führungsarm;
Figur 1a ist eine perspektivische Darstellung einer alternativen Anordnung von Führungsarmen, wobei unabhängige Führungsarme mit Hilfe eines Ausrichtungselementes ausgerichtet werden;
Figur 2 ist eine Explosionsdarstellung des Grundrahmens der vorliegenden Erfindung;
Figur 2a ist eine entlang der Linie 2a-2a geschnittene Darstellung der Figur 2 und zeigt die in der Werkstücksauflagefläche eingebrachten verstellbaren Anschläge;
Figur 2b ist eine Explosionsdarstellung der modularen Schablonenvorrichtung zur Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Montagevorrichtung;
Figur 3 ist eine schematische Darstellung der Positionierung der Schneide, der Führungsarme und der Schablonenvorrichtung zum Schneiden eines Zapfens;
Figur 4 ist eine schematische Darstellung der Positionierung der Schneide, der Führungsarme und der Schablonenvorrichtung zum Schneiden eines Zapfenloches;
Figur 5 ist eine geschnittene Seitenansicht der Schablonenvorrichtung, wobei der Führungsstift in die Seitenkante der Schablonenvorrichlung eingreift;
Figur 6 ist eine geschnittene Seitenansicht eines sich verjüngenden Führungsstiftes in einem sich verjüngenden Führungsschlitz, wobei die Größe der Zapfen und Zapfenlöcher variabel ist;
Figur 7 ist ein Plandarstellung einer alternativen elliptischen Stiftanordnung, bei der die Größe der mit der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung geformten Zapfen und Zapfenöcher variabel ist.
Die Figuren 1, 1 a und 2 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Montagevorrichtung. Wie aus Figur 2 hervorgeht, umfaßt die Montagevorrichtung einen Grundrahmen 2 mit einer Werkzeugsauflagefläche 4 und einer Werkstücksauflagefläche 6. Zur Ausbildung eines Holzverbindungsstückes aus einem Werkstück wird dieses auf der Werkstücksauflagefläche 6 festgeklemmt und gehalten. Die erfindungsgemäße Montagevorrichtung ist besonders zur Ausbildung eines Zapfenloches 8 oder eines Zapfens 16 aus einem Werkstück 9 unter Zuhilfenahme eines Motorwerkzeuges, z.B. einer handelsüblichen, auf der Werkzeugsauflagefläche 4 gehaltenen und geführten Fräse, geeignet.
Beim Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung muß die Fräse 10 mit Führungselementen ausgestattet werden, welche die lösbar am Werkzeug angebrachten Führungsarme 12 umfassen. Jeder einzelne Führungsarm weist einen mit ihm verbundenen Stift 20 bzw. 22 auf. Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform in welcher die Führungsarme 12 Erweiterungen umfassen, die an gegenüberliegenden Seiten einer Zusatzgrundplatte 14 ausgebildet und so angepaßt sind, daß sie an der Basis einer Fräse 10 angebracht werden können. Die Zusatzgrundplatte 14 weist eine mittige Bohrung 15 auf, die über die standardmäßige Führungsbuchse 13 einer Fräse paßt, wobei die Grundplatte 14 automatisch zentriert wird. Die Grundplatte kann an der Fräse entweder mittels eines Klebers oder beidseitigem Klebeband oder durch Verschrauben mit Hilfe der Schrauben 17 über die Bohrungen 19 an der Bodenplatte 18 der Fräse befestigt werden.
Die Stifte 20 und 22 an den Armen 12 der Zusatzgrundplatte sind auf einer gemeinsamen Achse mit der Schneide 24 der Fräse 10 vorgesehen. Die Stifte 20 und 22 sind vorzugsweise in gleichen Abständen von der Mitte der Fräse vorgesehen.
Figur 1a zeigt eine alternaWerkstücksauflagefläche 6 ist über die Scharniere 41 zusätzlich am Grundrahmen 2 drehbar gelagert. Zwischen dem Grundrahmen und der Werkstücksauflagefläche 6 sind zur Positionierung der Fläche in einem beliebigen Winkel ein Kreissegmentstück 51 sowie ein Festellknopf 53 vorgesehen. Diese Anordnung erlaubt eine schnelle und effiziente Ausbildung von einzelnen oder zusammengesetzten und in einem bestimmten Winkel vorgesehenen Zapfen.
Über der Werkstücksauflagefläche 6 befindet sich eine im wesentlichen horizontale Werkzeugsauflagefläche 4. Die Werkzeugsauflagefläche 4 ist mit Hilfe der Feststellmittel 40 gleitend oben auf der Werkstücksauflagefläche 6 gesichert, wobei die Feststellmittel Gewinde aufweisen und sich durch die Schlitze 42 erstrecken und in die ebenfalls mit Gewinden versehenen Öffnungen 43 in der Werkzeugsauflagefläche eingreifen. Diese Anordnung ermöglicht die seitlich gleitende Ausrichtung der Werkzeugsauflagefläche 4 oben auf der Werkstücksauflagefläche 6. Darüber hinaus weist der Grundrahmen 2 sich nach oben erstreckende Stifte 57 auf, welchc in die in der Werkzeugsauflagefläche 4 ausgebildeten Schlitze 59 eingreifen. Wie aus Figur 2a eindeutig hervorgeht weist jeder Schlitz zur Aufnahme und Halterung eines verstellbaren Anschlages in Form einer unverlierbaren Mutternschraube 63 einen mittigen, verengten Abschnitt auf. Da ein Drehen der Mutter 65 durch die Seitenwände des Schlitzes verhindert wirdv dient diese als verstellbarer Anschlag zur Be(jrenzung der Bewegung der Werkzeugsauflagefläche in bezug auf die Werkstücksauflagefläche, indem sie in Stift 57 eingreift. Der Bediener kann dadurch die Werkzeugsauflagefläche 4 so einstellen, daß eine Bewegung zwischen zwei über die Anschläge festgelegten Stellungen möglich ist. Auf diese Art und Weise kann die erfindungsgemäße Montagevorrichtung so ausgelegt werden, daß durch Bewegen der Werkzeugsauflagefläche vom einen Anschlag zum anderen, nach Positionierung der Anschläge in einem geeigneten Abstand, Zapfen bzw. Zapfenlöcher zweifach in einem bestimmten Abstand zueinander geformt werden. Mit Hilfe einer ähnlichen Anordnung von Anschlägen kann natürlich auch eine Vielzahl von Zapfen und Zapfenlöcher in einem bestimmten Abstand zueinander geformt werden.
Die Werkzeugsauflagefläche 4 weist eine Ausnehmung 45 auf, die über der in der Werkstücksauflagefläche 6 vorgesehenen Ausnehmung 46 bzw. im U-förmigen Element 11 liegt. Diese Ausnehmungen ermöglichen ein Zugreifen der Fräse auf ein festgeklemmtes Werkstück, während diese auf der Auflagefläche 4 gehalten und geführt wird. Die Führungsbuchse 3 der Schneide ragt dabei lediglich bis in die Öffnung 45 hinein.
Die schlitzförmige Bahnvorrichtung 47 ist auf der Werkzeugsauflagefläche 4 ausgebildet. Dieser Schlitz 47 verläuft parallel zur Ebene der Werkstücksauflagefläche 6 und erstreckt sich von der benachbarten Kante der Oberfläche 4 bis zur Ausnehmung 45. Das gegenüberliegende Ende der Auflagefläche 4 weist zur Aufnahme der Schablonenvorrichtung einen ausgenommenen Bereich 48 auf. Diese Schablonenvorrichtung unterstützt beim Schneiden des gewünschten Verbindungsstückes aus einem festgeklemmten Werkstück die Bewegung des Motorwerkzeuges oben auf der Werkzeugsauflagefläche.
Zum Einrichten der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung in bezug auf exakte Positionierung des Werkstückes und der Fräse sind auf der Werkzeugsauflagefläche mehrere Führungsschienen vorgesehen. Eine zentrale Schiene 54 erstreckt sich dabei entlang der Längsachse der Werkzeugsauflagefläche 4. Eine zweite orthogonale Führungsschiene 55 erstreckt sich quer zur Auflagefläche 4 im Bereich der zentralen Ausnehmung 45. Eine dritte Führungsschiene 56 verläuft parallel zu Schiene 55 durch den ausgenommenen Bereich 48 der Auflagefläche. Der Abstand zwischen den Schienen 55 und 56 entspricht vorzugsweise dem halben Abstand zwischen den Stiften 20 und 22 der Führungsarme.
In der gezeigten Ausführungsform umfaßt die Schablonenvorrichtung ein Element 49 mit einer äußeren, zum Schneiden eines Zapfens in einem einzigen Arbeitsgang der Fräse ausgebildeten Führungsfläche. Element 49 umfaßt auch eine innere Führungsfläche zum Schneiden des zugehörigen Zapfenloches. Wie aus Figur 2b eindeutig hervorgeht, ist die Schablonenvornchtung 49 ein im wesentlichen ellipsoides Element mit parallelen geraden Kanten 66, welche zur Bildung einer eine äußere Führungsfläche zur Führung des Werkzeuges aufweisenden Schablone zum Schneiden eines Zapfens mit einem Radius aus einem Werkstück zwei abgerundete Endabschnitte 67 miteinander verbinden. Die Flansche 68 sind zum Anbringen der Schablonenvorrichtung innerhalb des ausgenommenen Bereiches vorgesehen. Die länglichen Clips 69 dienen zur Verankerung der Flanschenränder im Bereiches 48, um so he Führungsschablone 49 fest mit der Werkzeugsauflagefläche zu verbinden. Die Schablonenvorrichtung 49 ist an der Werkzeugsauflagefläche 4 in dem ausgenommen Bereich 48 vorgesehen, so daß die Werkzeugsauflagefläche 4 inlusive des Oberteiles der Schablonenvorrichtung eine Ebene bilden, auf der die Fräse frei bewegt werden kann.
Weitere Formen der Führungsschablone 49 hängen von den Formen der zu schneidenden Verbindungsstücke ab. Die Schablonenvorrichtung 49 kann zum Beispiel ein im wesentlichen viereckiges Element bilden, so daß eine Schablone zur Foimung eines viereckigen Zapfens definiert wird. Die in den verschiedenen Figuren dargestellte Schablonenvorrichtung zeigt eine Doppelschablone mit einem unteren, sich neben dem Flansch befindlichen Schablonenteil zur Ausbildung eines viereckigen Zapfens sowie einen oberen Schablonenteil zur Ausbildung eines Zapfens mit einem Radius. Je nach gewünschter Zapfenform führt der Bediener den Führungsstift um den entsprechenden Schablonenbereich. Der untere Schablonenbereich zur Ausbildung eines viereckigen Zapfens weist dabei zur Formung von flachen und eckigen Endkanten auf dem Zapfen leicht konkave und konvexe Endabschnitte auf, während die Fräse von der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung geführt wird.
In einer Plandarstellung zeigt sich die Schablonenvorrichtung 49 als "projizierte" Form, die die Schneide 24 auf dem Werkstück so führt, daß das gewünschte Verbindungsstück entsteht. In der dargestellten Ausführungsform ist die Schablonenvorrichtung so gestaltet, daß ein Zapfen mit einem Radius sowie das zugehörige Zapfenloch geformt werden. Bei der Schablone handelt es sich um ein im wesentlichen ellipsoides, asymmetrisch geformtes Element, das so gewählt wird, daß mit der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung bei Bewegung des Führungsarmes 12 entlang der äußeren Fläche der Schablonenvorrichtung ein symmetrischer Zapfen mit einem Radius aus dem Werkstück geschnitten wird.
Wie in Figur 2b dargestellt, handelt es sich bei der Schablonenvorrichtung vorzugsweise um eine Modularkonstruktion mit zwei abgerundeten Endabschnitten 61, die durch ein oder mehrere ausgerichtete Mittelstücke 62 mit parallelen Seitenkanten zusammengefügt sind. Die Endstücke definieren die abgerundeten Enden des zu schneidenden Zapfens und das bzw. die Mittelstücke definieren die Länge der geraden Seite des zu schneidenden Zapfens. Die Endstücke und das Mittelstijck sind lösbar miteinander verbunden, z.B. mit Hilfe eines Systems aus Stiften und Bohrungen. Unterschiedliche Stücke können zum Schneiden eines beliebigen Zapfens in gewünschter Weise zusammengefügt werden. Die Breite der Verbindungsstücke kann durch die Verwendung breiterer Enden und Mittelstücke variiert werden. Alternativ können die Abmessungen des Verbindungsstückes auch durch Veränderungen des Durchmessers der Schneide variiert werden. Die Teile der Modularkonstruktion können auch einen länglichen zentralem Hohlraum 58 aufweisen. Dieser Hohlraum
definiert eine innere Führungsfläche zum Schneiden eines zu einem an der äußeren Führungsfläche ausgebildeten Zapfens gehörigen Zapfenloches.
Wenn ein Motorwerkzeug mit den daran angebrachten Führungsarmen auf die Werkzeugsauflagefläche 4 plaziert wird, greift Stift 20 in Schlitz 47 ein und der Bediener veranlaßt, daß Stift 22 an der Schablonenvorrichtung eingreift, wie in Figur 5 zu sehen ist. Wird das Motorwerkzeug dann vom Bediener über die Werkzeugsauflagefläche 4 bewegt, arbeiten Schlitz 47 und Schablonenvorrichtung 49 so zusammen, daß das Motorwerkzeug zum Schneiden eines zugehörigen Verbindungsteiles aus dem Werkstück entsprechend geführt wird.
Figur 3 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung der verschiedenen Elemente zum Ausschneiden eines Zapfens mit Hilfe eines Motorwerkzeuges auf einer Werkzeugsauflagefläche 4 sowie eines an der Werkstücksauflagefläche 6 in) wesentlichen vertikal festgeklemmten Werkstückes 9. Stift 20 eines Führungsarmes 12 kann sich innerhalb des Schlitzes 47 frei bewegen. Am entgegengesetzten Ende wird der Stift 22 vom Bediener um eine Schablonenvorrichtung 49 herum bewegt. In der Mitte schneidet die Schneide 24 gemäß der von der Form der Schablone vorgegebenen Art und Weise Teile aus dem Werkstück 9. In Figur 3 sind einige Positionen der Stifte 20 und 22 sowie die dazugehörigen Positionen der Schneide 24 in gestrichelten Linien dargestellt.
Figur 4 zeigt in ähnlicher Weise die Anordnung verschiedener Elemente beim Ausschneiden eines Zapfenloches. Stift 20 eines Führungsarmes 12 kann sich innerhalb des Schlitzes 47 frei bewegen. Am entgegengesetzten Ende wird der Stift 22 vom Bediener innerhalb des länglichen Hohlraumes 58 bewegt. In der Mitte schneidet die Schneide 24 gemäß der von der Form der Schablone vorgegebenen Art und Weise ein Zapfenloch aus dem Werkstück 9.
Die Erfindung bezieht sich im weiteren auf Mittel zum Justieren der Paßgenauigkeit der zugehörigen Verbindungsstücke. Die Figuren 6 und 7 zeigen Merkmale der erfindungsgemäße Montagevorrichtungv die kleinere Anpassungen bei den Abmessungen des Zapfens bzw. Zapfenloches und damit einen verbesserten Sitz der Verbindungen ermöglichen. Theoretisch können mit Hilfe eines in der Führungsschiene 47 laufenden Stiftes 20 mit vorgegebenen Abmessungen und eines Stiftes 22, ebenfalls mit vorgegebenen Abmessungenv der zur Führung einer spezifischen Schneide um ein Schablonenelement herum bewegt wird, Zapfen und Zapfenlöcher mit entsprechender Paßgenauigkeit gefertigt werden. Faktoren wie z.B. die Schneide können jedoch in der Größe variieren und auch Unrundheiten der Fräsmaschine sowie Unterschiede bei den Werkstücken beeinträchtigen die Paßgenauigkeit der mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung gefertigten Verbindungsstücke. Es ist daber wünschenswert, daß die erfindungsgemäße Montagevorrichtung Merkmale zur Anpassungen der Paßgenauigkeit zwischen Verbindungsstücken aufweist.
Figur 6 zeigt ein erstes Mittel zum Justieren der Paßgenauigkeit, welches einen abgerundete Seiten 70 aufweisenden Stift 20 zum Eingriff in einen ebenfalls mit abgerundeten Innenseiten 72 versehenen Schlitz 47 aufweist. Der Stift 20 weist einen mit einem Gewinde versehenen Stamm zur Aufnahme in einer entsprechenden, ebenfalls ein Gewinde aufweisenden Bohrung im Führungsarm auf. Stift 20 weist darüber hinaus auch einen oberen Knopf zur einfachen manuellen Einstellung der vertikalen Stellung des Stiftes 20 auf. Durch Anheben bzw. Absenken des Stiftes 20 auf den Seiten 72 auf eine gewünschte Höhe und Führen in einem Schlitz 47 auf einer gleichbleibenden Höhe, ist es möglich, die Abmessungen des Zapfens zu variieren, wodurch der Bediener die Paßgenauigkeit des Verbindungselementes einstellen kann. Je tiefer sich der Stift 20 auf den Seitenwänden des Schlitzes befindet, desto breiter wird der Zapfen. Gleichzeitig wird ein relativ kleineres Zapfenloch ausgeschnitten. Die Abmessungen von Schlitz 47 und Stift 20 sind so bemessen, daß Stift 20 über eine Spitze, deren Breite geringer ist als die des Schlitzes 47 in diesem aufliegt und so ein Verklemmen bzw. Verhaken des Stiftes 20 vermieden wird.
Figur 7 zeigt alternative Mittel zum Justieren der Paßgenauigkeit zugehörigei Verbindungsstücke. Die Plandarstellung der Figur 7 zeigt Einzelheiten des parallele Seiten 75 aufweisenden Schlitzes 47. Stift 20 wurde so modifiziert, daß er einer) in den Schlitz 47 einsetzbaren, unteren elliptischen Querschnitt 77 aufweist. Darüber hinaus ist der Stift 20 drehbar am Führungsarm gelagert. In einer ersten Stellung erstreckt sich die Achse des elliptischen Querschnitts 77 im rechten Winkel zur Längsachse des Schlitzes 47 und liegt bündig im Schlitz 47 an. Diese erste Stellung führt zur Ausbildung eines größtmöglichen Zapfens und eines kleinstmöglichen Zapfenloches. Der Stift 20 kann um 90 in die zweite, durch eine gestrichelte Linie angedeutete Stellung gedreht werden. In dieser zweiten Stellung muß der Bediener sicherstellen, daß der Stift 20 mit den Seitenwänden des Schlitzes 47 im Eingriff verbleibt. Diese zweite Stellung des Stiftes 20 führt zur Ausbildung von breiteren Zapfenlöchern und schmaleren Zapfen. Stift 20 kann auch in eine Position zwischen der ersten und zweiten Stellung gedreht werden so die Anpassung der Größe von Zapfen und Zapfenlöchern innerhalb eines gewissen Bereiches möglich ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gelangt beim Schneiden von Zapfenlöchern und Zapfen wie folgt zur Anwendung: Die ausgewählte Schablonenvorrichtung 49 wird in den Bereich 48 der Werkzeugsauflagefläche 4 eingepaßt und auf Schiene 56 zentriert. Die Clips 69 werden gesichert.
Am einen Ende des aus dem Werkstück zu schneidenden Zapfens wird die gewünschte Mitte des fertigen Zapfens markiert. Das Werkstück 9 wird im wesentlichen vertikal an der Werkstücksauflagefläche 6 plaziert von links nach rechts an der Führungsschiene 55 zentriert und in seiner Stellung fixiert. Die Paßgenauigkeit bei der Höheneinsteung des Werkstückes 9 kann mit Hilfe eines einfachen (nicht dargestellten) schwenkbaren Begrenzers oder Einsatzes eingestellt werden. Das vorspringende Anschagelement 39 liegt am Werkstück an und bleibt für alle anderen ähnlichen Werkstücke in dieser Stellung.
Die Werkzeugsauflagefläche 4 wird mit Hilfe der Führungsschiene 54 von vorne nach hinten auf dem Werkstück zentriert und fixiert. Die Fräse 10 wird auf der Auflagefläche plaziert, wobei der Führungsstift 20 in den Schlitz 47 eingreift und Führungsstift 22 an der Außenfläche der Schablonenvorrichtung 49 eingreift. Im allgemeinen wird eine Schaftfräse verwendet.
Die Fräse 10 wird in der gewünschten vorgegebenen Tiefe eingetaucht. Das Ausfräsen des Zapfens erfolgt dann durch Hin- und Herbewegen des Stiftes 20 in der Führungsschiene 47 während Stift 22 um die Schablonenvorrichtung herum bewegt wird. Auf diese Art und Weise kann ein Zapfen in einem Durchgang ausgebildet werden. Schlitz 47 und der ausgenommene Bereich 48 sind so bemessen, daß der Stift 20 an den beiden Enden des Schlitzes zum Anschlag kommt und die Bewegung der Schneide 24 gestoppt wird, bevor sie auf die Werkzeugsauflagefläche trifft.
Zur Ausbildung eines zugehörigen Zapfenches wird die Mitte des fertigen Zapfenloches am dafür vorgesehenen Werkstück an dessen einer Seite markiert. Das Werkstück für das Zapfenloch wird im wesentlichen horizontal an der im wesentlichen vertikalen Werkstücksauflagefläche 6 plaziertv entsprechend an der Führungsschiene 55 zentriert und in seiner Stellung fixiert. Wenn Zapfen und Zapfenloch dieselbe Stärke aufweisen ist zum Erhalt eines Verbindungsstückes mit bündigen Werkstückseitenflächen ein Justieren der Position der Werkzeugsauflagefläche 4 nicht erforderlich. Die Werkzeugsauflagefläche 4 muß jedoch justiert und zentriert werden da das für Zapfen und Zapfenlöcher zur Verfügung stehende Material unterschiedliche Stärken aufweist.
Die Fräse 10 wird auf der Werkzeugsauflagefläche 4 montiertv wobei Führungsstift 20 in Schlitz 47 und Führungsstift 22 in der Innenseite der Schablonenvorrichtung 49 eingreifen. Die Fräse wird in das Werkstück eingetaucht und zum Ausfräsen eines Zapfenloches hin- und herbewegt. Bei normalen Frästechniken ist zum Erhalt sauberer Schnitte ein schrittweises Eintauchen und Fräsen erforderlich.
Es ist offensichtlich, daß eine perfekte Ausrichtung bzw. Beabstandung der Stifte 20 und 22 bezüglich der Schneide zwar nicht erforderlich jedoch eine bevorzugte Ausführungsform ist.
Die Konstruktion der Montagevorrichtung bewirkt, daß wenn zwei Werkstücke über den jeweiligen Höhenanschlag hinausragen, ist das Zapfenwerkstück geringfügig unterhalb des Zapfenloches. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei Blindzapfenlöchern die Länge des Zapfen stets geringfügig unterhalb der Tiefe des Zapfenloches liegt, ohne daß ein Justieren der Schneidehöhe erforderlich ist.
Die vorliegenden Erfindung ist zum besseren Verständnis in Einzelheiten beispielhaft beschrieben worden, dennoch können natürlich gewisse Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Umfanges der nachfolgenden Ansprüche durchgeführt werden.
1. Montagevorrichtung zur Führung eines Motorwerkzeuges (10) mit einer Schneide (24) zum Schneiden zugehöriger Verbindungselemente aus Werkstücken, bestehend aus einem Grundrahmen (2) mit einer Werkzeugauflagefläche (4) und einer Werkstücksauflagefläche (6), einem Paar Führungselemente (20, 22), die an einem Motorwerkzeug (10) lösbar anbringbar sind, einer auf der Werkzeugsauflagefläche (4) ausgebildten Bahnvorrichtung (47) zur gleitenden Aufnahme des einen Führungselementes (20), einer Schablonenvorrichtung (49), die lösbar an die Werkzeugauflagefläche (4) zu sichern ist und Führungsflächen aufweist, in die das andere Führungselement (22) eingreifen kann, wobei die Bahnvorrichtung (47) und die Schablonenvorrichtung (49) zur Führung der Bewegung des Motorwerkzeuges (10) oben auf der Werkzeugsauflagefläche (4) zusammenarbeiten, und einer Klemmvorrichtung (31) zur Sicherung von Werkstücken (9) an die Werkstücksauflagefläche (6) in eine das Schneiden mit einem Werkzeug (10) gestattende Stellung, dadurchgekennzechnet , daß die Schablonenvorrichtung (49) ein Schablonenelement aufweist mit einer ersten Führungsfläche, die zum Schneiden eines ersten Verbindungselementes (8) aus einem Werkstück ausgebildet ist, und mit einer zweiten Führungsfläche, die zum Schneiden eines entsprechend ergänzenden Verbindungselementes (16) aus einem anderen Werkstück ausgebildet ist, wobei die Führungsflächen derart angeordnet sind, daß beide Verbindungselemente aus einer einzigen Stellung der Schablonenvorrichtung und aus einer einzigen Stellung jedes Werkstückes geschnitten werden.
2. Montagevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Führungsfläche eine innere Fläche des Schablonenelementes umfaßt und die zweite Führungsfläche eine äußere Fläche des Schablonenelementes umfaßt.
3. Montagevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Werkzeugsauflagefläche (4) beweglich am Grundrahmen (2) angebracht ist.
4. Montagevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Werkzeugsauflagefläche (4) bezüglich der Werkstücksauflagefläche (6) beweglich ist und verstellbare Anschläge (65) zur Begrenzung der Bewegung der Werkzeugsauflagefläche (4) bezüglich der Werkstücksauflagefläche (6) aufweist.
5. Montagevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Werkzeugsauflagefläche (4) mit einem ausgenommenen Bereich (48) zur Aufnahme der Schablonenvorrichtung (49) ausgebildet ist, so daß die Werkzeugsauflagefläche (4) eine ebene Fläche aufweist, auf der das Motorwerkzeug (10) sich frei bewegen kann.
6. Montagevorrichtung nach Anspruch 2, bei der die äußere Fläche der Schablonenvorrichtung (49) durch ein wesentlich ellipsoidisches Element mit parallelen, geraden Seitenkanten (66) gebildet ist, welche zwei abgerundete Endabschnitte (67) miteinander verbinden zur Führung der Bewegung des Werkzeuges 10) zum Schneiden eines Zapfens (16) mit einem Radius aus einem Werkstück (9), und die innere Fläche durch einen länglichen Schlitz (58) gebildet ist zur Führung der Bewegung des Werkzeuges (10) zum Schneiden eines Zapfenlochens (8) aus einem Werkstück (9).
7. Montagevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die äußere Fläche der Schablonenvorrichtung (49) durch ein wesentlich viereckiges Element gebildet ist zur Führung der Bewegung des Werkzeuges (10) zum Schneiden eines viereckigen Zapfens (16) aus einem Werkstück (9).
8. Montagevorrichtung nach Anspruch 6, bei der das wesentlich ellipsoidische Element eine Modularkonstruktion aufweist und zwei abgerundete Endteile (61) umfaßt, die durch mindestens ein dazwischen ausgerichtetes mittleres Teil (62) mit parallelen Seitenkanten (66) miteinander verbunden werden, wobei die Endteile die abgerundeten Enden (67) des zu schneidenden Zapfens (16) bilden, während das bzw. die mittleren Teile (62) die Länge der geraden Seiten des zu schneidenden Zapfens (16) bestimmen, wobei die Endteile (61) und das bzw. die mittleren Teile (62) sich lösbar miteinander verbinden lassen, um das Schneiden eines Zapfens (16) mit den gewünschten Maßen zu erlauben. ffensichtlich, daß eine perfekte Ausrichtung bzw. Beabstandung der Stifte 20 und 22 bezüglich der Schneide zwar nicht erforderlich jedoch eine bevorzugte Ausführungsform ist.
Die Konstruktion der Montagevorrichtung bewirkt, daß wenn zwei Werkstücke über den jeweiligen Höhenanschlag hinausragen, ist das Zapfenwerkstück geringfügig unterhalb des Zapfenloches. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei Blindzapfenlöchern die Länge des Zapfen stets geringfügig unterhalb der Tiefe des Zapfenloches liegt, ohne daß ein Justieren der Schneidehöhe erforderlich ist.
Die vorliegenden Erfindung ist zum besseren Verständnis in Einzelheiten beispielhaft beschrieben worden, dennoch können natürlich gewisse Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Umfanges der nachfolgenden Ansprüche durchgeführt werden.
1. Montagevorrichtung zur Führung eines Motorwerkzeuges (10) mit einer Schneide (24) zum Schneiden zugehöriger Verbindungselemente aus Werkstücken, bestehend aus einem Grundrahmen (2) mit einer Werkzeugauflagefläche (4) und einer Werkstücksauflagefläche (6), einem Paar Führungselemente (20, 22), die an einem Motorwerkzeug (10) lösbar anbringbar sind, einer auf der Werkzeugsauflagefläche (4) ausgebildten Bahnvorrichtung (47) zur gleitenden Aufnahme des einen Führungselementes (20), einer Schablonenvorrichtung (49), die lösbar an die Werkzeugauflagefläche (4) zu sichern ist und Führungsflächen aufweist, in die das andere Führungselement (22) eingreifen kann, wobei die Bahnvorrichtung (47) und die Schablonenvorrichtung (49) zur Führung der Bewegung des Motorwerkzeuges (10) oben auf der Werkzeugsauflagefläche (4) zusammenarbeiten, und einer Klemmvorrichtung (31) zur Sicherung von Werkstücken (9) an die Werkstücksauflagefläche (6) in eine das Schneiden mit einem Werkzeug (10) gestattende Stellung, dadurchgekennzechnet , daß die Schablonenvorrichtung (49) ein Schablonenelement aufweist mit einer ersten Führungsfläche, die zum Schneiden eines ersten Verbindungselementes (8) aus einem Werkstück ausgebildet ist, und mit einer zweiten Führungsfläche, die zum Schneiden eines entsprechend ergänzenden Verbindungselementes (16) aus einem anderen Werkstück ausgebildet ist, wobei die Führungsflächen derart angeordnet sind, daß beide Verbindungselemente aus einer einzigen Stellung der Schablonenvorrichtung und aus einer einzigen Stellung jedes Werkstückes geschnitten werden.
2. Montagevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Führungsfläche eine innere Fläche des Schablonenelementes umfaßt und die zweite Führungsfläche eine äußere Fläche des Schablonenelementes umfaßt.
3. Montagevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Werkzeugsauflagefläche (4) beweglich am Grundrahmen (2) angebracht ist.
4. Montagevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Werkzeugsauflagefläche (4) bezüglich der Werkstücksauflagefläche (6) beweglich ist und verstellbare Anschläge (65) zur Begrenzung der Bewegung der Werkzeugsauflagefläche (4) bezüglich der Werkstücksauflagefläche (6) aufweist.
5. Montagevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Werkzeugsauflagefläche (4) mit einem ausgenommenen Bereich (48) zur Aufnahme der Schablonenvorrichtung (49) ausgebildet ist, so daß die Werkzeugsauflagefläche (4) eine ebene Fläche aufweist, auf der das Motorwerkzeug (10) sich frei bewegen kann.
6. Montagevorrichtung nach Anspruch 2, bei der die äußere Fläche der Schablonenvorrichtung (49) durch ein wesentlich ellipsoidisches Element mit parallelen, geraden Seitenkanten (66) gebildet ist, welche zwei abgerundete Endabschnitte (67) miteinander verbinden zur Führung der Bewegung des Werkzeuges 10) zum Schneiden eines Zapfens (16) mit einem Radius aus einem Werkstück (9), und die innere Fläche durch einen länglichen Schlitz (58) gebildet ist zur Führung der Bewegung des Werkzeuges (10) zum Schneiden eines Zapfenlochens (8) aus einem Werkstück (9).
7. Montagevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die äußere Fläche der Schablonenvorrichtung (49) durch ein wesentlich viereckiges Element gebildet ist zur Führung der Bewegung des Werkzeuges (10) zum Schneiden eines viereckigen Zapfens (16) aus einem Werkstück (9).
8. Montagevorrichtung nach Anspruch 6, bei der das wesentlich ellipsoidische Element eine Modularkonstruktion aufweist und zwei abgerundete Endteile (61) umfaßt, die durch mindestens ein dazwischen ausgerichtetes mittleres Teil (62) mit parallelen Seitenkanten (66) miteinander verbunden werden, wobei die Endteile die abgerundeten Enden (67) des zu schneidenden Zapfens (16) bilden, während das bzw. die mittleren Teile (62) die Länge der geraden Seiten des zu schneidenden Zapfens (16) bestimmen, wobei die Endteile (61) und das bzw. die mittleren Teile (62) sich lösbar miteinander verbinden lassen, um das Schneiden eines Zapfens (16) mit den gewünschten Maßen zu erlauben.