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Falz- oder Nutenfräser für die Holz- oder Kunststoff-
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bearbeitung
Falz- oder Nutenfräser für die Holz-
oder Kunststoffbearbeitung Die Erfindung betrifft einen Falz- oder Nutenfräser für
die Holz- oder Kunststoffbearbeitung, mit mindestens einem am Fräserkörper befestigten,
plättchenförmigen Vorschneider, wobei die äussere Kante einer ersten Seite des Plättchens
als seitliche Schneide des Fräsers ausgebildet ist und das Plättchen derart am Fräskörner
angeordnet ist, dass diese Schneide im Betrieb des Fräsers eine Drehfläche beschreibt,
die in einem den Fräskörper einschliessenden Winkel von weniger- als 90 Grad zur
Fräserachse geneigt ist. Ein Fräser mit einem Vorschneider, der eine derart angeordnete
seitliche Schneide aufweist, ist bereits durch die DE-OS 14 53 296 bekannt geworden.
In der DE-OS 25 04 012 ist ein Fräser beschrieben, bei dem bei sonst gleicher Anordnung
der seitlichen Schneide der Vorschneider als plättchenförmiges Wendemesser ausgebildet
ist. Bei beiden vorbekannten Fräswerkzeugen wird
die seitliche Schneide
wirksam, um die Falz- oder Nutenflanke zu bearbeiten. Die bearbeitete Falz- oder
Nutenflanke weist daher die sonst üblichen, normalerweise durch die Spitze des Vorschneiders
verursachten kreisförmigen Kerben nicht auf, sondern besitzt eine glatte, gehobelte
Oberfläche, wie sie vor allem bei der Herstellung von Fenstern sehr erwünscht ist.
Nachteilig ist jedoch, dass durch die Spitze des Vorschneiders der Grund des Falzes
oder der Nute scharfkantig ausgefräst wird, so dass dort später bei der Oberflächenbehandlung
des Fensters der Oberflächenschutz nicht gut aufgenommen wird. Dadurch wird aber
die Gefahr erhöht, dass trotz der Oberflächenbehandlung Wasser in das Holz eindringen
kann, wodurch die Lebensdauer des Fensters erheblich verkürzt wird.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Falz-oder Nutenfräser
der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der zwar die Vorteile eines plättchenförmigen
Vorschneiders mit der beschriebenen Hobelwirkung aufweist, aber kein scharfkantiges
Ausfräsen des Nuten- oder Falzgrundes mehr verursacht, sondern einen für den Auftrag
des Oberflächenschutzes und die spätere Reinigung günstigen, mit einem Radius versehenen
Uebergang zwischen der Falz- oder Nutenflanke und dem Falz- und Nutengrund schafft.
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Diese Aufgabe wird gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst,
dass die an die Schneide angrenzende Kante der zweiten Seite gerundet ist und dass
in der Nähe der Stelle, wo die erste Seite an die zweite Seite angrenzt, die erste
Seite aufgebogen ist, so dass sie zusammen mit der zweiten Seite eine periphere
Schneide des Fräsers bildet. Bei der genannten ersten Seite handelt es sich also
um die Schliffläche zur Bildung der seitlichen Schneide.
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Gewöhnlich sind solche Schlifflächen, besonders wenn sie bei Wendeschneiden
auch noch als Auflageflächen benützt werden, als ebene Flächen ausgebildet. Dies
ist nun aber beim Fräser gemäss der Erfindung nicht der Fall, weil ein Teil der
Schlifffläche wie eine Skispitze aufgewölbt ist. Diese, das Nachschleifen ausserhalb
der Werkzeugfabrik praktisch verunmöglichende und den Schliff verteuernde Gestaltung
wird jedoch bewusst in Kauf genommen, damit die Profilschneidkanten an allen Punkten
günstige Span- und Aussenwinkel besitzen und eine Hohlkehle im Holz sauber ausgefräst
wird. Der relativ teuere Schliff fällt aber besonders dann nicht ins Gewicht, wenn
der plättchenförmige Vorschneider als Wendemesser ausgebildet ist, das die Form
eines Parallelogramms hat, bei dem die dritte Seite gleich wie die erste und die
vierte Seite gleich wie die zweite ausgebildet sind. Dies ergibt eine relativ einfache
Formgebung des plättchenförmigen Vorschneiders.
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Wenn die Schneide stumpf ist, kann das Wendemesser rasch gewendet
werden, so dass das Werkzeug in Kürze wieder einsatzbereit ist. Die einfache Formgebung
ermöglicht auch die Ausbildung des plättchenförmigen Vorschneiders aus Hartmetall.
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Dies ergibt eine lange Standzeit des Fräswerkzeugs.
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Zweckmässigerweise ist die Seite unter Bildung einer Hohlkehle nach
oben aufgebogen. Diese Ausbildung ergibt besonders gute Schnittverhältnisse an der
peripheren Schneide. Die Achse der Hohlkehle ist zweckmassigerweise in einem Winkel
von etwa 600 zur seitlichen Schneide gerichtet.Dies ergibt besonders gute Schneidverhältnisse
an der peripheren Schneide.
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Vorteilhaft sind zwei einander gegenüberliegende Seiten des Vorschneiders
zum Teil als Passflächen ausgebildet, die an entsprechenden Passflächen am Fräserkörper
anliegen. Dies ermöglicht eine einfache Fixierung der Lage der Schneide. Zweckmässigerweise
weist die in Schnittstellung befindliche Schneide einen Anstellwinkel in der Grössenordnung
von 0 bis 150 zu dem
von der Drehachse des Fräsers durch die Schneidenspitze
führenden Radius auf. Besonders bei einem Winkel von 150 ergeben sich ausgezeichnete
Schneidverhältnisse zur Erzielung einer glatten Oberfläche.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 Die Anwendung der Erfindung bei einem Falzfräser,
der neben dem erfindungswesentlichen Vorschneider für die Bearbeitung der Flanke
noch ein Fasmesser und ein Räumermesser aufweist, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung
des Vorschneiders in leicht vergrössertem Massstab, von der Rückseite her gesehen,
Fig. 3 zeigt in der gleichen Darstellung wie in Figur 2, aber in leicht vergrössertem
Massstab die Spitze des Vorschneiders, wobei die skispitzenartige Aufwölbung der
Schleiffläche leicht ersichtlich ist, Fig. 4 bis 6 eine schematische Darstellung
der wirksamen Schneiden des Fasmessers, des ebenfalls zum Hobeln der Flanke verwendeten
Vor schneiders und des Räumermessers bei der Herstellung eines Falzes, Fig. 7 die
kombinierte Wirkung der verschiedenen Messerschneiden zur Erzeugung des Falzes.
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In Fig. 1 ist ein Fräser dargestellt, der beispielsweise alq Falzfräser
verwendbar ist. Einfachheitshalber ist in Fig. 1 nur eine Hälfte des Fräsers dargestellt.
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Das mit dem Fräser gemäss Fig. 1 herzustellende Profil, ein sogenannter
Falz, ist aus Fig. 7 ersichtlich, wo auch das Werkstück 13 dargestellt ist. Der
mit dem Fräser 11 hergestellte Falz 15 weist eine Falzfläche 17 und eine Falzflanke
19 auf.
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Diese Falzflanke 19 läuft nicht genau senkrecht zur Fräserachse 21,
sondern besitzt eine geringe Neigung von etwa 10 zur Senkrechten. Vom Fräser 11
kann daher gesagt werden, dass die sich in Schneidstellung befindliche Schneide
18 bei ihrer Drehung eine Drehfläche beschreibt, die in einem Winkel von weniger
als 900, also etwa 890 zur Fäserachse geneigt ist, welcher Winkel den Fräser einschliesst
(Fig. 5).
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Bevor nun auf die wesentlichen Merkmale des Erfindungsgegenstandes
näher eingegangen wird, sind noch die beim Ausführungsbeispiel von Fig. 1 gezeigten
Messer kurz zu erläutern. Bei den drei gezeigten Messern handelt es sich um das
Fasmesser 23 zur Erzeugung der Fase 24 (Fig. 7), dem als Wendemesser ausgestalteten
Vorschneider 25 und das Räumermesser 27 zur Bearbeitung der Falzfläche 17 (Fig.
7). Das Fasmesser 23 und das Räumermesser 27 sind für die vorliegende Erfindung
ohne wesentliche Bedeutung und brauchen daher nicht näher beschrieben zu werden.
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Ein Ausführungsbeispiel des für die vorliegende Erfindung wichtigen
Wendemessers 25 ist vor allem aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich. Das Wendemesser
25 besteht vorteilhaft aus Hartmetall oder aus gehärtetem Stahl und hat die Form
eines Plättchens. Die äussere Kante 18 einer ersten Seite 29 des Plättchens ist
aLs seitliche Schneide ausgebildet. In gleicher Weise ist die äussere Kante 20 der
der Seite 29 gegenüberliegenden dritten Seite 31 als seitliche Schneide ausgebildet.
Das Wendemesser 25 besitzt also zwei Schneiden 18, 20, von denen in Figur 1 Schneide
18 in Schneidstellung ist. Der Keilwinkel der Schneiden 18 und 20 wird durch die
Anordnung der Flächen 29 und 31 in einem spitzen Winkel zur Plättchenebene bewirkt.
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Wie noch später erläutert werden wird, dient die schräge Anordnung
der Flächen 29 und 31 nicht nur der Erzeugung des Keilwinkels, sondern darüber hinaus
noch als Passfläche zur genauen und sicheren Anordnung des Wendemessers 25 auf dem
Fräserkörper 12.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, befindet sich jeweils eine der Schneiden,
z.B. Schneide 18, in der Schneidstellung. Nach Abnützung dieser Schneide kann durch
Wenden des Wendemessers 25 um 1800 die andere Schneide 20 in die Schneidstellung
gebracht werden.
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Wie Fig. 1 zeigt, beträgt der Anstellwinkel t' in Bezug auf den von
der Drehachse 21 zur Schneide 34 gehenden Radius 33 vorzugsweise etwa 0 bis 150.
Besonders vorteilhaft zur Erzeugung einer günstigen Schneidwirkung ist ein Anstellwinkeltvon
150.
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Von besonderer Bedeutung ist nun, dass die an die Schneide 18 angrenzende
Kante der zweiten Seite 35 des Plättchens 25 eine Rundung 30 aufweist, deren Bereich
durch die Bezugsziffer 28 in Figur 3 angedeutet ist. Die Rundung erstreckt sich
also über etwa 1100 Durch diese Rundung wi:d auch beim zu bearbeitenden Werkstück
an der Uebergangsstelle zwischen Falzfläche 17 und Falzflanke 19 eine Rundung 30'
bewirkt (Fig. 7). Würde jedoch die Schleiffläche 29 wie bisher üblich als ebene
Fläche ausgestaltet, so würden sich schlechte Schneidverhältnisse an der Spitze
ergeben. Die erste Seite 29 ist daher dort, wo sie an die zweite Seite 35 angrenzt,
wie eine Skispitze aufgebogen, so dass sie zusammen mit der zweiten Seite 35 eine
periphere Schneide 34 mit einem günstigen Spanwinkel T bildet. Der Phasenschliff
der Seite 29, dessen Schleiffrichtung mit der Schraffur angedeutet ist, bildet also
eine Hohlkehle 36 zur Seite 35 hin. Aus den Figuren 1 und 3 ist ersichtlich, dass
der Anstellwinkel' der Schneide 18 stufenlos in den Spanwinkel der Schneide 34 übergeht.
Figur 3 zeigt, dass dieser Spanwinkel';'
zwischen einer Tangente
38 an die Rundung der Hohlkehle 36 im Bereich der Schneide 34 und dem Radius 33
(Fig. 1 und 3), der zur Fräserachse 21 führt, liegt. Die Achse der Hohlkehle 36,
welche Achse mit der mit der Schraffur angedeuteten Schliffrichtung läuft, ist in
einem Winkel von etwa 600 zur Schneide 18 angeordnet.
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Dank der beschriebenen Ausbildung kann das Wendemesser an der ganzen
Schneidkante 18, 34 mit günstigen Achs- und Spanwinkeln arbeiten. Der Achswinkel
g , d.h. der Winkel der Fläche 29 zu einer Fläche, in welcher die Fräserachse 21
liegt, beträgt vorteilhaft etwa 250, kann aber etwa zwischen 5 und 300 liegen.
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Der Spanwinkel%' beträgt vorteilhaft etwa 300, kann aber auch 0 zwischen
etwa 20 und 30 liegen.
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Die Bildung einer Hohlkehle 36 ergibt besonders günstige Schneidverhältnisse,
aber es wäre auch eine Ausbildung möglich, bei der die Fläche 29 vor der Schneide
34 nach oben geknickt ist, um einen relativ günstigen Spanwinkel 9 zu erzielen.
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Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist das Wendemesser 25 auf dem Fräserkopf
12 in einer Nut 37 befestigt. Diese Nut 37 bildet zwei Passflächen in Form von abgeschrägten
Seitenflächen 39 zur richtigen Anordnung des Wendemessers 25 auf dem Fräserkörper
12.
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Eine spezielle Ausnehmung 40 ist vorgesehen, um der Tatsache Rechnung
zu tragen, dass die Fläche 29, 31 zur Schneide 34 hin aufgebogen ist. Im Fräserkörner
12 ist eine weitere Nut 38 angeordnet, um die Abfuhr der Späne zu ermöglichen.
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Die Befestigung des Wendemessers 25 erfolgt vorteilhaft mittels einer
Versenkkopfschraube 43.
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Die Nut 37 und somit auch das Wendemesser 25 zeigen zwei Besonderheiten.
Einmal neigt sich die Nut 37 derart, dass von der Schneide 18 her zwischen der Aussenfläche
49 des Wendemessers 25 und der Falzflanke 19 ein sogenannter Freiwinkel gebildet
wird. Ein Freiwinkel ist erforderlich, damit nur die Schneidkante 18, nicht aber
die dahinterliegende Aussenfläche 49 das Werkstück 13 berührt. Die Anordnung der
Nut 37 ist aber zudem noch so, dass die in Schneidstellung befindliche Schneide
18 bei ihrer Drehung eine Drehfläche beschreibt, die in einem Winkel von weniger
als 900 zur Fräserachse 21 geneigt ist, welcher Winkel den Fräser einschliesst (Fig.
5). Auf diese Weise wird bewirkt, dass das Wendemesser 25 im Betrieb auch eine hobelnde
Wirkung ausübt und somit eine glatte Falzflanke 19 (Fig. 7) erzeugt.