DE9318547U1

DE9318547U1 - Fräser

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Publication number: DE9318547U1
Application number: DE9318547U
Authority: DE
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1994-03-10
Anticipated expiration: 2003-12-04
Also published as: DE4341325A1

Description

Beschreibung

Die Neuerung betrifft einen Fräser zur Bearbeitung eines Werkstoffs, insbesondere für eine numerisch gesteuerte Fräsmaschine.

Fräser dieser Art werden unter anderem häufig bei der Herstellung von Gießmodellen, inbesondere Vollformgießmodellen, im Modellbau eingesetzt. Als Werkstoff werden dabei oft Polystyrol-Schaumstoffe verwendet. Dieser Kunststoffschaum läßt sich mittels eines Fräsers wesentlich einfacher bearbeiten als andere Modellbauwerkstoffe.

Jedoch treten bei der Bearbeitung eines Werkstoff mittels eines Fräsers eine Reihe von Problemen auf. Unabhängig davon ob der Fräser von Hand oder mittels einer numerisch gesteuerten Fräsmaschine geführt wird, kann der herausgefräste Werkstoff oft nicht schnell genug aus der Umgebung des Fräsers entfernt werden. Dies führt dazu, daß der Fräser in dem bereits herausgefrästem Werkstoff heißläuft und/oder daß der bereits herausgefräste Werkstoff in die zu fräsende Struktur gedrückt wird. Inbesondere bei der Verwendung von Polystyrol-Schaumstoffen hat dies eine erhebliche Verlängerung der Bearbeitungszeit zur Folge.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Neuerung, einen Fräser zur Bearbeitung eines Werkstoffs, insbesondere für eine numerisch gesteuerte Fräsmaschine, zur Verfügung zu stellen, welche die genannten Nachteile bekannter Fräser vermeidet.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß durch den Fräser nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Aspekte und Details der Neuerung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

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Neuerungsgemäß wird ein Fräser zur Bearbeitung eines Werkstoffs bereitgestellt, welcher einen zylindrisch geformten Frästeil und einen daran angeordneten Befestigungsteil aufweist. Dabei ist der Frästeil derart als Hohlkörpfer ausgebildet, daß ein Hohlraum von einer Wand umschlossen ist, welche den Hohlraum von einer Umgebung abtrennt und es sind Öffnungen in der Wand vorgesehen, welche den Hohlraum mit der Umgebung verbinden. Ebenso ist mindestens eine Öffnung im Befestigungsteil vorgesehen, die sich zum Hohlraum des Frästeils erstreckt, wodurch der Hohlraum mit einer Absaugvorrichtung verbunden werden kann.

Durch den neuerungsgemäßen Fräser ist es möglich den herausgefrästen Werkstoff unmittelbar bei seiner Entstehung am Ort des Fräser abzusaugen. Auf diese Weise können die oben genannten Schwierigkeiten vermieden werden, wodurch sehr große Vortriebsgeschwindigkeiten erzielbar sind. In speziellen Situationen können Vortriebgeschwindigkeiten von 27 m/min erreicht werden.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Frästeil ein abgerundetes Ende aufweist, da somit ein erstes Eintauchen des neuerungsgemäßen Fräsers in den Werkstoff erleichtert wird.

Um eine gute Fräswirkung des erfindungsgemäßen Fräsers zu erzielen, ist es nützlich, wenn die Oberfläche des Frästeils grob behauen ist. Der Fräser ist bevorzugt rotationssymetrisch zu seiner Längsachse.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Befestigungsteil an einem Ende des Fräserteils angeordnet.

Um eine gute Saugwirkung über den Fräser erzielen zu können, ist es nützlich, wenn der Befestigungsteil luftdicht an der erfindungsgemäßen Fräsmaschine befestigbar ist. Der Fräser ist

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in der Regel zwischen 100 mm und 600 mm lang und weist einen Durchmesser zwischen 20 mm und 60 mm, vorzugsweise zwischen 30 mm und 40 mm, auf

Die Öffnungen des Fräsers sind vorzugsweise im unteren Teil des Fräsers angeordnet. Es hat sich als günstig erwiesen, daß das Restmaterial am besten abgesaugt werden kann, wenn eine der Öffnungen die Form eines senkrecht zur Längsachse des Fräsers verlaufenden Schlitzes aufweist.

Es ist bevorzugt, wenn sich auf der äußeren Oberfläche des Fräserteils eine oder mehrere sich gegen die Umdrehungsrichtung des Fräsers windende spiralförmige Vertiefungen befinden, welche alle oder einen Teil der verschiedenen Öffnungen miteinander verbinden. Auf diese Weise kann der herausgefräste Polystyrol-Schaumstoff sofort abgesaugt werden, und zwar auch auf der Seite des Fräsers, die gerade mit dem Werkstück in Kontakt steht. Der herausgefräste Polystyrol-Schaumstoff wird von den Einkerbungen herausgerissen und durch die Bewegung des Fräsers in die spiralförmige Vertiefung gedrückt, wodurch er sofort über die Öffnungen abgesaugt werden kann. So kann auch an den Stellen der Oberfläche eine Saugwirkung erzielt werden, an denen sich keine Öffnungen befinden. Die Effizienz des Absaugens des herausgefrästen Werkstoffs kann auf diese Weise deutlich verbessert werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fräsers sind zwei sich gegen die Umdrehungsrichtung des Fräsers windende spiralförmige Vertiefungen auf der Oberfläche des Frästeils vorgesehen. Dabei ist es nützlich, wenn die Öffnungen in der Wand des Frästeils als in den spiralförmigen Vertiefungen verlaufende Schlitze ausgebildet sind.

Es zeigen:

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Fig. 1 einen neuerungsgemäßen Fräser im Querschnitt; und
Fig. 2 einen neuerungsgemäßen Fräser in Draufsicht.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines neuerungsgemäßen Fräsers 1. Der Fräser setzt sich aus dem zylindrisch geformten Frästeil 20 mit dem abgerundeten unteren Ende 21 und dem Befestigungsteil 22 zusammen. Die Längsachse des Fräsers 1 ist durch die Linie 30-30 gekennzeichnet. Der Befestigungsteil 22 des Fräsers 1 weist einen überstehenden Rand 23 auf, durch den der Fräser 1 von einer Fräsmaschine luftdicht gehalten und in Rotation versetzt werden kann. Der Fräser 1 weist entlang seiner Längsachse einen Hohlraum 24 auf, der über eine Öffnung 31 im Befestigungsteil 22 mit einer Absaugvorrichtung der Fräsmaschine in Verbindung steht. In einer Wand 25 des Fräsers 1 befinden sich Öffnungen 27, 28, wodurch der Hohlraum 24 mit dem Außenraum verbunden ist. Der Fräser 1 ist bevorzugt aus Stahl hergestellt und die äußere Oberfläche 26 des Frästeils ist grob behauen. Dabei ist darauf zu achten, daß die äußere Oberfläche 26 des Frästeils 20 regelmäßig behauen ist, so daß die durch das Behauen entstehenden Einkerbungen alle in eine Richtung, nämlich die Drehrichtung des Fräsers 1 weisen. Der Fräser 1 dreht sich somit immer gegen den Raspelstrich, d.h. er dreht sich so, daß die Einkerbungen an der Oberfläche 26 den Werkstoff greifen können.

Die Öffnungen 27, 28 können beliebig geformt sein, wobei runde oder schlitzförmige Öffnungen bevorzugt sind. Der Durchmesser einer runden Öffnung beträgt etwa 1 cm.

Um den von den Einkerbungen an der Oberfläche 26 herausgefrästen Werkstoff absaugen zu können, wird von einer Absaugvorrichtung der Fräsmaschine Unterdruck in dem Hohlraum

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24 erzeugt. Der herausgefräste Werkstoff wird durch die

Öffnungen 27, 28 gesaugt und über den Hohlraum 24 in die

Absaugvorrichtung der Fräsmaschine transportiert, wo er beispielsweise mittels eines Filters aufgefangen wird.

Damit der Unterdruck im Hohlraum 24 über die gesamte Länge des Fräsers 1 aufrecht erhalten werden kann, sind die Öffnungen 27, 28 in der Fräserwand 25 im unteren Teil des Fräsers 1 angeordnet.

Dabei hat es sich als nützlich erwiesen, wenn eine schlitzförmige Öffnung 28 im abgerundeten unteren Ende 21 des Fräsers 1 angeordnet ist. Die Längsrichtung der schlitzförmigen Öffnung verläuft dabei senkrecht zur Längsachse 30-30 des Fräsers 1, entlang der Richtung 35. Die schlitzförmige Öffnung 28 erstreckt sich nahezu über die gesamte Breite des Fräsers 1 und ist je nach Durchmesser des Fräsers zwischen 1 cm bis 5 cm lang. Auf der anderen Seite des abgerundeten unteren Endes 21 des Fräsers 1 kann eine weitere runde Öffnung 27 angeordnet sein.

Dabei ist darauf zu achten, daß keine der Öffnungen 27, 28 direkt an der Spitze 29 des Fräsers 1 angeordnet ist, da sonst beim Eintauchen des Fräsers 1 in den vollen Werkstoff die Teile des Werkstoffs, die sich direkt unter der Spitze 29 des Fräsers befinden, nicht weggefräst werden können.

Fig. 2 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines neuerungsgemäßen Fräsers. Der Fräser setzt sich aus dem zylindrisch geformten, rotationssymetrischen Frästeil 20 mit dem abgerundeten unteren Ende 21 und dem Befestigungsteil 22 zusammen. Der Befestiungsteil 22 des Fräsers 1 weist einen überstehenden Rand 23 auf, durch den der Fräser 1 an einer Fräsmaschine luftdicht befestigt und in Rotation versetzt werden kann. Der Fräser 1 weist entlang seiner Längsachse einen

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Hohlraum (nicht gezeigt) auf, der über eine Öffnung (nicht gezeigt) im Befestigungsteil 22 mit einer Absaugvorrichtung der Fräsmaschine in Verbindung steht. Der Fräser ist bevorzugt aus Stahl hergestellt und die äußere Oberfläche 26 des Frästeils 20 ist grob behauen. Die Einkerbungen auf der äußeren Oberfläche 26 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt. Dabei ist darauf zu achten, daß die äußere Oberfläche 26 des Frästeils 20 regelmäßig behauen ist, so daß die durch das Behauen entstehenden Einkerbungen alle in eine Richtung, nämlich die Drehrichtung des Fräsers, weisen. Der Fräser dreht sich somit immer gegen den Regelstrich, d.h. er dreht sich so, daß die Einkerbungen an der Oberfläche 26 den herausgefrästen Werkstoff gut greifen können.

Um das Absaugen des herausgefrästen Werkstoffs zu unterstützen, weist der Fräser 1 zwei sich gegen die Umdrehungsvorrichtung windende spiralförmige Vertiefungen 32 in der Oberfläche 26 des Frästeils 20 auf.

Die spiralförmigen Vertiefungen 32 befinden sich nur an der Oberfläche 26 des Frästeils 20. Um den herausgefrästen Werkstoff in den Hohlraum (nicht gezeigt) des Frästeils 20 saugen zu können, sind in den spiralförmigen Vertiefungen 32 schlitzförmig verlaufende Öffnungen 28 vorgesehen.

Durch diese Kombination spiralförmiger Vertiefungen und in den Vertiefungen verlaufender Schlitze 28 kann der herausgefräste Werkstoff sofort abgesaugt werden, und zwar auf der Seite des Fräsers, die gerade mit dem Werkstück in Kontakt steht. Der herausgefräste Werkstoff wird von den Einkerbungen herausgerissen und durch die Bewegung des Fräsers in die spiralförmige Vertiefung 32 gedrückt, wodurch er sofort über die Öffnungen 28 abgesaugt werden kann. So kann auch an den Stellen der Oberfläche 26 eine Saugwirkung erzielt werden, an denen sich keine Öffnungen 28 befinden. Wiederum sind die

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schlitzförmigen Öffnungen im unteren Teil des Fräsers angeordnet, damit der Unterdruck im Hohlraum des Frästeils 20 über die gesamte Länge des Hohlraums aufrecht erhalten werden kann.

Beide sprialförmige Vertiefungen erstrecken sich bis über das abgerundete Ende 21 des Frästeils 20. Dabei ist wiederum darauf zu achten, keine der Vertiefungen 32 direkt an der Spitze des abgerundeten Endes 21 des Frästeils 20 angeordnet ist, da sonst beim Eintauchen des Fräsers in den vollen Werkstoff die Teile des Werkstoffs, die sich direkt unter der Spitze des Fräsers befinden, nicht weggefräst werden können.

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Claims

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1. Fräser (1) zur Bearbeitung eines Werkstoffs, insbesondere für eine numerisch gesteuerte Fräsmaschine, mit einem zylindrisch geformten Frästeil (20) und einem daran angeordneten Befestigungsteil (22), dadurch gekennzeichnet, daß der Frästeil (20) derart als Hohlkörper ausgebildet ist, daß ein Hohlraum

(24) von einer Wand (25) umschlossen ist, welche den Hohlraum (24) von einer Umgebung abtrennt, die Wand

(25) mindestens eine Öffnung (27,28) aufweist, die den Hohlraum (24) mit der Umgebung verbindet, und das Befestigungsteil (22) mindestens eine Öffnung (31) aufweist, die sich zum Hohlraum (24) des Frästeils (20) erstreckt.

2. Fräser (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frästeil (20) ein abgerundetes Ende (21) aufweist.

3. Fräser (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche (26) des Frästeils (20) grob behauen ist.

4. Fräser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräser (1) rotationsymetrxsch zu seiner Längsachse (30-30) ist.

5. Fräser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsteil (22) an einem Ende des Fräserteils (20) angeordnet ist.

6. Fräser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräser (1) eine Länge zwischen 150 mm und 600 mm aufweist.

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7. Fräser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräser (1) einen Durchmesser zwischen 20 mm und 60 mm, vorzugsweise zwischen 30 mm und 40 mm, aufweist.

8. Fräser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräser (1) am Befestigungsteil (22) luftdicht an einer Fräsmaschine befestigbar ist.

9. Fräser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (27,28) in der Wand (25) des Fräs teils (20) bezogen auf den Befestigungsteil (22) am distalen Ende (21) des Frästeils (20) angeordnet ist.

10. Fräser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der mindestens einen Öffnung (27,28) in der Wand (25) des Frästeils (20) die Form eines Schlitzes (28) aufweist, dessen Längsachse sich senkrecht zur Fräserachse (30-30) entlang der Richtung (35) erstreckt.

11. Fräser (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (26) des Frästeils (20) mindestens eine sich gegen die Umdrehungsrichtung des Fräsers windende spiralförmige Vertiefung (32) aufweist, welche die Öffnungen (27, 28) verbindet.

12. Fräser (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (26) des Frästeils (20) zwei sich gegen die Umdrehungsrichtung des Fräsers windende spiralförmige Vertiefungen (32) aufweist, welche sich

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nahezu über die gesamte Länge des Frästeils (20) erstrecken.

13. Fräser (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (28) in der Wand (25) des Frästeils (20) als in den Vertiefungen (32) verlaufende Schlitze ausgebildet sind.

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