DE602005004076T2

DE602005004076T2 - Führungsgerät

Info

Publication number: DE602005004076T2
Application number: DE602005004076T
Authority: DE
Inventors: Steven Humboldt McDaniel; Rockne W. Jackson Behne; Matthew C. Humboldt Willard
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2025-07-27
Also published as: US20090065095A1; CN1727140B; EP1621303A1; CN1727140A; US20090056832A1; US7717145B2; EP1621303B1; PL1621303T3; ES2297573T3; TW200607628A; DK1621303T3; DE602005004076D1; PT1621303E; US7658214B2; ATE382460T1; US20060021676A1; US7455089B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Fachgebiet der Holzbearbeitung und insbesondere auf Tischlerarbeiten.
Die Fähigkeit eines Handwerkers, Präzisisonstischlerarbeiten auszuführen, wie etwa den Bau von Möbeln, ist oft das echte Maß seiner Holzbearbeitungsfertigkeiten. Schlechte Passverbindungen können die Gesamtästhetik und die Funktionalität des gesamten Bauprojekts beeinträchtigen, insbesondere für Kunstmöbel. Die korrekte Passung und der korrekte Zusammenbau erfordern für einen Anfänger im Schreinerberuf oft ein hohes Maß an Fertigkeit oder einen hohen Zeitaufwand. Um bei dem Prozess Unterstützung zu geben, wird ein Schreiner, um die korrekte Ausbildung der Verbindung zu unterstützen, oft eine Aufspannvorrichtung oder eine Schablone verwenden. Zu oft neigen diese Aufspannvorrichtungen dazu, für den Gebrauch kompliziert einzurichten zu sein, schwierig im Verständnis dessen, wie die Einstellungen das fertige Werkstück beeinflussen, zu sein, und es mangelt an effektiven Verfahren für das Wiederherstellen von häufig ausgeführten Schreinerarbeiten, wie etwa das Wiederherstellen von Schwalbenschwanzzinkungen, Fingerzinkenverbindungen und Zapfenverbindungen. Anfänger im Schreinerberuf können sogar dazu neigen, das Ausführen von Präzisionschreinerarbeiten zu vermeiden, und wählen statt dessen eine einfachere Verbindung, wie etwa eine Stumpfverbindung, anstatt das Implementieren einer komplizierteren oder nicht-intuitiven Aufspannvorrichtung zu versuchen. Holzbearbei tungsexperten können im Gegensatz dazu frustiert über die Einrichtungszeit sein, die für die Aufspannvorrichtung erforderlich ist. Die Effektivität einer Aufspannvorrichtung kann an der Fähigkeit eines Benutzers beurteilt werden, die Aufspannvorrichtung schnell und instinktiv für die gewünschte Verbindung einzurichten.
Typischen Aufspannvorrichtungen kann es an der Fähigkeit mangeln, eine umfangreiche Vielfalt von Verbindungen zu bilden. Im Ergebnis dessen kann es dazu kommen, dass ein Schreiner für das Herstellen einer gewünschten Verbindung eine andere Vorrichtung verwendet. So kann zum Beispiel ein Benutzer eine spezielle Aufspannvorrichtung für das Herstellen von Schubladen und eine vollständig getrennte Aufspannvorrichtung für die Unterstützung beim Bilden einer Schlitz- und Zapfenverbindung verwenden, um ein Tischbein und einen Tischträger zusammenzusetzen. Zusätzlich zu den Kosten können diese Vorrichtungen wertvollen Platz in der Werkstatt einnehmen.
Wenn auch einige Vorrichtungen das Bilden von verschiedenen Verbindungstypen, wie etwa durchgehenden Schwalbenschwanzverbindungen, einfach verdeckten Schwalbenschwanzverbindungen mit verschiedenen festen Abständen und Fingerzinkenverbindungen gestatten, kann ein Benutzer wegen der Einrichtungsfehler eine Verbindung mit geringerer Qualität akzeptieren, oder er muss Testschnitte ausführen, um sicherzustellen, dass die gewünschte Passung erreicht wird. So kann zum Beispiel, wenn ein Fräserwerkzeugeinsatz sich nicht ausreichend unter die Schablone in ein Werkstück erstreckt, das sich ergebende zusammengesetzte Werkstück, wie etwa die beiden Seiten einer Schublade, die durch eine einfach verdeckte Schwalbenschwanzverbindung zusammengefügt sind, eine lockere Verbindung aufweisen. Entsprechend kann, wenn sich der Schneidwerkzeugeinsatz zu weit in das Werkstück erstreckt, die Verbindung zu fest sein. In jedem Fall kann eine abhilfe schaffende Maßnahme für die das zusammengesetzte Werkstück bildenden Stücke erforderlich sein, um den Benutzeranforderungen zu entsprechen, oder es muss ein weiterer Satz von Einzelwerkstücken geformt werden. Andere Ausrichtungsprobleme der Aufspannvorrichtung können ebenfalls die Gesamtpassung und die Endbearbeitung des sich ergebenden Werkstücks beeinträchtigen. Beispiele dafür sind die relative Position einer Schablone in Bezug auf das Werkstück. So kann zum Beispiel eine unkorrekte Ausrichtung eines Werkzeugendes in Bezug auf eine Schablone zu einer Verbindung führen, die entweder locker oder zu fest ist.
In weiteren Beispielen gewährleisten einige vorhandene Aufspannvorrichtungen keine bequeme Positionierung und Festlegung des Werkstücks. So sind zum Beispiel, wenn einfach verdeckte Schwalbenschwanzzinkungen in einem einzigen Durchgang gebildet werden (wenn sowohl die Zinken als auch die Schwänze in einem einzigen Arbeitsgang gebildet werden), die Werkstücke entlang der Länge der Verbindung zueinander versetzt, um den Abstand zwischen den Zapfen/Schwänzen so zu berücksichtigen, dass die Werkstücke in der gewünschten Weise ausgerichtet sind. Um das Vorhergehende bei einer 1/2'' (ein halbes Zoll – 12,7 mm) einfach verdeckten Schwalbenschwanzzinkung zu erreichen, sind die Werkstücke entlang ihrer Breite oder einer sekundären Achse des Bretts um 1/2'' (1/2 Zoll – 12,7 mm) versetzt, um sicherzustellen, dass mindestens ein partieller Zinken an jedem Ende des Werkstücks oder des Bretts gebildet wird. Nach dem korrekten Positionieren muss ein Werkstück fest eingespannt werden, um eine unbeabsichtigte Bewegung während eines Form- oder Schneidvorgangs zu vermeiden. Schwierigkeiten bei einigen Spannvorrichtungen schließen die Unfähigkeit der Spannvorrichtungen, sowohl eine Grobeinstellung als auch eine Feineinstellung in zufriedenstellender Weise zu bewirken, ein. So können zum Beispiel einige Spannvorrichtungen beim korrekten Positionieren des Werkstücks für den Benutzer schwierig zu befestigen sein.
Normalerweise sind im Falle einer Schlitz-Zapfenverbindung Werkstücke unter rechten Winkeln oder fluchtend zueinander eingespannt. Wenn eine nichtlineare oder eine nicht senkrechte Verbindung gewünscht wird, kann ein Schreiner gezwungen sein, die Verbindung von Hand zu bilden oder eine Aufspannvorrichtung für die Aufnahme unter dem gewünschten Winkel zu kaufen oder zu bauen. Normalerweise versuchen nur erfahrene Schreiner, die Vorrichtungen mit vollständigen Merkmalen in Anspruch nehmen, solche nicht dem Standard entsprechende Verbindungen auszuführen. So kann zum Beispiel ein dreieckiger Tisch mit drei Beinen, die über einen Tischträger benachbart zu der Auflagefläche verbunden sind, erfordern, dass eine Schlitz-Zapfenverbindung unter einem spitzen Winkel zu bilden ist. Daher sollte bei einem Kauf einer Aufspannvorrichtung von einem erfahrenen Schreiner berücksichtigt werden, dass die Aufspannvorrichtung die Fähigkeit bietet, nicht standardgerechte Winkelverbindungen zu bilden.
Zusätzlich zu den Schwierigkeiten, die beim Einrichten der Aufspannvorrichtung auftreten, ist das Entfernen von Staub und Abfällen, die durch den Betrieb eines tragbaren Fräsers, der während des Formprozesses Material von dem Werkstück entfernt, problematisch, oder es besteht die Neigung, dass sich der Staub und die Abfälle zwischen der unteren Basisplatte des Fräsers und den Fingern/der Schablone verfangen. Das kann erfordern, dass ein Benutzer die Arbeitsvorgänge stoppt, um den Staub und die Abfälle aus dem Arbeitsbereich zu entfernen, bevor er die Arbeitsvorgänge wieder beginnt. Das kann den Gesamtfortschritt verlangsamen und zu einem Ärgernis für den Schreiner werden.
Es würde daher wünschenswert sein, eine Vorrichtung bereitzustellen, die zur Unterstützung eines effizienten, intuitiven Bildens einer Verbindung aufgebaut ist, ohne dass die Nachteile auftreten, die im Stand der Technik vorhanden waren.
Die DE 87 90 12 , die DE 197 15 424 und die US 3 057 383 offenbaren eine Aufspannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Demgemäß ist die vorliegende Erfindung auf eine Aufspannvorrichtung zur Verwendung beim Bilden einer Vielzahl von entsprechenden Verbindungsstrukturen zum Bilden von Verbindungen zwischen Werkstücken aus Holz gerichtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Aufspannvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereitgestellt.
In einer Ausführung der Erfindung wird eine Basis einer Aufspannvorrichtung mit einem Zwischenbereich, der ausgestaltet ist, eine unbeabsichtigte Berührung zwischen einem Werkzeugeinsatz und der Basis zu minimieren oder zu verhindern, offenbart. In der Basis ist ein Zwischenbereich aufgebaut, um einen Hohlraum benachbart einer Schneidgrenzfläche eines Fräserwerkzeugeinsatzes in einem Werkstück bereitzustellen, das mit der Aufspannvorrichtung verspannt ist. Geeignete Konstruktionen weisen angewinkelte oder abgestufte Grenzflächen zwischen einer ersten Seite der Basis und einer zweiten Seite der Basis auf. Weiterhin kann eine Ausnehmung oder ein Hohlraum in der Basis zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite vorgesehen sein, um eine unbeabsichtigte Berührung zu verhindern.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird ein Schablonen-Befestigungssystem behandelt. In den Ausführungen weisen geeignete Schablonen-Befestigungssysteme gegenüberliegende mit Schlitzen versehene Bügel auf, die an einer Schablone vorgesehen sind, die durch ein mit Gewinde versehenes Verriegelungsknopfsystem aufgenommen ist. In weiteren Ausführungen weist ein Befestigungsbügel eine längliche Schiene zum Aufnehmen einer Schablone auf, die eine Öffnung oder einen der Schiene entsprechenden Kanal auf weist. Ein Schablonen-Befestigungssystem gemäß der vorliegenden Ausführung kann die Verwendung einer einzelnen Schablone mit mehreren Führungen gestatten, um so eine größere Vielseitigkeit zu gewährleisten. Das Befestigungssystem kann ein einstellbares Positionieren in Bezug auf die Basis der Aufspannvorrichtung erlauben, die eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, die senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
In einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung kann ein visuelles Ausrichtungssystem in die Aufspannvorrichtung einbezogen werden, um den Benutzer bei der korrekten Ausrichtung der Schablone mit dem Werkstück/der Basis zu unterstützen. In den Ausführungen kann eine visuelle Anzeige oder eine Markierung, wie etwa eine angezeichnete Linie, auf einer Schablone vorgesehen sein, die mit der Aufspannvorrichtung implementiert wird, um eine visuelle Ausrichtung für eine Kante des Werkstücks/des Stoßes von zu formenden Werkstücken bereitzustellen.
In einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein Einspannmechanismus für eine Klemmanordnung offenbart. Ein Beispiel der Klemmanordnung kann eine verschiebbare Halterung aufweisen, die auf einer mit Gewinde versehenen Stange positioniert ist, die sich von der Basis nach außen erstreckt. Ein mit Gewinde versehener Knopf kann verwendet werden, um die Halterung entlang der Stange festzuspannen. Ein Verriegelungsstab ist schwenkbar mit der Halterung verbunden. Der Verriegelungsstab kann einen exzentrischen Bereich oder einen Nockenbereich zum Einspannen eines zwischen der Basis und dem Verriegelungsstab angeordneten Werkstücks aufweisen. Eine Eingriffsplatte kann zwischen dem Verriegelungsstab und dem Werkstück angeordnet sein, um ein gleichmäßiges Aufbringen der Kraft auf das Werkstück zu sichern.
In einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung kann in der Aufspannvorrichtung ein winkelverstellbares Werkstückhalte rungs- und Anschlagsystem vorgesehen sein, um es einem Benutzer zu gestatten, die Winkelausrichtung eines Werkstücks in Bezug auf eine Schablone zu verändern. Der Hauptanschlagbereich kann über eine Drehzapfenkupplung mit voneinander beabstandeten Befestigungsbügeln angebracht werden. Ein verschiebbarer Hilfsanschlagbereich kann mit dem Hauptanschlagbereich verbunden sein, so dass ein Benutzer den Hilfsanschlagbereich benachbart zu der Schablone entfernen kann. Weiterhin kann eine Einspannklemme über ein Nut- und Schienensystem mit dem Hauptanschlagbereich zum Festlegen eines zu formenden Bauteils verbunden sein.
In einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung wird ein Positionierungssystem für einen Fräserwerkzeugeinsatz beschrieben. Das Positionierungssystem für einen Fräserwerkzeugeinsatz kann das effektive Positionieren der Tiefe eines Fräserwerkzeugeinsatzes oder des Ausmaßes, in dem sich ein Fräserwerkzeugeinsatz über eine Fräserbasis/Unterbasis hinaus erstreckt, unterstützen. An der Basis kann ein Werkzeugeinsatzanschlag angebracht sein, ein Fortsatz kann an der Schablone vorhanden sein, oder ein zugeordnetes Gehäuse kann fluchtend mit einem Schlitz oder einer Ausnehmung in einer Auflagefläche (z. B. einer Schablone) vorgesehen sein. Der Werkzeugeinsatzanschlag kann in einer vorausgewählten Tiefe, die normalerweise implementiert ist, um einen Abstand auszugleichen oder um eine Einstellung zu erlauben, wie etwa durch Verwenden einer mit einem Gewinde versehenen Stange, einer Schraube oder Ähnlichem, festgelegt werden.
In einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung kann ein abstandsvariables Fräserzwischenringsystem vorgesehen sein, um den Zwischenraum oder den Abstand zwischen einem vorhandenen Fräserwerkzeugeinsatz und einer Führung oder einer Form, die zu verfolgen sind, verändern zu können. Ein im Wesentlichen zylindrischer Zwischenringkörper kann an einer Fräserbasis oder an einer Unterbasis über einen mit Gewinde versehenen Verriegelungs ring, der mit einem Gewinde an einer äußeren Oberfläche des Zwischenringgehäuses eingreift, befestigt werden. Ein Satz oder eine Reihe von äußeren Hülsen und/oder Zwischenringkörpern mit unterschiedlichen Außendurchmessern kann durch Magnetwirkung oder durch einen elastomeren Zwischen-O-Ring um einen Bereich des Zwischenringkörpers angebracht werden.
Es ist so zu verstehen, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende ausführliche Beschreibung nur erläuternde Beispiele sind und die Erfindung, wie sie beansprucht ist, nicht einschränken. Die beigefügten Zeichnungen, die einbezogen sind und einen Teil der Beschreibung darstellen, stellen ein Beispiel der Erfindung dar und dienen zusammen mit der allgemeinen Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
Die zahlreichen Vorteile der vorliegenden Erfindung können von Fachleuten durch Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden, wobei
1 eine isometrische Ansicht einer Aufspannvorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung ist;
2 eine allgemeine Darstellung einer sich ergebenden durchgehenden Schwalbenschwanzverbindung ist, die in zwei Werkstücken ausgebildet ist;
3 eine allgemeine Darstellung einer sich ergebenden einfach verdeckten, ausgenommenen Schwalbenschwanzverbindung ist, die in zwei Werkstücken ausgebildet ist;
4 eine allgemeine Darstellung einer sich ergebenden, gleitenden abgeschrägten Grat-Schwalbenschwanzverbindung ist, die in zwei Werkstücken ausgebildet ist;
5 eine allgemeine Darstellung einer sich ergebenden Fingerzinkenverbindung ist, die in zwei Werkstücken ausgebildet ist;
6 eine allgemeine Darstellung einer sich ergebenden Schlitz-Zapfenverbindung ist, die in zwei Werkstücken ausgebildet ist;
7 eine isometrische Ansicht einer Aufspannvorrichtung aus 1 ist, wobei die Schablone nicht dargestellt ist;
8A eine Explosionsansicht einer Aufspannvorrichtung aus 1 ist, die ferner das Anordnen von Beispiel-Werkstücken darstellt;
8B eine Querschnittsansicht einer Aufspannvorrichtung mit einem Beispiel von positionierten Werkstücken ist;
9 eine Draufsicht auf ein Beispiel einer Schablone von oben gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist;
10 eine teilweise Querschnittsansicht der Aufspannvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist;
11 eine partielle Explosionsansicht des Schablonen-Befestigungssystems und des Klemmmechanismus gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist;
12 eine partielle Ansicht eines Werkstückanschlags ist, der im Allgemeinen für das Bilden von einfach verdeckten Schwalbenschwänzen in einem Arbeitsgang angewendet wird;
13 eine isometrische Ansicht einer Aufspannvorrichtung ist, die ein Beispiel eines Werkstückanschlags und ein Schablonen-Befestigungssystem gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt;
14 eine isometrische Ansicht einer Aufspannvorrichtung ist, die eine abnehmbare Schablone gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung aufweist;
15 eine teilweise Querschnittsansicht eines Fräsers ist, der mit einem Fräserwerkzeugeinsatz-Positionierungssystem gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung implementiert ist;
16 eine allgemeine Darstellung eines in einem separaten Gehäuse integrierten Fräserwerkzeugeinsatz-Positionierungssystems ist;
17 eine partielle isometrische Ansicht einer Schablone mit einem festgelegten Fräserwerkzeugeinsatz-Positionierungssystem ist;
18 eine isometrische Ansicht einer Aufspannvorrichtung mit einer Fräserhalterung und einem Staubsammelbehälter gemäß einer Ausführung ist;
19 eine isometrische Ansicht eines Staubsammelbehälters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
20 eine partielle isometrische Ansicht einer Schablone mit einer positionsvariablen Führung zum Bilden eines abgeschrägten, gleitenden Schwalbenschwanzzapfens ist;
21 eine isometrische Ansicht einer Aufspannvorrichtung mit einem winkelveränderlichen Werkstückbefestigungsanschlag gemäß einem Ausführungsbeispiel ist;
22 eine Querschnittsansicht der Aufspannvorrichtung aus 21 ist;
23 eine isometrische Ansicht eines Schablonen-Befestigungsbügels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
24 eine partielle Ansicht einer Schablone ist, die für den Eingriff mit einer in einem Schablonen-Befestigungsbügel vorgesehene Befestigungsschiene geeignet ist;
25 eine isometrische Ansicht einer Aufspannvorrichtung mit einer einstellbaren Fingerschablone gemäß einem Ausführungsbeispiel ist;
26 eine Explosionsansicht einer einstellbaren Fingerschablone gemäß einem Ausführungsbeispiel ist, die für das Bilden von Schlitz-Zapfenverbindungen implementiert ist;
27 eine vergrößerte Ansicht einer einstellbaren Fingerschablone gemäß einem Ausführungsbeispiel ist, die für das Bilden von Schlitz-Zapfenverbindungen implementiert ist;
28A eine Teilansicht eines Fräsers ist, der ein Beispiel eines abstandsvariablen Zwischenringsystems der vorliegenden Erfindung aufweist;
28B eine Explosionsansicht eines abstandsvariablen Zwischenringsystems ist; und
29 eine weggeschnittene Ansicht eines Fräsers mit einem abstandsvariablen Zwischenring gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Es wird nun ausführlich Bezug auf die zur Zeit bevorzugten Ausführungen der Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Es ist zu erkennen, dass allgemein sich einander entsprechende Strukturen mit entsprechenden Bezugszahlen versehen sind. Weiterhin sind, wenn auch die vorliegenden Ausführungen allgemein auf eine Vorrichtung gerichtet sind, in der ein tragbarer Fräser in Bezug auf das festgelegte Werkstück gehandhabt wird, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung gleichermaßen auf eine Vorrichtung anwendbar, die mit einem stationären Schneidwerkzeug versehen ist, wie etwa in einem Fräsertisch und in ähnlichen Vorrichtungen für die Holzbearbeitung. Es ist die Absicht der vorliegenden Offenbarung, eine solche Veränderung einzubeziehen.
Bezug auf 1 nehmend, wird in der vorliegenden Ausführung der Erfindung eine Aufspannvorrichtung 100 beschrieben. Die vorliegende Vorrichtung 100 kann implementiert werden, um das Bilden einer großen Vielzahl von Verbindungen bei Schreinerarbeiten zu unterstützen.
Bezug auf die 2 bis 6 nehmend, sind, wenn auch nicht alle einschließend, die typischen in Werkstücken gebildeten Verbindungen dargestellt: 2 zeigt eine typische durchgehende Schwalbenschwanzverbindung, bei der die Zinken/Schwänze (mit linear angewinkelten Seiten) entlang beiden Seiten der Verbindung sichtbar sind. 3 zeigt eine einfach verdeckte Schwalbenschwanzverbindung, bei der die Verbindung allgemein von einer Seite sichtbar ist (im vorliegenden Fall ist der einfach verdeckte Schwalbenschwanz in Richtung auf das Innere eines der Werkstücke ausgenommen, wie etwa durch Abnehmen von Material von der Werkstückskante). 4 stellt eine Fingerzinkenverbindung dar, bei der die Zinken/Schwänze geradlinige Seiten aufweisen, die im Wesentlichen senkrecht zu dem Ende des Werkstücks verlaufen. 5 zeigt eine gleitende, abgeschrägte Schwalbenschwanzverbindung, bei der die Zunge/Nut im Wesentlichen Trapezform aufweisen, und 6 zeigt eine Schlitz-Zapfenverbindung, bei der eine im Wesentlichen geradlinige Zunge in eine im Wesentlichen geradlini ge Ausnehmung mit einem Boden eingesetzt ist. Fachleute werden erkennen, dass die vorhergehenden Beschreibungen und die beigefügten Zeichnungen nur allgemeine Darstellungen sind, da eine gewisse Krümmung durch den Betrieb eines rotierenden Werkzeugeinsatzes, der im Wesentlichen einer Schablone folgt, auftreten kann.
Wieder auf 1 Bezug nehmend, weist die Aufspannvorrichtung 100 eine Basis 102 auf. Im vorliegenden Beispiel ist die Basis 102 durch Biegen einer Metallplatte mit ausreichender Steifigkeit, Haltbarkeit und Ähnlichem in einer im Wesentlichen rechteckigen Ausgestaltung gebildet. Geeignete Materialien dafür sind Stahl, Aluminiumlegierungen und Ähnliche. In weiteren Ausführungen kann die Basis aus anderen Materialien gebildet sein, wie etwa Kunststoff oder Gussmetall und Ähnlichem, die eine ausreichende Steifigkeit und Haltbarkeit aufweisen. Die Basis kann einen Flansch 104 oder Ähnliches aufweisen, um das Klemmen oder das Festlegen der Aufspannvorrichtung 100, wie etwa durch Verwenden eines Befestigungselements, um die Vorrichtung entlang einer Kante einer Werkbank oder entlang einer anderen geeigneten Oberfläche anzubringen, zu unterstützen. In der vorliegenden Ausführung ist eine erste Seite 106 der Basis im Wesentlichen senkrecht zu einer zweiten Seite 108 der Basis angeordnet, um eine standardgerechte Basis für Tischlerarbeiten zu bilden.
Vorzugsweise ist die Grenzfläche zwischen der ersten und der zweiten Seite angewinkelt, so dass die erste Seite und die zweite Seite nicht unter einem rechten Winkel aufeinandertreffen. In weiteren Ausführungen weist, wie in 13 dargestellt, die Grenzfläche zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite eine abgestufte oder ausgenommene Zone 121 auf. Das Vorsehen einer angewinkelten Seite 110 oder einer Stirnfläche kann die unbeabsichtigte Berührung zwischen einem Schneidwerkzeug (zum Beispiel einem Fräserwerkzeugeinsatz) und der Basis minimieren oder ver hindern, wenn ein Benutzer den Fräser in Richtung auf die zweite Seite 108 oder von der Vorderseite 106 weg (wie allgemein in 1 zu erkennen) handhabt. Es können auch andere Ausgestaltungen implementiert werden. So kann zum Beispiel ein Hohlraum oder eine Ausnehmung zwischen der ersten und der zweiten Seite gebildet sein, um einen Freiraum in der Basis benachbart zu einem Ende des Werkstücks bereitzustellen.
So sind zum Beispiel, wie allgemein aus den 7A, 8A und 8B ersichtlich, wenn ein einfach verdeckter Schwalbenschwanz in einem einzigen Arbeitsgang geschnitten wird oder ein einziger Arbeitsgang ausgeführt wird, die beiden zu formenden Werkstücke mit der ersten Seite 106 (dem ersten oder vertikalen Brett 112) und der zweiten Seite 108 (dem zweiten oder horizontalen Brett 114) ausgerichtet. Die jeweiligen Enden der Werkstücke 112, 114 werden in Anlage gebracht (wie aus 8B ersichtlich), wobei sich normalerweise das erste Brett 112 bündig mit der oberen Oberfläche des zweiten Bretts 114 erstreckt (z. B. der Seite des zweiten Bretts, die von der zweiten Seite weg ausgerichtet ist). Das Vorsehen einer abgewinkelten Seite 110 bildet einen Hohlraum 124 an der Grenzfläche der Werkstücke benachbart zu der ersten und zweiten Seite der Basis. Bei dieser Ausgestaltung ist es, wenn ein Fräser/Fräserwerkzeugeinsatz einer Führung 116 folgt, unwahrscheinlich, dass er unbeabsichtigt die Basis 102 berührt. (Die Führung besteht aus einer oder mehreren Strukturen oder Fortsätzen, die ausgestaltet und ausgelegt sind, dass ihnen durch den Betrieb des Fräserwerkzeugeinsatzes in dem Werkstück im Wesentlichen gefolgt wird). Der Hohlraum oder die Ausnehmung zwischen den Werkstücken und der Basis kann die Wahrscheinlichkeit minimieren, dass ein Fräserwerkzeugeinsatz die Basis berühren kann, wie etwa, wenn ein Fräser während der Anwendung in Bezug auf die Schablone gekippt oder angewinkelt wird.
Weiter auf die 7, 8A und 8B Bezug nehmend, ist in einem weiteren Beispiel die erste Seite der Basis 106 ausgebildet, um sich über eine Ebene hinaus zu erstrecken, die dem Flanschbereich 104 entspricht, um die Aufspannvorrichtung zu haltern. Das Erstrecken der ersten Seite 106 über die Stützfläche hinaus ermöglicht es der ersten Seite, eine Kante der Stützfläche 126 zu berühren, wodurch die Aufspannvorrichtung 100 an der Stützfläche ausrichtet wird, die Bewegung der Aufspannvorrichtung an der Stützfläche minimiert wird, und Ähnliches.
In der vorliegenden Ausführung ist die Basis 102 ausgestaltet, eine Schablone mit mehreren Bügeln 120 (einer ist mit einer Bezugszahl versehen) aufzunehmen. Die Verwendung eines Mehrfachbügelsystems kann das Wenden der Schablone oder das Positionieren einer Führung benachbart zu der ersten Seite 106 gestatten, wodurch sich die Vielseitigkeit der Schablone erhöht. So weist zum Beispiel, wie in den 8A, 8B, 9 und 10 dargestellt, die Schablone 118 eine erste Führung 116 zum Bilden eines Schwanzes einer durchgehenden Schwalbenschwanzverbindung (zusätzlich kann diese Führung sowohl für eine einfach verdeckte Schwalbenschwanzverbindung als auch für eine Fingerzinkenverbindung verwendet werden) und eine zweite Führung 122 zum Bilden von durchgehenden Schwalbenschwanzzinken auf. Die durchgehende Schwalbenschwanzzinkenführung weist im Allgemeinen angewinkelte Seiten der individuellen Fortsätze auf. Im vorliegenden Beispiel sind zwei benachbarte Bügel einstückig als eine im Wesentlichen U-förmige, am Hauptkörper 128 befestigte Befestigung ausgebildet. Jeder der Bügel 120 weist einen Endschlitz 132 zum Anbringen bei Gebrauch an einer sich außen erstreckenden, mit Gewinde versehenen Stange 138 (eine ist mit der Bezugszahl versehen) auf. Fachleute werden erkennen, dass die Bügel einzeln gebildet und separat verbunden, einstückig mit dem Hauptkörper 128 (z. B. durch Biegen der Bügel im Wesentlichen senkrecht zu dem Hauptkörper 128), und ähnlich gebildet sein können. Die Bügel, die nicht verwendet werden, um die Schablone 118 an der Basis 102 festzulegen, können in einer Ausnehmung oder Öffnung (eine ist mit der Bezugszahl versehen), die in der Basis 102 ausgebildet ist, aufgenommen werden, um die Einstellung der Schablone in Richtung auf die erste Seite/weg von der ersten Seite (wie durch den Pfeil 148 angezeigt) und der zweiten Seite (wie durch den Pfeil 134 angezeigt) zu gestatten. Zwei Ausnehmungen/Öffnungen sind vorgesehen, um zu verhindern, dass die unbenutzten Bügel den Betrieb der Aufspannvorrichtung behindern.
Bezug auf die 1, 8A, 8B und 11 nehmend, wird ein Schablonen-Befestigungssystem 150 gemäß einer Ausführung beschrieben. Das Schablonen-Befestigungssystem 150 kann das Wenden einer Schablone mit zwei Führungen durch das Implementieren von zwei voneinander beabstandeten Anordnungen gestatten. Auf diese Weise kann eine erste Führung verwendet werden, um einen ersten Typ der Verbindung zu bilden (z. B. eine 1/2'' (1/2 Zoll – 12,7 mm)) einfach verdeckte Schwalbenschwanzverbindung mit festem Abstand), während eine zweite Führung an einer zweiten Seite der Schablone ausgestaltet ist, einen zweiten Typ der Verbindung zu bilden (z. B. eine gleitende, abgeschrägte Schwalbenschwanzverbindung), wenn die zweite Führung in Richtung auf die Vorderseite der Aufspannvorrichtung oder die erste Seite 106 der Basis ausgerichtet ist (wie aus 1 ersichtlich). In der vorliegenden Ausführung weist das Befestigungssystem 150 eine sich nach außen erstreckende mit Gewinde versehene Stange 138 auf, die durch eine Mutter, durch Kleben, durch Schweißen oder Ähnliches befestigt ist, um zu verhindern, dass die Stange 138 von der Basis 102 entfernt wird oder verlorengeht. Das Befestigen der Stange 138 an der Basis 102 kann die Drehung der Stange verhindern, da verschiedene Bauteile in den Eingriff mit ihr geschraubt sind. Die mit Gewinde versehene Stange 138 kann so positioniert werden, dass die Aufspannvorrichtung eine große Vielzahl von Werkstücken mit sich verändernder Dicke aufnehmen kann. In der vorliegenden Ausführung befindet sich eine Mutter, wie etwa eine Rändelmutter 142 mit einem Innengewinde, das dem Gewinde der mit Gewinde versehenen Stange entspricht, in Eingriff mit der Stange 138. Andere geeignete Einrichtungen sind eine Flügelmutter mit nach innen in Richtung auf die Basis gerichteten Flügeln, ein Knopf mit einem Flansch und Ähnliches. In der vorliegenden Ausführung kann die Mutter 142 als Anschlag dienen, um das Ausmaß festzulegen, in dem die Schablone in Bezug auf die erste Seite 106 positioniert wird (d. h. von vorn nach hinten, wie allgemein in 10 durch den Pfeil 148 angezeigt). Eine weitere Mutter oder ein weiterer Knopf 146 mit einer mit Gewinde versehenen Öffnung kann verwendet werden, um den Schablonenbügel 120 in einer gewünschten Stellung festzulegen. Wenn zum Beispiel ein dünneres Stück Holz gegen die erste Seite 106 zu positionieren ist, kann die Mutter 142 dichter zu der ersten Seite der Basis positioniert werden, während ein größeres Werkstück erfordern kann, die Mutter 142 weiter weg zu positionieren. Weiterhin kann die Einstellung der Schablone in Richtung auf die erste Seite/weg von der ersten Seite für das Positionieren der Schablone besonders nützlich sein, wenn sich ein Stück Abfallmaterial oder ein Opfer-Materialstück zwischen der Basis und dem Werkstück befindet, um den Verschleiß der Rückseite des Werkstücks, d. h. an der Seite, die der Basis benachbart ist, zu verhindern. Weiterhin kann, wenn durchgehende Schwalbenschwanzzinken geschnitten werden, das Handhaben der Schablone in Richtung auf die erste Seite/von der ersten Seite weg, den festen Sitz der Verbindung beeinflussen. So kann zum Beispiel das Positionieren der Mutter 142, und damit der Schablone 118 dichter an der Basis für das gleiche Werkstück zu einer loseren Verbindung führen, als wenn die Mutter und die Schablone (der Schablonenbügel) weiter weg von der Basis 102 angeordnet werden.
In der vorliegenden Ausführung kann die Position der Schablone 118 in Bezug auf die zweite Seite 108 der Basis (z. B die vertika le Position, wie sie aus 10 zu erkennen ist), durch das Positionieren des Bügels in Bezug auf die mit einem Gewinde versehene Stange 138 (allgemein durch den Pfeil 134 dargestellt) verändert werden. Der Bügelschlitz 132 kann so ausgestaltet sein, dass eine effektive Einstellung der Größenordnung der Werkstückdicke gestattet wird, die erwartungsgemäß entlang der zweiten Seite festzulegen ist. Insbesondere auf die 8A und 10 Bezug nehmend, kann auf diese Weise ein Werkstück 114 an der zweiten Seite 108 positioniert und die Schablone/der Bügel nach unten um die mit Gewinde versehene Stange 138 verschoben werden, bis der Hauptkörper 128 der Schablone das Werkstück 114 berührt, wobei zu diesem Zeitpunkt der Klemmknopf 146 gegen den Bügel 120 festgezogen werden kann, um die Position der Schablone festzulegen. Weiterhin kann, wenn auch ein Endschlitz 132 vorteilhaft ist, so dass der Knopf 146 beim Zusammenbau nicht abgenommen werden muss, auch eine durchgehende Öffnung verwendet werden. In einem weiteren Beispiel kann die Schablone 118 in einem gewünschten Abstand von dem Werkstück oder in dem erwarteten Abstand von dem Werkstück angeordnet werden, um so ein Entfernen des Werkstücks ohne Einstellen der Schablone zu erlauben. In der vorher angeführten Weise kann die Aufspannvorrichtung 100 für wiederholte Arbeitsgänge, die ein wiederholtes Positionieren und Abnehmen der Werkstücke erfordern, wie etwa für alle Schubläden mit gleicher Dicke für ein Projekt, eingerichtet werden.
Bezug auf die 8B, 9 und 17 nehmend, wird ein visuelles Ausrichtungssystem für das Vorsehen in einer Aufspannvorrichtung offenbart. In der Vergangenheit war es möglich, dass Benutzer einige Schwierigkeiten beim Ausrichten der Schablone haben konnten, um zu verhindern, dass die Schablone in Bezug auf das Werkstück (die Werkstücke) schräggestellt wird und dadurch Zinken/Schwänze unterschiedlicher Länge erzeugt werden. In der vorliegenden Ausführung ist auf einer Schablone eine Ausrichtungsmarkierung oder eine Marke vorgesehen, um das Ausrichten der Schablone/des Werkstücks zu unterstützen. Geeignete Ausrichtungsmarkierungen zur Unterstützung der visuellen Ausrichtung können aufgedruckte, reliefartige oder Farbmarkierungen, eine eingeätzte oder eingravierte Markierung oder Ähnliches sein. Ausrichtungsmarkierungen sind eine Linie, ein Pfeil, zwei voneinander beabstandete Linien, ein Fadenkreuz, Ausrichtungspunkte, gestrichelte Linien oder Ähnliches. Andere geeignete Systeme weisen Öffnungen mit Ausrichtungsmarkierungen oder visuelle Anzeigen oder durchsichtige Fenster mit visuellen Markierungen auf. So musste zum Beispiel in der Vergangenheit ein Benutzer, wenn er die Schablone 118 mit einem Werkstück auszurichten hatte, abschätzen oder messen, um festzustellen, dass sich die Schablone parallel mit dem Ende des zu bildenden Werkstücks befindet. Das Ausrichtungssystem der vorliegenden Erfindung kann es dem Benutzer ermöglichen, eine geeignete Markierung oder Anzeige visuell mit dem Werkstück auszurichten, um eine korrekte Ausrichtung sicherzustellen. So kann zum Beispiel beim Schneiden oder Formen eines einfach verdeckten Schwalbenschwanzes in einem einzigen Arbeitsgang ein Benutzer eine angezeichnete Linie 113, die auf dem Hauptkörper der Schablone 118 vorgesehen ist, mit der Grenzfläche zwischen einem ersten Werkstück 112, das entlang der ersten Seite 106 der Basis angeordnet ist (z. B. in einer vertikalen Ausrichtung), und einem zweiten Werkstück 114, das entlang der zweiten Seite 108 der Basis angeordnet ist (z. B. in einer horizontalen Ausrichtung), ausrichten. Wie allgemein aus 8B zu erkennen, kann ein Benutzer, wenn sich die Schablone nicht in Ausrichtung mit der Ausrichtungslinie 113 für den einfach verdeckten Schwalbenschwanz befindet, die Schablone in Richtung auf die erste Seite/weg von der ersten Seite der Basis bewegen, bis die Ausrichtungslinie mit der Grenzfläche des ersten Werkstücks und des zweiten Werkstücks übereinstimmt. Fachleute werden erkennen, dass eine Vielzahl von Anzeigen oder Markierungen für das Ausrichten der Führungen für andere Arten von Verbindungen vorgesehen sein kann. So können zum Beispiel, wie aus 9 ersichtlich, weitere Anzeigen für die verschiedenen Typen von Verbindungsführungen vorgesehen sein, wie etwa für die Zinken einer durchgehenden Schwalbenschwanzführung 117 und eine Ausrichtungsmarkierung für durchgehende Schwalbenschwanzzinken 119. So kann zum Beispiel beim Schneiden der Zinken eines durchgehenden Schwalbenschwanzes ein Benutzer die Kante des Werkstücks, in der die Zinken auszubilden sind, mit der Ausrichtungsmarkierung 119 ausrichten, die auf der Schablonenführung für durchgehende Schwalbenschwanzinken 122 vorgesehen ist.
Bezug auf die 13, 14, 23 und 24 nehmend, sind dort eine Schablone 193 und ein Schablonen-Befestigungssystem 181 gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung offenbart. Die Schablone und das Schablonen-Befestigungssystem der vorliegenden Erfindung können eine effektive Positionierung und Einrichtung für die Aufspannvorrichtung ermöglichen. Insbesondere kann das Schablonen-Befestigungssystem 181 des vorliegenden Aspektes das Positionieren von vorn nach hinten (d. h. das Positionieren in Bezug auf die erste Seite der Basis 106 (wie allgemein durch den Pfeil 179 in 14 dargestellt)) erlauben. Weiterhin kann das Befestigungssystem 181 die vertikale Einstellung der Schablone (d. h. die Einstellung in Bezug auf die zweite Seite 108 der Basis (wie allgemein durch den Pfeil 183 in 23 dargestellt)) ermöglichen. In einer bevorzugten Ausführung, ist ein Paar von voneinander beabstandeten Schablonenbefestigungsbügeln 139 (von denen einer mit einer Bezugszahl versehen ist) an den im Allgemeinen gegenüberliegenden Enden der Basis befestigt.
In dem vorliegenden Beispiel weist das Befestigungssystem 181 eine Schablonen-Befestigungsschiene 141 auf, die an einem Schablonen-Befestigungsbügel 139 angeordnet ist. Die Befestigungsschiene kann einstückig mit einer Basishalterung 187 ausgeführt oder durch Befestigungselemente an einer Basishalterung 187 befestigt sein. So kann zum Beispiel die Befestigungsschiene im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Seite 106 der Basis für die Ausrichtung von vorn nach hinten ausgerichtet sein. Die Befestigungsschienen können so geformt/angeordnet sein, dass sie ein Schrägstellen der Schablone entlang den Befestigungsschienen minimieren und/oder ausschließen. Die Schablonen-Befestigungsschiene kann als eine Stange oder als ein geometrisch geformter, länglicher Fortsatz ausgestaltet sein. Wie aus 24 zu erkennen, weist in dem vorliegenden Beispiel eine Schablone 193 für die Verwendung mit dem Befestigungssystem eine Ausnehmung 195, einen Kanal oder eine Öffnung auf, die dem Schienenquerschnitt entsprechen, um den Eingriff der Schablone entlang der Schiene zu gestatten. So erstreckt sich zum Beispiel die Schablonenausnehmung 195 im Wesentlichen senkrecht zu der Hauptachse oder Länge der Schablone 193. In dem vorhergehenden Beispiel kann eine Klemmschraube 197 mit der Schablone zum Festlegen der Position der Schablone 193 entlang der Befestigungsschiene während des Gebrauchs verbunden sein.
Insbesondere auf die 13 und 23 Bezug nehmend, kann die Basishalterung 187 einen Schlitz zum Aufnehmen einer mit Gewinde versehenen Stange, wie etwa einen sich nach außen erstreckenden Schraubenbolzen oder Ähnliches, zum Festlegen des Schablonen-Befesti-gungsbügels 139 in einer gewünschten Position aufweisen. Fachleute werden erkennen, dass der Schablonen-Befestigungsbügel 139 alternativ einen mit Gewinde versehenen Fortsatz aufweisen kann, der von einem Schlitz aufgenommen wird, der in der Basis für den im Wesentlichen den gleichen Zweck ausgebildet ist. In dem vorliegenden Beispiel kann ein Knopf 191 mit einer mit Gewinde versehenen Öffnung oder Ausnehmung an einer sich nach außen erstreckenden, mit Gewinde versehenen Stange befestigt werden, die sich durch den Basishalterungsschlitz 189 erstreckt, um die Einstellung des Schablonen-Befestigungssystems 181/der Schablone 193 zu ermöglichen, wie allgemein durch den Pfeil 183 (23) dargestellt. Die Basishalterung 187 kann in verschiedener Weise geformt sein, um eine Fehlausrichtung und Ähnliches zu minimieren. Wie aus 23 ersichtlich, kann die Basishalterung 187 einen sechseckigen Querschnitt oder einen Querschnitt mit einer ähnlichen Anzahl von Seiten aufweisen (mit einer in der Basis ausgebildeten entsprechenden Ausnehmung oder Öffnung), um eine Bewegung des Schablonen-Befestigungssystems 181 während des Gebrauchs zu verhindern.
In einem weiteren Beispiel kann das Schablonen-Befestigungssystem 181 einen einstellbaren Anschlag 199 (einer ist mit einer Bezugszahl versehen) oder eine Reihe von einstellbaren Anschlägen (die fest oder einstellbar sein können) aufweisen, um das Positionieren der Schablone entlang der Befestigungsschiene zu unterstützen. Fachleute werden erkennen, dass ein einstellbarer Anschlag an einer Schablone für einen im Wesentlichen gleichen Zweck angebracht werden kann. So kann zum Beispiel ein einstellbarer Anschlag 199 zum Berühren der Schablone 193, ein Fortsatz an einer Schablone 200 oder ein einstellbarer Anschlag an der Schablone angebracht sein, um dadurch das Positionieren entlang der Befestigungsschiene 141 zu gestatten. Auf diese Weise kann ein Benutzer die Ausrichtung einer speziellen Führung einrichten, die an einer Schablone vorgesehen ist, und er kann die Schablone mit der Führung in der gewünschten Position, für eine Vielzahl von verschiedenen Führungen wiederholt einrichten. Durch das einstellbare Positionieren der Schablone entlang der Befestigungsschiene 141 können Werkstücke mit verschiedenen Abmessungen aufgenommen werden, die Einstellung der Festigkeit des Spiels der Verbindung kann ermöglicht und das Verwenden einer Opfer-Hinterlegung zum Verhindern von Verschleiß und Ähnlichem erlaubt werden. Vorzugsweise sind entsprechende Anschläge an den Schablonenbefestigungsbügeln 139 vorgesehen, die an jedem Ende der Basis angeordnet sind. Weiterhin kann ein Anschlag abnehmbar und/oder auswechselbar sein, um das Implementieren von verschiedenen Fräserwerkzeugeinsätzen zu erlauben. In einer weiteren vorteil haften Ausführung ist eine Reihe von Anschlägen, die an verschiedenen Stellen von der Befestigungsschiene versetzt sind, vorgesehen, um eine Positionierung von vorn nach hinten (Position entlang der Befestigungsschiene 141) für verschiedene Führungen zu ermöglichen. In einem weiteren Beispiel kann ein Anschlag an dem Befestigungsbügel 139 für das Berühren eines entsprechenden Anschlags 200 an einer ersten Seite der Schablone vorgesehen sein, während ein zweiter Anschlag an dem Befestigungsbügel zum Berühren eines zweiten Anschlags 202 vorgesehen ist, der an einer gegenüberliegenden Seite der Schablone angeordnet ist. Die an der Schablone 193 vorgesehenen Anschläge sind an verschiedenen Stellen entlang einer Hauptfänge der Schablone 193 angeordnet. In der vorher angeführten Weise kann eine Reihe von verschiedenen Schablonen, von denen jede verschiedene Führungen aufweist, Anschläge für die vorgesehenen Führungen aufweisen. Beispiele dafür sind ein Anschlag für durchgehende Schwalbenschwanzzinken, ein Anschlag für durchgehende Schwänze einer Schwalbenschwanzverbindung und/oder einfach verdeckte Zinken/Schwänze und ähnliche Führungen. Der einstellbare Anschlag kann als eine mit Gewinde versehene Stange, eine Schraube oder Ähnliches in Gewindeeingriff mit einer mit Gewinde versehenen Öffnung, die in einem Befestigungsbügel 139 vorgesehen ist, ausgeführt sein. Andere Befestigungssysteme wie beispielsweise ein System aus einer Zahnstange und einem Zahnrad, aus einer ebenen Welle und einer Einstellschraube oder Ähnliches können ebenfalls implementiert werden.
Bezug auf die 25 bis 27 nehmend, wird eine einstellbare Fingerschablone 204 zur Verwendung beim Bilden verschiedener Verbindungen, wie etwa von durchgehenden Schwalbenschwanzverbindungen und einfach verdeckten Schwalbenschwanzverbindungen, beschrieben. Die Schablone der vorliegenden Erfindung kann eine Führung zum Bilden von Verbindungen mit verschiedenen Abmessungen aufweisen, so dass die Zinken und Schwänze, die die Verbindung bilden, wie gewünscht dimensioniert werden können. Fachleute werden erkennen, dass die Prinzipien der vorliegenden Ausführung für Schablonen für verschiedene Verbindungen angewendet werden können, wie etwa für eine Schlitz-Zapfenverbindung und Ähnliches, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Eine einstellbare Fingerschablone 204 gemäß einer Ausführung weist eine erste Endhalterung 220 mit einer durchgehenden Öffnung für die Aufnahme durch eine Befestigungsschiene 141 auf. Eine zweite Endhalterung 222 kann über eine sich zwischen den Endhalterungen erstreckende Schablonenschiene 206 mit der ersten Endhalterung verbunden sein. Für das Verhindern von Verdrehungen der Schablone während des Gebrauchs können zusätzliche Schienen vorgesehen sein. Eine Vielzahl von einzelnen Fingern kann auf der Schablonenschiene 206 in die gewünschte Position geschoben werden. Die einzelnen Finger 208, 210 (die beiden sind mit einer Bezugszahl bezeichnet) können eine Kontur in einer Vielzahl von Formen, basierend auf der zu bildenden Verbindung, haben. Die einzelnen Finger können durch eine Klemmschraube oder Ähnliches befestigt werden, um ihre Position entlang der Schablonenschiene 206 festzulegen.
In dem vorliegenden Beispiel ist eine durchgehende Öffnung 224 in den einzelnen Fingern vorgesehen, um eine Tiefenanschlagstange oder einen Tiefenanschlagstab 214 durch die Finger führen zu können. So kann zum Beispiel der Tiefenanschlagstab 214 als ein Anschlag für einen Fräserführungsring beim Bilden einer Verbindung dienen, so dass der Fräser daran gehindert wird, sich nach innen zwischen zwei benachbarte Finger zu erstrecken. In der vorher angeführten Weise kann ein Benutzer daran gehindert werden, dass er unabsichtlich zu viel Material von den Werkstücken entfernt, wenn einfach verdeckte Schwalbenschwänze gebildet werden. Der Tiefenanschlagstab 214 kann entfernt werden, wenn durchgehende Schwalbenschwänze geschnitten werden, da es dem Werkzeugeinsatz ermöglicht werden muss, vollständig durch das Werkstück hindurchgeführt zu werden.
Beim Verwenden oder Bilden einer Schlitz-Zapfenverbindung kann eine abnehmbare Halterung an der einstellbaren Fingerschablone 204 angebracht werden. Die abnehmbare Halterung 216 kann durch ein Schienensystem in im Wesentlichen gleicher Weise wie das Schablonen-Befestigungssystem 181 festgelegt werden. Bezug auf 20 nehmend, kann in einem weiteren Beispiel eine einstellbare Führung zum Bilden eines gleitenden, abgeschrägten Schwalbenschwanzzapfens in einer im Wesentlichen gleichen Weise verbunden werden, um einen einstellbaren Abstand zu ermöglichen. Erneut Bezug auf die 25 bis 27 nehmend, kann eine Schienen- oder Stangenverbindung zwischen der einstellbaren Fingerschablone 204 und der Halterung ein einstellbares Positionieren entlang der Länge der Finger 208, 210 gestatten, so dass Schlitz-Zapfenverbindungen mit unterschiedlichen Abmessungen gebildet werden können. So kann zum Beispiel die abnehmbare Halterung 1/2'' (1/2 Zoll – 12,7 mm) von der Schablonenschiene 216 entfernt sein, um das Bilden eines 1/2'' – (1/2 Zoll – 12,7 mm) Schlitz-Zapfens zu erlauben. Weiterhin können Schablonenhalterungen 218 und 228 vorgesehen sein, um eine im Wesentlichen planare Oberfläche für einen Fräser bereitzustellen, auf der er zumindest teilweise aufsitzt. Eine benachbart zu der abnehmbaren Halterung 216 positionierte Schablonenhalterung 228 kann an einer Seite der Finger 208 und 210, die der abnehmbaren Halterung gegenüberliegt, angeordnet werden, um die Finger dazwischen anzuordnen und um abnehmbare Einsätze 212 und 230 zum Bilden abgerundeter Ecken der Schlitz-Zapfenverbindung in Eingriff zu bringen. Die Einsätze 212 und 230 können für gewöhnlich geformte Schlitz-Zapfenverbindungen dimensioniert sein. In den Ausführungen können die Einsätze aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein, um eine Feineinstellung der Schlitz-Zapfengröße zu gestatten. Beispiele sind 1/2'' – (1/2 Zoll – 12,7 mm) Einsätze, 3/8'' – (drei-achtel Zoll – 9,52 mm) Einsätze und 1/4'' – (ein viertel Zoll – 6,35 mm) Einsätze. Die Einsätze können an einem einstellbaren Finger einrasten, zwischen der abnehmbaren Halterung 216 und einer Schablonenhalterung angeordnet sein oder in ähnlicher Weise angeordnet werden. In weiteren Ausführungen kann eine zugeordnete Aufspannvorrichtung für die Schlitz-Zapfenverbindung in im Wesentlichen gleicher Weise aufgebaut werden.
Bezug auf die 1, 8A, 8B und 11 nehmend, wird ein Befestigungsmechanismus gemäß einer Ausführung der Erfindung beschrieben. In der vorliegenden Ausführung wird eine Klemmanordnung 140 verwendet, um ein Werkstück in einer festen Position in Bezug auf die Basis/Schablone festzulegen. Es ist zu erkennen, dass, wenn es auch so beschrieben ist, dass die Klemmanordnung 140 benachbart der ersten Seite angeordnet ist, ein zusätzlicher Befestigungsmechanismus vorgesehen sein kann. Die Klemmanordnung 140 weist eine effektive Grob- und Feineinstellung auf, um ein schnelles Befestigen des Werkstücks zu ermöglichen.
In dem vorliegenden Beispiel erstreckt sich eine mit Gewinde versehene Stange 144, ein Schraubenbolzen oder Ähnliches von einem Bereich oder einer Seite der Basis 102, an der das Werkstück geklemmt werden soll, nach außen. Die mit Gewinde versehene Stange oder der Schraubenbolzen können durch eine Schweißnaht, einen Klebstoff, eine Mutter, durch Gewindeeingriff mit einer mit Gewinde versehenen Öffnung in der Basis oder Ähnliches an der Basis befestigt sein, um eine Drehung der Stange beim Handhaben der Spannanordnungskomponenten zu vermeiden. Bei Gebrauch kann ein Werkstück, wie etwa ein Holzbrett, zwischen einer Oberfläche der Basis und der Klemmanordnung 140 angeordnet werden. In der vorliegenden Ausführung erstreckt sich ein Paar von mit Gewinde versehenen Stangen von jeder der ersten und der zweiten Seiten 106 und 108, um einen gleichmäßigen Klemmdruck entlang der Breite des Werkstücks für die jeweiligen Werkstücke zu unterstützen.
Eine Halterung 152 ist an der mit Gewinde versehenen Stange 144 angebracht. In der vorliegenden Ausführung weist die Halterung 152 eine durchgehende Öffnung auf, so dass sie entlang der mit Gewinde versehenen Stange 144 verschoben werden kann. Ein Verriegelungsstab 154 ist schwenkbar mit der Halterung verbunden. So kann zum Beispiel der Verriegelungsstab 154 einen Endabschnitt aufweisen, der einen Zapfen bildet, für den eine entsprechende Öffnung oder Ausnehmung in der Halterung vorgesehen ist.
In der vorliegenden Ausführung weist der Verriegelungsstab 154 einen exzentrischen Bereich 156 auf, der an dem im Wesentlichen zylindrischen Verriegelungsstab 154 durch eine Klemmschraube 166 oder Ähnliches befestigt ist, um die exzentrischen Bereiche festzulegen, so dass eine Betätigung des Verriegelungsstabs zu einem Befestigen/Lösen der exzentrischen Bereiche führt. Vorzugsweise sind die exzentrischen Bereiche voneinander beabstandet, um sicherzustellen, dass eine geeignete Befestigungskraft im Wesentlichen entlang der Länge des Verriegelungsstabs aufgebracht wird. In einer weiteren Ausführung sind mehrere exzentrische Bereiche oder Nockenbereiche vorgesehen. Darüber hinaus kann der Verriegelungsstab eine Vielzahl von mehrseitigen geometrischen Formen mit einer entsprechend geformten Öffnung in dem exzentrischen oder Nockenbereich aufweisen, so dass die Drehung des Verriegelungsstabs zu einer Drehung des exzentrischen Bereichs führt. In weiteren Ausführungen kann der Verriegelungsstab als ein Exzenter oder als ein Nocken geformt oder ausgestaltet sein, oder es sind einstückige exzentrische oder Nockenbereiche vorgesehen. Das Vorsehen von separaten Nockenbereichen kann eine effektive Fertigung unterstützen, die Materialkosten verringern und Ähnliches. Der exzentrische Bereich 156 kann aus ermüdungsbeständigem Kunststoff oder Ähnlichem mit ausreichender Steifigkeit, um dem Klemmdruck auf das Werkstück standzuhalten, gebildet sein.
Eine Werkstück-Eingriffsplatte 158 kann vorgesehen sein, um einen im Wesentlichen gleichmäßigen Druck über einen Bereich des Werkstücks/der Eingriffsplatte zu erzeugen. Das Vorsehen einer Platte 158 kann die exzentrischen Bereiche 158 daran hindern, das Werkstück zu zerkratzen oder in anderer Weise zu beschädigen, wenn ein übermäßiger Druck durch den Verriegelungsstab aufgebracht wird, und es wird dadurch eine größere Oberfläche bereitgestellt. Eine Eingriffsplatte 158 kann gerichtet auf die Oberfläche der Basis eine Oberflächentextur, eine Beschichtung oder Material, aufweisen, um den Eingriff des Werkstücks zu unterstützen. In weiteren Ausführungen kann eine Eingriffsplatte Kanten aufweisen, um einen Trog oder eine spezielle Umhüllung im Wesentlichen um den Verriegelungsstab 154 zu bilden. Weiterhin können der Verriegelungsstab und/oder die Halterung 152 von der Basis weg vorgespannt sein, um ein effektives Einsetzen eines Werkstücks zwischen der Basis 102 und dem Befestigungsmechanismus zu ermöglichen. So kann zum Beispiel eine Druckfeder um die mit Gewinde versehene Stange 144 zwischen der Basis 102 und der Eingriffsplatte 158 vorgesehen sein, um die Eingriffsplatte und den Verriegelungsstab im Wesentlichen von der Basis wegzudrücken, um das Einsetzen des Werkstücks zu erleichtern, wenn die Klemmanordnung 140 sich nicht in einem Eingriffszustand befindet.
Weiter auf die 1, 8A, 8B und 11 Bezug nehmend, befindet sich in der vorliegenden Ausführung ein einstellbarer Knopf 162 (der im Wesentlichen dem Knopf 146 gleichen kann) in Gewindeeingriff mit der mit Gewinde versehenen Stange 144. Es ist zu erkennen, dass der Knopf eine separate Mutter aufweisen kann, die eine mit Gewinde versehene Öffnung entsprechend der mit Gewinde versehenen Stange 144 aufweist, oder der Knopf kann einstückig mit einer mit Gewinde versehenen Öffnung ausgeführt sein. Der Knopf 146 kann Vorsprünge und/oder eine Oberflächentextur aufweisen, um ein effizientes Ergreifen/Handhaben zu unterstützen. Beim Befestigen eines Werkstücks kann ein Benutzer das Werkstück 114 an der gewünschten Stelle zwischen der Basis 102 und der Eingriffsplatte 158 positionieren, wobei die Knöpfe 162 im Wesentlichen an jedem Ende des Verriegelungsstabs in Richtung auf die Basis geschraubt werden, bis die Halterung 152/die Verriegelungsstange 154 ausreichend dicht an dem Werkstück 112 positioniert oder an das Werkstück 112 geschoben sind, damit die exzentrischen Bereiche 156 ausreichend mit dem Werkstück eingreifen, um eine Bewegung des Werkstücks während der Form- und Fräsvorgänge zu verhindern. Fachleute werden erkennen, dass die Schritte/der Ablauf der vorher angeführten Verfahrensweise nur als Beispiel zu betrachten sind und es nicht so zu verstehen ist, dass sie einschränkend wirken. Nachdem die Knöpfe in die gewünschte Position geschraubt sind, kann der Verriegelungsstab 154 unter Verwendung eines an dem Verriegelungsstab befestigten Hebels oder Griffs 166 gedreht werden, wodurch das Werkstück festgespannt wird. In der vorher beschriebenen Weise kann die Klemmanordnung über den mit Gewinde versehenen Knopf als Grobeinstellung und über das Vorsehen des Exzenters/Verriegelungstabs als Feineinstellung funktionieren.
Bezug auf die 1, 7, 8A und 12 nehmend, ist dort ein Werkstückanschlag 168 dargestellt. In der vorliegenden Ausführung ist der Werkstückanschlag einstückig ausgeführt. In weiteren Ausführungen kann ein einstellbarer Werkstückanschlag in der Aufspannvorrichtung vorgesehen sein. Der Werkstückanschlag der vorliegenden Ausführung gestattet ein effektives Positionieren für verschiedene Verbindungsarten. Der Werkstückanschlag der vorliegenden Ausführung erlaubt die gemeinsame Einstellung von Werkstücken, die entweder an der ersten oder zweiten Seite angeordnet sind.
Insbesondere wenn einfach verdeckte Schwalbenschwänze in einem einzigen Durchgang oder Arbeitsgang geschnitten werden, müssen die die Verbindung bildenden Werkstücke so gegeneinander versetzt sein, dass die Kanten der Werkstücke miteinander ausgerichtet sind. So muss zum Beispiel, wie am besten aus 12 zu erkennen, die Position der Werkstücke entlang der Schablone so versetzt sein, dass ein Fortsatz oder ein Zinken in einer Aufnahme oder einer Ausnehmung, die in dem gegenüberliegenden Werkstück ausgebildet sind, aufgenommen wird. Normalerweise ist es für einen Halbzinken erwünscht, auf jeder Seite eines der Werkstücke gebildet zu werden, so dass die Verbindung gleichmäßig aussieht. Da eine feste, einfach verdeckte 1/2'' (1/2 Zoll – 12,7 mm)-Schwalbenschwanzverbindung die gebräuchlichste Verbindungsform ist, ist es vorteilhaft, dass der Werkstückanschlag eine Kante aufweist, die um 1/2'' (1/2 Zoll – 12,7 mm) versetzt ist, um den Abstand auszugleichen. Fachleute werden erkennen, dass der Werkstückanschlag auch für andere Abstände ausgestaltet sein kann (z. B mit einem Versatz gleich der Breite des Zinkens/Schwanzes). Somit kann ein Werkstückanschlag ein erstes Ende 174 mit einer Kante (entlang einer Seite) aufweisen, die von einem zweiten Ende 176 mit einer Kante (entlang der Seite) versetzt ist, so dass Werkstücke, die gegen den Anschlag angeordnet sind, um den gewählten Abstand versetzt sind. Weiterhin kann allgemein die gegenüberliegende Seite des Werkstückanschlags gerade oder in Flucht zwischen dem ersten und zweiten Ende verlaufen, so dass eine gleichartige Position für das Positionieren eines Werkstücks entlang entweder der ersten Seite 106 oder der zweiten Seite 108 der Basis erzielt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführung sind mindestens zwei Werkstückanschläge in der Aufspannvorrichtung 100 vorgesehen, so dass die Werkstückanschläge von links nach rechts vertauscht werden können (wie allgemein in 7 zu erkennen). Da die Versatzseite des Werkstückanschlags in der vorliegenden Ausführung eine Richtungsabhängigkeit hat, führt das Vertauschen des linksseitigen Anschlags mit dem rechtsseitigen Anschlag dazu, dass eine gerade oder ausgerichtete Seite in Richtung auf den Bereich gerichtet ist, in dem ein Werkstück in der Aufspannvorrichtung aufgenommen ist.
In der vorliegenden Ausführung weist ein Werkstückanschlag einen Schlitz 178 auf, der sich im Allgemeinen von der ausgerichteten Seite zu der Versatzseite des Anschlags erstreckt, so dass die Rechts-/Links-Positionierung des Werkstücks fein eingestellt werden kann, wodurch eine einstellbare und wiederholbare Werkstückpositionierung entlang der Länge der Schablone ermöglicht wird. Ein Befestigungselement, wie etwa eine Schraube 180, die sich in Gewindeeingriff mit der Basis befindet, oder eine andere lösbare Befestigungseinrichtung kann für das Befestigen des Werkstückanschlags 168 verwendet werden. So kann zum Beispiel ein Benutzer die Position des Werkstücks entlang der Schablone verändern wollen. In der vorliegenden Verfahrensweise kann ein Benutzer wählen, wo die Kante des Werkstücks in Bezug auf einen an der Schablone vorgesehenen Fortsatz oder Finger angeordnet ist. In weiteren Ausführungen können Bereiche des Werkstücks 168 eine Konturkante aufweisen, wie etwa eine halbkreisförmige Ausnehmung, um eine mit Gewinde versehene Stange, wie sie etwa in einem Schablonen-Befestigungssystem, einer Klemmanordnung oder Ähnlichem vorgesehen ist, aufzunehmen, um den Bereich zu maximieren, in dem ein Werkstück positioniert werden kann oder um die Größe des Werkstücks zu maximieren, das aufgenommen werden kann.
Bezug auf 13 nehmend, ist in einer alternativen Ausführung ein aus mehreren Bauteilen aufgebauter Werkstückanschlag 182 in einer Aufspannvorrichtung 100 vorgesehen. Während die Aufspannvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit einer Basis ausgestattet ist, die einen abgestuften oder ausgenommenen Zwischenbereich aufweist, können die Bauteile des Werkstückanschlags ausgestaltet sein, dass sie auch einem winkligen Zwischenbereich entsprechen. Im vorliegenden Fall weist der Werkstückanschlag 182 einen ersten Werkstückanschlagbereich 186 für das Ausrichten im Allgemeinen an einer ersten Seite 106 und einen zweiten Werkstückanschlagbereich 184 für das Ausrichten an einer zweiten Seite 108 auf. In der vorliegenden Ausführung können der erste und der zweite Bereich durch ein Befestigungselement befestigt sein, wobei ein Schlitz, der in mindestens einem der Bereiche ausgebildet ist, verwendet wird, um eine gleitende Einstellung in Bezug auf die Basis zu gestatten, zum Beispiel so, als ob ein Befestigungselement, das sich durch den Schlitz erstreckt, mit einer mit Gewinde versehenen Öffnung in der Basis 102 eingreift. Der Werkstückanschlag kann entsprechende Öffnungen aufweisen, die ein Gewinde für den Eingriff mit dem Befestigungselement umfassen können, nur eine reine Durchführung für ein Befestigungselement darstellen können oder einen Schlitz haben können, so dass eines der Bauteile in Bezug auf das Befestigungselement/die Öffnung, die in einem gegenüberliegenden Werkstück vorgesehen ist, neu positioniert werden kann. In weiteren Ausführungen kann der Werkstückanschlag 182 so ausgestaltet sein, dass ein Bereich, wie etwa der zweite Bereich 184, in einer festen Position angeordnet ist, während der erste Bereich einstellbar verschiebbar ist. So kann zum Beispiel der Werkstückanschlag 182 die Einstellung der relativen Position eines der Werkstücke in Bezug auf das andere anzuordnende Werkstück entlang der anderen Seite der Aufspannvorrichtung gestatten. So kann zum Beispiel ein Benutzer den Abstand verändern, in dem die Werkstücke gegeneinander versetzt sind, wobei die Möglichkeit besteht, den gesamten Werkstückanschlag neu zu positionieren, ohne die Relation der Bereiche des Anschlags (d. h. erneutes Ausrichten des ersten Bereichs in Bezug auf den zweiten Bereich) einstellen zu müssen.
Bezug auf die 14, 21 und 22 nehmend, wird ein Werkstück-Befestigungsanschlagsystem 155 mit einstellbaren Winkel beschrieben. Das Anschlagsystem 155 kann es einem Benutzer gestatten, die Winkelausrichtung der Werkstücke, die die Verbindung bilden, wie gewünscht zu verändern. So kann zum Beispiel ein Benutzer eine Schwalbenschwanzverbindung für einen anderen Winkel als 90° (neunzig Grad) bilden, um z. B. einen dekorativen Kasten oder Ähnliches zu formen. Während das winkelverstellbare Befestigungssystem einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung als eine abnehmbare Anordnung dargestellt ist, werden Fachleute erkennen, dass das System 155 in eine Aufspannvorrichtung 100 integriert werden kann, ohne auf die hierin beschriebenen Vorteile zu verzichten.
Wie am besten aus 14 ersichtlich ist, ist ein Paar beabstandeter Anschlagbefestigungsbügel 157 bzw. 159 durch Befestigungselemente oder Ähnliches an der Basis befestigt. In einer Ausführung sind die Bügel an jeder Seite eines Basisflansches zum Abstützen der Basis 143 auf einer Stützfläche benachbart zu der ersten Seite 106 befestigt. Der Hauptanschlagbereich 161 kann schwenkbar über einen Drehzapfen 163, der in eine Ausnehmung oder eine Öffnung 173 aufgenommen ist, die in den Anschlagbefestigungsbügeln vorgesehen ist, schwenkbar mit dem Befestigungsbügel verbunden sein. Die winkelmäßige Positionierung des Werkstückanschlags kann durch Vorsehen von mindestens einer Verlängerung 171 oder eines Bereiches des Hauptanschlags mit einem bogenförmigen Schlitz 175 erfolgen. Die Winkelstellung des Hauptanschlags 161 kann durch ein Verriegelungssystem, wie etwa einen mit Gewinde versehenen Knopf 165, einen Schraubenbolzen, eine Flügelmutter, eine Schraube oder Ähnliches, zum Eingreifen mit dem Material, das den bogenförmigen Schlitz bildet, festgelegt werden. Vorzugsweise kann ein einstellbarer oder gleitender Anschlagbereich 167 (22) mit dem Hauptanschlag 161 über eine mechanische Verbindung, wie etwa eine Nut, eine Schiene oder Ähnliches, verbunden sein. Das Vorsehen eines gleitenden Anschlagbereichs 167 kann das Abnehmen des gleitenden Anschlagbereichs ermöglichen, wenn ein Abstützen nicht erforderlich ist oder wenn das Vorsehen des gleitenden Anschlagbereiches den auszuführenden Betrieb stören würde. So kann zum Beispiel ein Benutzer wählen, den gleitenden Anschlagbereich 167 abzunehmen, wenn ein Zapfen in einer Schlitz-Zapfenverbindung geschnitten wird, um einen Freiraum um den Bereich bereitzustellen, in dem der Fräserwerkzeugeinsatz zu handhaben ist. In weiteren Beispielen kann eine Ausnehmung oder Öffnung 177 in dem gleitenden Anschlagbereich vorgesehen sein, so dass ein Benutzer die Ausnehmung wie erforderlich ausrichten kann, um einen ausreichenden Freiraum für den Werkzeugeinsatz zu erhalten, während ein Werkstück entlang dem Anschlagsystem 151 gehaltert ist.
Weiterhin kann ein Befestigungssystem, wie zum Beispiel eine Befestigungsklemme 167, in dem Anschlagbefestigungssystem 155 vorgesehen sein. In der vorliegenden Ausführung ist eine Reihe von Verriegelungsklemmen verschiebbar an dem Hauptanschlagbereich 161 angebracht. In einem Beispiel ist eine Verriegelungsklemme von dem Hauptanschlagbereich 161 abnehmbar, um Werkstücke aufzunehmen, die Abmessungen aufweisen, die denen der maximalen Größe des Werkstücks entsprechen, das aufgenommen werden kann. Das einstellbare Befestigen kann ein effektives Festlegen für Werkstücke mit verschiedenen Abmessungen erlauben, ohne dass eine separate Klemmvorrichtung erforderlich ist. So können zum Beispiel die Klemmen über eine Laschenverlängerung, einen Schienenbereich oder Ähnliches zum Eingreifen mit einer Keilnut verbunden sein, um eine Einstellung entlang der Hauptfänge des Hauptanschlagbereichs 161 zu gestatten. Fachleute werden erkennen, dass eine Vielzahl von mechanischen Verbindungen vorgesehen werden kann, um eine einstellbare Werkstückfestlegung zu ermöglichen. Geeignete Befestigungssysteme können durch Federn vorgespannte Klemmen, mit Gewinde versehene Klemmen, Nocken oder exzentrische Klemmsysteme und Ähnliches für das Befestigen eines Werkstücks während des Fräsvorgangs sein.
Bezug auf die 1, 7, 9, 10 und 15 nehmend, wird ein Fräserwerkzeugeinsatz-Befestigungssystem beschrieben. Ein Nachteil des Bildens von Verbindungen unter Verwendung eines Fräsers ist die Notwendigkeit, die Tiefe des Fräserwerkzeugeinsatzes oder das Ausmaß, in dem sich der Fräserwerkzeugeinsatz über die Basis und/oder eine Unter-Basisplatte des Fräsers hinaus erstreckt, genau einzustellen. Das kann zu einer zeitaufwändigen Aufgabe werden, wenn ein Benutzer die Tiefe des Fräserwerkzeugeinsatzes fein einstellt. Das Fräserwerkzeugeinsatz-Positionierungssystem der vorliegenden Erfindung kann die Notwendigkeit eliminieren, Testschnitte auszuführen, oder es kann eliminieren, dass die Tiefe eines Fräserwerkzeugeinsatzes unter Verwendung eines Lineals oder eines Messbandes gemessen werden muss. So ziehen es zum Beispiel einige Schreiner vor, die Schwänze der Verbindung so lang zu lassen, dass sie abgeschliffen werden können, wobei das ein präzises Messen erfordert, das langwierig sein kann. Das Fräserwerkzeugeinsatz-Positionierungssystem kann es dem Benutzer gestatten, einen Fräserwerkzeugeinsatz-Positionierungsanschlag einzustellen oder einen vorausgewählten Werkzeugeinsatz-Tiefenanschlag zu verwenden, um eine wiederholte Positionierung der Tiefe des Fräserwerkzeugeinsatzes zu erlauben. In einer ersten Ausführung ist ein Schlitz 190 oder eine Ausnehmung in der Schablone 118 vorgesehen. Vorzugsweise kann der Schlitz eine ausreichende Größe aufweisen, um einen Fräser aufzunehmen, der eine Ringführung aufweist, die im Wesentlichen um den Fräserschaft angeordnet ist. In weiteren Ausführungen kann auch eine durchgehende Öffnung verwendet werden, wobei die Öffnung eine ausreichende Größe aufweisen muss, um das Hindurchführen des gewünschten Werkzeugeinsatzes und/oder Rings zu erlauben. Bezug auf 15 nehmend, kann zum Beispiel ein Schlitz, der sich von einer Kante des Hauptkörpers der Schablone 118 erstreckt, es dem Benutzer gestatten, den Fräser 194 auf die Schablone 118 aufzusetzen und die Tiefe des Fräserwerkzeugeinsatzes 192 bis zu dem Werkzeugeinsatzanschlag 103 (der Werkzeugeinsatzanschlag für einen durchgehenden Schwalbenschwanz) einzustellen. In weiteren Ausführungen kann ein separates Gehäuse für ein oder mehrere Fräser- Werkzeugeinsatz-Positionierungssysteme vorgesehen sein. Im vorliegenden Beispiel kann das Gehäuse im Wesentlichen als die Schablone für das Aufsetzen eines Fräsers funktionieren (wie allgemein in 16 dargestellt).
Bezug auf die 1, 7, 9, 10 und 15 nehmend, kann ein Werkzeugeinsatzanschlag 196 (im vorliegenden Beispiel ein halbblinder Werkzeugeinsatzanschlag) einstellbar sein, um es einem Benutzer zu erlauben, die vorgewählte Tiefe wie gewünscht einzustellen. So kann zum Beispiel ein Benutzer in einem anfänglichen Einrichtungsvorgang die Position des Anschlags 196 so einstellen, dass er/sie den Werkzeugeinsatz erneut in dieser relativen Position für die Schablonenführung positionieren kann, ohne dass er Testschnitte ausführen muss oder versuchen muss, das Ausmaß zu messen, in dem sich der Werkzeugeinsatz für die gewünschte Verbindung erstreckt. Fachleute werden erkennen, dass mehrere Fräserwerkzeugeinsatz-Positionierungsanschläge vorgesehen sein können, wie etwa ein Anschlagsystem für die Zinken eines durchgehenden Schwalbenschwanzes, ein Anschlagsystem für die Schwänze eines durchgehenden Schwalbenschwanzes, ein Anschlagsystem für einen einfach verdeckten Schwalbenschwanz und Ähnliches, wenn es gewünscht wird. In der vorliegenden Ausführung weist der einstellbare Werkzeugeinsatzanschlag einen mit Gewinde versehenen Bereich, wie etwa eine Stange 101, für den Gewindeeingriff mit einer mit Gewinde versehenen, in der Basis vorgesehenen Öffnung auf, die, wie gewünscht in einer separaten Halterung oder in der Schablone selbst ausgebildet ist (wie etwa an einem Vorsprungsbereich des Hauptkörpers der Schablone angebracht oder an einem an der Schablone angebrachten Befestigungsbügel vorgesehen). Wenn er zum Beispiel an einer Schablone vorgesehen ist, kann der mit Gewinde versehene Werkzeugeinsatzanschlag mit einem Vorsprungsbereich der Schablone unter einer Stützfläche eingreifen, die durch den Hauptkörper der Schablone 130 ausgebildet ist. Eine Mutter 198 oder Ähnliches kann vorgesehen sein, um sicherzustellen, dass der Werkzeugeinsatzanschlag 196 nicht unabsichtlich eingestellt wird.
Fachleute werden erkennen, dass die Wahl der Befestigungsoberfläche für den Werkzeugeinsatz (d. h. die Basis, ein Schablonenfortsatz, eine getrennte Halterung oder Ähnliches) von dem Typ der zu bildenden Verbindung abhängen kann. So kann zum Beispiel in einem einfach verdeckten Schwalbenschwanz die Tiefe der Zinken in Bezug auf die Hülsen verändert werden. So kann zum Beispiel ein Benutzer die Tiefe verändern, bis zu der Material von den beiden Werkstücken entfernt wird. Als Beispiel dafür kann am besten der Fall eines einfach verdeckten Schwalbenschwanzes dienen, in dem die Zinken/Hülsen in einem einzigen Arbeitsgang ausgebildet werden. Die Betrachtungen in dem vorhergehenden Beispiel schließen die Möglichkeit ein, die Hülsen des Werkstücks so auszubilden, dass die Verbindung verdeckt ist, die Möglichkeit, dass eine stabile Verbindung aufgebaut werden kann (Fähigkeit der Zinken mit den Hülsen einzugreifen) und Ähnliches. Die gleichen Überlegungen können für verschiedene andere Verbindungen, wie eine abgeschrägte gleitende Schwalbenschwanzverbindung oder einen gleitenden Schwalbenschwanz-Sockelbereich, gelten. Im vorliegenden Fall kann ein Werkzeugeinsatzanschlag an der Schablone angebracht werden, da die Auswahl der Fortsätze/Hülsen verändert werden kann. Im Gegensatz dazu kann, wenn eine durchgehende Schwalbenschwanzverbindung oder eine Fingerzinkenverbindung geschnitten wird, die sich durch die Werkstücke erstreckt (d. h. im Allgemeinen von zwei Seiten sichtbar ist), die Gesamtdicke der Werkstücke beim Bilden der Verbindung berücksichtigt werden. Unter Berücksichtigung dieses Faktors kann ein einstellbarer Werkzeugeinsatzanschlag 101 für die Zinken/Schwänze eines durchgehenden Schwalbenschwanzsystems an der Basis 102 angebracht werden, so dass die Dicke der Werkstücke berücksichtigt wird (durch den Abstand der Schablone von der Basis, der im Wesentlichen gleich der Dicke eines der Werkstücke ist (normalerweise des Werksstücks, dass die Zinken aufweist)). So kann zum Beispiel die Position der Schlitze in der Schablone und die Position des einstellbaren Werkzeugeinsatzanschlags 101 an der Basis es einem Benutzer gestatten, die Schablone zu wenden, so dass die Finger oder Vorsprünge, die die jeweiligen Führungen bilden (9, Schwänze 116 und Zinken 122), benachbart zu der ersten Seite der Basis positioniert sind.
Bezug auf 17 nehmend, wird ein Werkzeugeinsatzanschlag mit fester Position beschrieben. In der vorliegenden Ausführung ist eine Reihe von festen Werkzeugeinsatzanschlagsystemen, entsprechend einer Tiefe von 1/2'' (1/2 Zoll – 12,7 mm) 107, einer Tiefe von 3/8'' (drei achtel Zoll – 9,52 mm) 109 und einer Tiefe von 1/4'' (ein viertel Zoll – 6,35 mm) 111 in einer einzigen Schablone 105 vorgesehen. Das Vorsehen eines festen Werkzeugeinsatzanschlags kann es einem Benutzer erlauben, die Werkzeugeinsatztiefe auf eine vorausgewählte Tiefe, wie etwa eine normalerweise verwendete Tiefe, einzustellen. Wenn zum Beispiel eine gleitende, abgeschrägte Schwalbenschwanzverbindung geschnitten wird, wählen die meisten Schreiner entweder eine 1/2'' – ( 1/2 Zoll – 12,7 mm) Verbindung, eine 3/8'' – (drei achtel Zoll – 9,52 mm) Verbindung oder eine 1/4'' – (ein viertel Zoll – 6,35 mm) Verbindung, um die Werkstücke zu verbinden. Die Werkzeugeinsatzanschläge können es dem Benutzer erlauben, sich in einer effektiven Weise schnell auf diese Werkzeugeinsatztiefen oder auf das Ausmaß, in dem sich ein Fräser über die Basis hinaus erstreckt, zu beziehen. In der vorliegenden Ausführung ist der feste Anschlag als eine Konsole gebildet, die durch ein Befestigungselement, dass allgemein fluchtend mit einem in der Schablone vorgesehenen Schlitz angeordnet ist, mit dem Hauptkörper der Schablone verbunden ist. In weiteren Ausführungen kann ein Anschlag als ein gebogener Vorsprung oder Ähnliches mit einer Schablone, einer Basis, einer festen Halterung oder Ähnlichem verbunden sein.
Bezug auf die 28A, 28B und 29 nehmend, ist ein variables Fräser-Zwischenringsystem 131 beschrieben. Fachleute werden erkennen, dass, wenn auch das Ringsystem der vorliegenden Ausführung für das Gestalten einer Schlitz-Zapfenverbindung beschrieben ist, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auch für das Bilden von Einlagen, für die Verwendung mit verschiedenen Verbindungsführungen, für auf den Nutzer zugeschnittene Führungen, Schriftschablonen und Ähnliches zum Ermöglichen eines variablen Abstands zwischen einer Führung und einem Fräserwerkzeugeinsatz geeignet sein können. Das variable Fräser-Zwischenringsystem weist einen Ringkörper 115 auf, der ausgestaltet ist, um von einer Fräserbasis oder Fräser-Unterbasis 113 aufgenommen zu werden. So ist zum Beispiel der Ringkörper 115 als eine im Wesentlichen zylindrische Hülse mit einem sich nach außen erstreckenden Flansch 127 und einem mit Gewinde versehenen Endbereich 129 ausgebildet. Der mit Gewinde versehene Endbereich 129 kann mit einem Verriegelungsring 117, der ein entsprechendes Gewinde aufweist, in Eingriff gebracht werden, um das Ringsystem 131 an einer Fräser-Unterbasis zu befestigen. In einem vorteilhaften Beispiel sind die Fräser-Unterbasis/der Ringkörper so ausgestaltet, dass der Flansch im Wesentlichen bündig mit der Unterbasis oder leicht gegenüber dieser eingezogen ist. Eine im Wesentlichen zylindrische äußere Hülse 121 mit einer durchgehenden Öffnung, um um einen Bereich des Ringkörper 115 herum aufgenommen zu werden, kann über Reibungseingriff, magnetischen Eingriff oder Ähnliches befestigt werden. So kann zum Beispiel ein O-Ring 125 mit einem ausreichend hohem Reibungskoeffizienten zum Halten der äußeren Hülse während des Fräsens zwischen der äußeren Oberfläche des Ringkörpers und der äußeren Hülse angeordnet sein. Vorzugsweise wird der O-Ring 125 in einer Nut 133 gehalten, die in der inneren Öffnung der äußeren Hülse 121 gebildet ist. Das Halten des O-Rings in der äußeren Hülse 121 kann verhindern, dass der O-Ring den Ringkörper 115, der einer Schablonenführung folgt, behindert, wenn sich die äußere Hülse außer Eingriff befindet.
Weiterhin kann eine Ringkörpernut 119 vorgesehen sein, um das Ausrichten der äußeren Hülse 121 mit dem Ringkörper 115 zu unterstützen. Fachleute werden erkennen, dass ein Satz von äußeren Hülsen mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder ein Satz von Ringkörpern mit verschiedenen Durchmessern für das Ermöglichen einer variablen Beabstandung vorgesehen werden kann. So kann zum Beispiel eine erste äußere Hülse mit einem ersten Durchmesser als Teil eines Satzes mit einer zweiten Hülse vorgesehen sein, die einen zweiten äußeren Durchmesser hat, der größer ist als der erste Durchmesser. In einem weiteren Fall kann eine Reihe von Ringkörpern mit verschiedenen äußeren Durchmessern für einen im Wesentlichen gleichen Zweck vorgesehen sein. In einer vorteilhaften Ausführung weist ein variables Zwischenringsystem einen Satz von Ringkörpern/äußeren Hülsen auf, die den üblicherweise gebildeten Schlitz-Zapfenverbindungen, wie etwa einer 1/2'' – (1/2 Zoll – 12,7 mm) Verbindung, einer 3/8'' (drei achtel Zoll – 9,52 mm) Verbindung oder einer 1/4'' – (ein viertel Zoll – 6,35 mm) Verbindung entsprechen. Weitere Ringkörper/äußere Hülsen mit geringfügig größeren oder kleineren äußeren Durchmessern können vorgesehen sein, um eine Feineinstellung zu gestatten, um das Bilden einer Verbindung oder einer Einlage mit einer festeren oder loseren Passung zu erlauben.
In einem Beispiel eines Verfahrens zum Bilden einer Schlitz-Zapfenverbindung wird eine Schablone mit den gewünschten Abmessungen konfiguriert. Ein erstes mit einer Zunge zu konfigurierendes Werkstück oder ein Einsatzelement wird unter Verwendung eines Fräsers mit einem daran angebrachten Ringkörper, um der Schablone zu folgen, konfiguriert. Ein zweites mit der Schlitz-Zapfenverbindung zu konfigurierendes Werkstück oder ein Aufnahmeelement wird mit einem Fräser, an dem ein Ringkörper mit angebrachter äußerer Hülse angeordnet ist, gebildet. Das erste und das zweite Werkstück werden nachfolgend miteinander verbunden.
Bezug auf 18 nehmend ist dort eine Fräserauflage 135 für das Verwenden mit einer Aufspannvorrichtung dargestellt. In der vorliegenden Ausführung ist die Fräserauflage mit einem flachen oder planaren Schienenbereich 137 gebildet, der im Wesentlichen mit der Oberfläche der Schablone bündig oder gleich ist. Das Ausrichten des Fräserauflagers 135 im Wesentlichen gleich mit der Schablone kann ein Kippen oder Schrägstellen des Fräserwerkzeugeinsatzes während des Betriebs verhindern, wobei eine Stützfläche zum Auflegen des Fräsers während der Formungsarbeitsgänge bereitgestellt wird. Das Schrägstellen des Fräsers/Fräserwerkzeugeinsatzes, wenn der Fräser durch die Führung gehandhabt wird, kann dazu führen, dass die Verbindung nicht korrekt zusammenpasst. Die Fräserauflage in der vorliegenden Ausführung ist an der Befestigungsschiene 141 angebracht, die in dem Schablonenbefestigungsbügel 139 vorgesehen ist. In weiteren Ausführungen kann die Fräserauflage an der Schablone, an der Basis einer Aufspannvorrichtung 100 und Ähnlichem befestigt sein. Eine Auflageversteifung, die sich über die Länge der Fräserauflage 135 erstreckt, kann zum Verstärken des Gehäusebereichs 145 vorgesehen sein. Der Gehäusebereich 145 ist mit einem gekrümmten oder mehrkantigen Bereich gebildet, der im Allgemeinen in Richtung auf die Basis gerichtet ist. In dieser Ausgestaltung kann der Gehäusebereich 145 Staub und Abfall, der während des Entfernens von Material erzeugt wird, weg von der Schablone/von dem benachbart der Schablone betriebenen Fräser leiten, wenn dieser an der Aufspannvorrichtung 100 angebracht ist. Weiterhin kann die Fräserauflage 135 in Verbindung mit einem Staubsammelbehälter 147 verwendet werden, um Staub und Abfall zu sammeln.
Bezug auf die 18 und 19 nehmend, kann der Staubsammelbehälter 147 als ein abnehmbares Zubehör zu der Aufspannvorrichtung 100 vorgesehen sein. Vorzugsweise erstreckt sich die Sammelbehäl– teröffnung 153 im Wesentlichen entlang der ersten Seite 106 der Basis 143, um Staub und Abfall in ein entferntes, durch einen Schlauch angeschlossenes Vakuumsystem zu leiten. Der Staubsammelbehälter 147 weist einen Befestigungsmechanismus zum Verbinden des Sammelbehälters mit der Basis 143 der Aufspannvorrichtung auf. In der vorliegenden Ausführung weist der Staubsammelbehälter ein Paar voneinander beabstandeter Stangen 151 auf (eine ist mit der Bezugszahl gekennzeichnet), die abnehmbar in einer in der Basis vorgesehenen Öffnung oder Ausnehmung aufgenommen werden. Die Stangen können Gewinde aufweisen, um durch eine Mutter befestigt zu werden, die an der gegenüberliegenden Seite der Basis 143 angeordnet ist. In weiteren Ausführungen können verschiedene Befestigungsmechanismen zur Anwendung kommen, wie etwa ein aufgenommenes Schienensystem, ein System von Befestigungselementen (z. B. eine Schraube oder ein Schraubenbolzen, die in einer mit Gewinde versehenen Öffnung in der Basis aufgenommen werden), eine Verriegelungslippe und eine Halterung (so dass der Sammelbehälter von einer Halterung herabhängt, um ein effektives Leeren zu ermöglichen) und Ähnliches. Ein Auslassflansch 149 kann zum Anbringen eines geeigneten Schlauchs oder Kanals zum Überführen des Staubs/Abfalls in ein zentrales oder zugeordnetes Vakuumsystem vorgesehen sein. In weiteren Ausführungen kann ein Befestigungsmechanismus, wie etwa ein verformbares System von Vorsprüngen, eine Reibungsverriegelung oder Ähnliches, an oder benachbart zu dem Auslassflansch 149 zum Befestigen eines Vakuumabsaugschlauchs an dem Sammelbehälter vorgesehen sein.
Es ist zu erkennen, dass zahlreiche Veränderungen in Form, Aufbau und Anordnung der Bauteile der Erfindung erfolgen können, ohne von deren Schutzumfang abzuweichen. Die hierin vorher beschriebe Form ist lediglich ein Ausführungsbeispiel. Es ist beabsichtigt, dass die nachfolgenden Ansprüche solche Veränderungen einbeziehen und einschließen.

Claims

Aufspannvorrichtung zur Unterstützung bei der Entfernung von Material beim Bilden einer Verbindung zwischen Werkstücken, umfassend: eine Basis (102) mit einer ersten Seite (106) und einer zweiten Seite (108), wobei die zweite Seite im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Seite ist, und ein Schablonen-Befestigungssystem (181), das mit der Basis verbunden ist, wobei das Schablonen-Befestigungssystem aufgebaut ist, eine Schablone aufzunehmen, die eine Führung zum Unterstützen bei dem Ausbilden von miteinander verbundenen Werkstücken aufweist und wobei das System erlaubt, die aufgenommene Schablone sowohl in Bezug auf die erste Seite der Basis als auch die zweite Seite der Basis zu positionieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Schablonen-Befestigungssystem aufweist: einen Befestigungsbügel (139), der an jedem Ende der Basis in Bezug auf die zweite Seite (108) der Basis einstellbar positioniert ist und aufgebaut ist, eine einstellbare Positionierung der aufgenommenen Schablone in Bezug auf die zweite Seite der Basis zu erlauben, und eine Befestigungsschiene (141), die von jedem der Befestigungsbügel gehalten wird und sich von diesem erstreckt und entlang derer die Schablone einstellbar in Bezug auf die erste Seite (106) der Basis positioniert werden kann.
Aufspannvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit zumindest einem Anschlag (199) zur Vorauswahl der Stellung, in der die aufgenommene Schablone entlang der Befestigungsschienen positioniert wird.
Aufspannvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem einstellbaren Anschlag, der aufgebaut ist, eine Benutzerauswahl der Stellung zu erlauben, in der die aufgenommene Schablone entlang der Befestigungsschienen positioniert wird.
Aufspannvorrichtung nach Anspruch 3, wobei jeder Befestigungsbügel eine mit Gewinde versehene Öffnung zum Eingriff mit einem mit Gewinde versehenen Stabanschlag aufweist.
Aufspannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede Befestigungsschiene einen mehrkantigen Querschnitt hat.
Aufspannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder Befestigungsbügel einen Schlitz (189) aufweist, der senkrecht zu den Befestigungsschienen zur Aufnahme eines sich nach außen erstreckenden, mit Gewinde versehenen Stabs (138) ausgerichtet ist, der an der Basis befestigt ist.
Aufspannvorrichtung nach Anspruch 6, ferner mit einem Knopf (146), der zumindest eine aus einer mit Gewinde versehenen Öffnung oder einer mit Gewinde versehenen Ausnehmung aufweist, wobei der Knopf zum Eingriff mit der mit Gewinde versehenen, sich nach außen erstreckenden Stange ausgebildet ist, um ein Festlegen der Befestigungsbügel zu erlauben.
Aufspannvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem ersten Schablonenanschlag (200) und einem zweiten Schablonenanschlag (202), wobei der erste Schablonenanschlag in einer ersten Stellung in Bezug auf die Befestigungsschienen angeordnet ist und wobei der zweite Schablonenanschlag in einer zweiten Stellung in Bezug auf die Befestigungsschienen angeordnet ist, die sich von der ersten Stellung unterscheidet.
Aufspannvorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein einzelner Schablonenanschlag, der in dem ersten und dem zweiten Schablonenanschlag enthalten ist, für einen individuellen Kontakt mit der aufgenommenen Schablone aufgebaut und angeordnet ist, die auf der ausgebildeten Schablonenführung basiert, die mit der Aufspannvorrichtung implementiert werden soll, wobei der individuelle Schablonenanschlag eine vorgewählte Stellung entlang der Befestigungsschienen festlegt, an der die aufgenommene Schablone positioniert werden soll.
Aufspannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Befestigungsschienen aufgebaut sind, um die aufgenommene Schablone in einer verschiebbaren Aufnehmung aufzunehmen.
Aufspannvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit Mitteln zum Befestigen der aufgenommenen Schablone an dem Schablonenbefestigungssystem.