Wo gehobelt wird, da fallen Späne

Batucada

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DSC_6210_FS.jpg
Es gibt unheimlich viele Arten und Gelegenheiten, wie man Holz zerbröseln kann. Die Einen tun's professionell, die Anderen, so wie ich, schauen ihnen dabei gelegentlich über die Schultern und wollen gleich ziehen. Fräsen war vor langer Zeit meine Einstiegsdroge, man bekam ein Gefühl der Macht über das Holz und es war phantastisch zu sehen, wie die Späne nur so dahin flogen. Eine geräumige Formatkreissäge war danach schon ein respektabler Fortschritt. Eine schicke Bandsäge fügte dem bunten Bild der Möglichkeiten wieder einen neuen Farbtupfer hinzu und die unendliche Gier nach der Macht über das Holz war wieder einmal bestärkt worden. Mit den Maschinen eröffneten sich immer wieder weitere Felder, aber es war trotzdem noch nicht genug. Irgendwo hatte die Macht dann doch ihre Grenzen: eine Hobelmaschine würde das Potenzial doch erheblich verstärken.

Nun, ich bin kein gewerblicher Anwender, der aus solcher Sicht seine Maschinen mit professionellen Massstäben aussucht. Bei mir entstand der Bedarf völlig unverhofft, als ich mit meinem Vorhaben an scheinbar unüberwindliche Grenzen zu stoßen schien, die ich nur mit einem riesigen Zeitaufwand hätte bewältigen können. Die Zeit hatte ich aber nicht. Der Gang in den nächsten nahegelegenen Baumarkt war also vorbestimmt und auf dem Rückweg befand sich eine kleine Hobelmaschine im Gepäck, die wohl zu Hunderttausenden irgendwo in China von einem Band fallen, einzig zu unterscheiden an der äußerlichen Farbgebung, je nach dem welcher "Marken"-Hersteller das Ding in seinen Katalog aufgenommen hatte.

Mein damaliges Projekt konnte ich geradeso im zeitlichen Rahmen beenden. Das war gut so und machte mir Mut für das nächste Projekt. Das nächste Projekt zeigte dann jedoch meinem Hobel dessen Grenzen auf, als die lümmelhafte Lagerung der Messerwelle ihre schwachen Flügel streckte. Reklamation, Maschine einschicken? Das ging nicht, wieder hing mir die Zeit gnadenlos im Nacken. Also hab' ich die Maschine zerlegt, sah die schändliche Bescherung und hab' für die Lagerung eine zunächst dauerhafte Ersatzlösung gefunden. Das Projekt bekam ich dann doch noch ohne weiteren Stress geregelt.

Platz schaffen für etwas Neues

Der glückliche Ausgang meines letzten Projektes gab mir den Mut, ein neues Projekt zu starten. Vielleicht war es schon Übermut, wenn man sich die Rahmenbedingungen anschaut. Vom Umfang her bestimmt drei mal so groß wie die beiden voran gegangen Projekte. Ich hab' dann gelegentlich was an der Hobelmaschine richten müssen, sie hatte dann bis zum Schluss ächzend (sie, die Maschine) und seufzend (ich) durchgehalten, auch die Lagerung. Klar, die Maschine war nach den Aktionen so richtig abgenudelt. Heute ist sie nicht mehr existent, sie hat ihr Leben in einem Schrottkübel ausgehaucht. Der Übergang war aber trotzdem nicht abrupt, eher fließend, ich hab' sie noch bei der Herstellung des neuen Projektes, dem Bau einer Abrichte etwas beteiligt.

Jetzt hab' ich das mit meinen voran gegangenen Worten schon vorweg genommen, dass ich mir keine nigelnagelneue Hobelmaschine mehr kaufen werde. Es waren außerdem noch weitere Überlegungen vorhanden, die sich aus meiner Arbeitsweise ergaben. Das Auftrennen an der Bandsäge gelang immer dann gut, wenn an mindestens einer der Seiten eine abgerichtete Fläche vorhanden war. Wenn ich dünne Leisten schneiden wollte, habe ich mir beide Seiten eines Blocks gehobelt, also erst abrichten und dann durch die Dickte. Ok, ich hätte beide Seiten abrichten können. Aber egal, bei einer kombinierten ADH sind oft überaus lästige Umstellungsprozesse notwendig, um von der einen Betriebsart in die andere zu kommen, das wollte ich mir für die Zukunft ersparen.

001 Kombimaschine Asien .jpg

Eine solche Maschine für meine Hobbywerkstatt? Geschenkt hätte ich sie sicher genommen. Erfüllt sie doch etwas von dem, was mein ehemaliger Chinaböller hätte haben sollen, damit aber nicht aufwarten konnte. Hätte ich eine Serie von Fußbänkchen bauen wollen, dann wären die Tischlängen (44 cm) des Chinaböllers wohl ausreichend gewesen, Werkstücke mit einer Länge von mehr als 1,5 m neigten dazu, Krämpfe in den Handgelenken zu generieren.

Eine komfortable Abrichte zu bauen, schien keine sonderliche Herausforderung zu sein. Anders sah es dagegen bei den Gedanken um den Bau einer Dickte aus, doch da hatte ich mögliche Bedenken gar nicht erst aufkommen lassen. Mit dem Wahlspruch "Geht nicht - geht nicht." wurden aufkeimende Bedenken, wenn überhaupt, zunächst betäubt. Mit dem Wissen um erfolgreiche Protagonisten in der hehren Zunft der Hobbyisten war meine Gedankenwelt gänzlich mit dem Bau einer Abrichte beschäftigt. Mit einer genauen Vorstellung von einer Abrichte bot sich mir ein wirklicher Einstiegspunkt und das Thema Dickte wurde auf später vertagt, notfalls hätte ich auch eine transportable Dickte eingesetzt, wie eine solche oft für Montagen auf Baustellen verwendet wird. Bei mir gedieh also der Gedanke um eine Hobelmaschine, die ohne lästige Umrüstung beide Funktionen, Abrichten und Dickenhobeln gleichzeitig anbietet. Das alles sollte selbstverständlich in einem einzigen Gestell untergebracht sein.
DSC_6191.jpg

Die nigelnagelneue Hobelmaschine ist noch nicht fertig gestellt. Es fehlt noch so einiges:
  • der Schutz vor rotierenden Messern an der Abrichte,
  • die dringend benötigten Abdeckungen an der Dickte,
  • die gesamte Elektrik,
  • die Anzeigen zur Einstellung der Spandicke beim Abrichten und beim Dickenhobeln.
Am Ende des Projektes sollte die Liste neben anderen Dingen abgearbeitet sein.

Eine berechtigte Frage, was mich dazu bewegt hat, die Hobelbreite von 260 mm zu favorisieren, lässt naturgemäß mehrere Antworten zu. Eine schlüssige Antwort wird die sein, dass ich vormals einen Chinaböller mit einer solchen Breite besessen habe. Hiermit habe ich meine ersten Erfahrungen gemacht. Sicher wäre es schön und vielleicht auch von Vorteil, über eine größere Breite verfügen zu können, 320 mm hatte ich auch schon mal in Erwägung gezogen, da auch da Schleifen der Messer auf der vorhandenen Vorrichtung möglich gewesen wäre. Zum Beispiel hätte ich eine gebrauchte Maschine von EB mit dieser Breite sicher auch gekauft, mg sie noch so alt gewesen sein, aber solche Exemplare sind scheinbar schneller wieder aus dem Angebot verschwunden, als sie jemals erschienen sind. Für das, was ich in Zukunft noch machen möchte, erscheint mir die 260er aber dennoch ausreichend zu sein. Ein nächster Aspekt war auch die Wiederverwendung bestimmter Teile des ehemaligen Chinaböllers, der beim Kauf eben mit dieser Breite daherkam.

Und noch etwas Wichtiges vorab: Meine Darstellung des Baufortschrittes folgt nicht immer synchron zu den tatsächlich zeitlich gestaffelten Abläufen. Meine Beschreibung fasst die Abläufe thematisch zusammen. Sprünge, die sich aus dem ergänzenden Bildmaterial ergeben, sind des halb nicht zu vermeiden.

Fortsetzung folgt

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Die Antriebsfrage: Nachhaltig oder nicht

Ob nun die Wiederverwendung von Bauteilen schon zu einer wirklichen Nachhaltigkeit führt, kommt immer auf das Auge des Betrachters an. Auch den Bau einer Maschine kann man so aus verschiedenen Blickwinkeln betrachten. Die Vielfalt der Möglichkeiten liegt zwischen zwei Extremen. Da ich den Bau einer Maschine als mein eigenes Privatvergnügen betrachte, findet dessen Begründung unter Ausschluss der Öffentlichkeit statt. Und damit bin ich auch gleich beim Recycling, was ich als wertvoll erachte.

Für die Abrichte habe ich außer einem Motor so gut wie keine Teile der Wiederverwendung zugeführt, die Messerwelle einschließlich der Keilleisten wurden als Ersatzteile erworben. Bei der Dickte sieht das schon etwas anders aus, worüber ich im Verlauf der Projektbeschreibung sicher noch zu berichten weiß.
003 Kärcher Original.jpg

Das war die Ausgangslage: Die Motoren der Hochdruckreiniger sind für ihre ursprüngliche Aufgabe hoch spezialisiert und können daher nicht, ohne Durchführung mechanischer Änderungen für andere Zwecke eingesetzt werden. Der Hersteller gibt für seine Motoren eine Wellenleistung von 1,7 kW an, der Leistungswert kann sehr leicht über die für den ursprünglichen Zweck zugrunde gelegten Förderdaten verifiziert werden. Mit 1,7 kW ist diese Bauart des Motors dem Universalmotor (1,5 kW) eines Chinaböllers hoch überlegen, nicht nur wegen der etwas höheren Wellenleistung, sondern gerade wegen des besseren Wirkungsgrades und der damit verbundenen geringeren thermischen Verlustleistung. Ausgestattet mit in der Wicklung eingebetteten Thermoschaltern (170 °C) ist ein solcher Motor schon für extreme Bedingungen geschaffen worden, eigentlich zu schade, um auf dem Schrotthaufen zu landen.

004 Kärcher modifiziert.jpg

Natürlich geht der Umbau nicht mit einfachen Mitteln vonstatten. Wenn jemand aber den Zugang zu einem Motorenwickler hat, lässt sich eine fachgerechte und sichere Umsetzung schon bewerkstelligen. Die im weiter oben im Bild sichtbaren Lager können nicht weiter verwendet werden, sie müssen gegen geschlossene getauscht werden. Außerdem muss das Gehäuse bearbeitet werden, um einerseits einen möglichst kompakten Aufbau realisieren zu können und andererseits, um eine möglichst kurze Verlängerung der Läuferwelle einzuplanen.

005 Motor Maßskizze.jpg

Die vorstehende Skizze gibt etwas Aufschluss über den Umfang und die Art der notwendigen mechanischen Umbaumaßnahmen. Bei dem Motor handelt es sich im elektrischen Sinne um einen klassischen Kondensatormotor, dessen Wicklungsschaltung zur besseren Handhabung nach außen geführt wurde. Im Zuge dieser Maßnahmen wurde der bereits erwähnte Thermoschalter entfernt, stattdessen wurden PTC-Widerstände mit einer Ansprechtemperatur von 130 °C eingewickelt. Die Umbaumaßnahmen wurden messtechnisch begleitet, um für die Einhaltung der erforderlichen Isolationswiderstände einen Nachweis zu erhalten. Mittels einer abschließenden Isolationsprüfung wurden die elektromechanischen Umbaumaßnahmen erfolgreich beendet.

006 Motor Dauerlauftest.jpg

Da die ursprünglichen Umgebungsbedingungen nicht mehr mit den aktuellen vergleichbar sind, wurde die Oberflächenkühlung angepasst. Das frühere Lüfterrad wurde gegen ein effizienteres getauscht, welches auf die nachgerüstete Lüfterhaube angepasst ist. Von der gleichen niederländischen Firma stammen auch die anderen Teile wie Klemmbrett, Anschlusskasten usw. Unter den neuen Bedingungen wurde ein mehr als dreistündiger Dauerlauftest absolviert, um während des Leerlaufes die Temperatur im thermischen Beharrungszustand zu ermitteln.

Mit dem Abschluss der Arbeiten war dann auch sichergestellt, dass der Motor wiederverwendet werden kann, was somit gleichsam den Startschuss für den Bau der Abrichte bedeutet hatte. Wobei aber die Erreichbarkeit des vorliegenden Ergebnisses nie im Zweifel stand.


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Auf der Suche nach der Basis

Ich hatte mich viel mit dem Bau des Rahmens für die Abrichte beschäftigt. Auf jeden Fall war es naheliegend dort hinzuschauen, wie andere den Bau einer Abrichte bewältigen, auch ein wenig dem Grundsatz folgend: "Lieber schau'n und klau'n als selber bau'n". Einiges habe ich mir hier bei Gerry Grzadzinski abgeschaut. Wobei die Ursprungsidee von Matthias Wandel auf dieser Seite zu finden ist. Von Matthias Wandel habe ich mich leiten lassen, was die Dickenverstellung der Spanabnahme beim Aufgabetisch betrifft. Gerry Grzadzinski hat mich bei anderen Details beeinflusst, speziell die Lagerung der Messerwelle betreffend, doch dazu später mehr. Meine Abrichte ist daher das Ergebnis aus den verschiedensten Überlegungen und Abwägungen sowie aus vielen Einflüssen, die ich bei meinen Streifzügen durch das Internet wie ein nasser Schwamm in mich aufgesogen habe.

007 Abrichte Zusammenstellung Basis.jpg

Diese Skizze ist das Ergebnis eines längeren Prozesses, bei dem viele Überlegungen eingeflossen sind. Die Grundstruktur besteht aus einem selbsttragenden Rahmen, der die Hauptkomponenten, wie
  • den Aufgabetisch,
  • den Abnahmetisch,
  • die Messerwelle und
  • den Antrieb
aufnimmt. Der Rahmen sollte möglichst formstabil und annähernd verwindungsfrei sein. Die Formstabilität in Längsrichtung wollte ich durch auf den Innenseiten der Rahmenflanken eingenutete Multiplex-Leisten erzielen. Die Verwindungsstabilität war schon etwas schwieriger zu gestalten, die Hauptlast tragen hierbei die inneren Querstreben, ebenfalls eingenutet, vor und hinter der Messerwelle, sowie schließlich auch die Endplatten einer Verwindung hemmend gegenüber stehen. Durch den Einbau der inneren Querstreben entstand gleichzeitig ein Schacht, der sich vorzüglich zur Absaugung der anfallenden Späne angeboten hat.

Das zentrale Element ist in jedem Fall, wie sollte es auch anders sein, die Messerwelle, ihr hat sich alles unterzuordnen. Nach ihr richtet sich der Einbau des Abnahmetisches bzw. des Aufgabetisches. Wenn man diese Prämissen bei der Bearbeitung von Flächen strikt einhält, gleicht der spätere Zusammenbau einem Kinderspiel. Der Abnahmetisch ist in der Höhe und in der Neigung einstellbar. Grundsätzlich gilt das auch für den Aufgabetisch und damit zusätzlich zur einstellbaren Dicke der Spanabnahme. Diese grundsätzliche Einstellbarkeit ist ein wesentliches Merkmal, was ich bei meinem Chinaböller schmerzlich vermisst hatte.

Eine Besonderheit liegt bei dem Parallelogramm-System zur Dickeneinstellung der Spanabnahme. Ob das Parallelogramm-System generell eine Besonderheit ist, kann ich nicht beurteilen. Aber im Gegensatz zu meinem alten Chinaböller bringe ich diesem System wesentlich mehr Vertrauen entgegen. Bei meinem Chinaböller war es das System der "schiefen Ebene", das grundsätzlich auch nicht schlecht ist, solange es neu ist. 4 winzige Schiebeklötzchen laufen in schräg gestellten Langlöchern, welche die schiefe Ebene ausmachen, jeweils 2 von diesen Schiebeklötzchen gibt es auf jeder Seite des Tisches und werden durch magere Schrauben gehalten, die auch noch in einem minimalen Abstand von 65 mm angeordnet sind, bei einem Hebel von 420 mm wird das System arg auf Scherung beansprucht. Ob dann zum guten Schluss die Tische flächenparallel stehen? Wer weiß! Es gab eh keine Möglichkeit die Tische des Chinaböllers zu justieren. Also, das ist Schnee von gestern und soll mich nicht mehr interessieren, weil das von mir geschaffene System gleich um mehrere Zehnerpotenzen präziser arbeitet und den Vergleich ohnehin nicht scheuen muss. Doch davon später mehr.

Die Positionierung des Antriebes geschieht auch nicht rein zufällig, sondern folgt einem bestimmten Ritual. Auf Basis der Maße, die bei der Wahl eines möglichen Einbauplatzes ermittelt werden, lässt sich eine Riemenlänge berechnen, welche auf die nächst höhere handelsübliche Länge erweitert wird. Diese so bestimmte Standardlänge ist die Basis zur Berechnung der exakten Einbauposition, wie diese in der Skizze angegeben ist. Das System ist einfach und effektiv, weil es den Einbau einer Spannrolle überflüssig macht.

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Am Anfang stand lag die Platte

008 am Anfang stand die Platte.jpg

Für die brennend heiße Frage, wie ich zu einem funktionierenden Rahmen kommen würde, galt es schließlich noch eine Lösung zu finden. Einer Konstruktion aus Massivholz, wie von Matthias Wandel empfohlen, konnte ich keine positiven Aspekte abgewinnen. Matthias Wandel hat zwar in anderen Bereichen, wie z.B. sein berühmter Bauvorschlag zu einer Bandsäge, mit Massivholz gute Erfolge verzeichnen können. Ich denke aber, dass der Bau einer Abrichte eine ganz andere Liga ist, denn mir scheint es so, dass in der letzten Konsequenz keine Voraussagen gemacht werden können, wie der Rahmen sich bei Änderung des Feuchtegehaltes verhalten würde. Ich mag mich zwar irren, ich wollte es aber auch nicht austesten. Der Bau mit Massivholz schied also aus.

Dagegen würden Längsträger aus Multiplex, direkt beschafft in der notwendigen Endstärke den Geldbeutel ziemlich derbe schröpfen, denn ich hätte eine ganze Platte kaufen müssen - und was mach' ich dann mit dem Rest? Aufgedoppelte Längsträger aus Multiplex fallen wesentlich günstiger aus, die zusätzlich anfallende Arbeit nimmt man als Hobbyist gelegentlich gerne in Kauf.

So habe ich zunächst einmal die Dimensionen ausgelotet und überschlagen, wie ich die notwendigen Bauteile aus einer Platte mit 18 mm Stärke ohne nennenswerten Verschnitt heraus bekommen würde, die notwendigen Stärken sollten anschließend durch die geplante Doppelung entstehen. Die Doppelung bringt sogar noch einen Vorteil mit sich, denn ein eventueller Verzug des Multiplexes kann wegen der geringeren Stärke der einzelnen Bauteile mit geringstem Aufwand begradigt werden, um so nach dem Verleimen mit einer exzellenten geraden Linie zu glänzen. Schließlich lag die Platte vor der Säge, somit war die Entscheidung fast schon zementiert und so sollte es auch bleiben.

009 Rahmenteile bohren.jpg

Der Rahmen sollte im Endzustand eine Decklackierung bekommen, daraus konnte ich für mich den Vorteil ableiten, dass die benötigte Presskraft für die Doppelung nicht unbedingt durch Zwingen aufzubringen gewesen wäre, sondern durch Verschrauben. Denn ich hätte ohnehin keine ausreichende Anzahl an Zwingen gehabt, um über die Fläche eine gleichmäßig verteilte Presskraft aufzubringen. Deshalb habe ich ein Bohrungsmuster angezeichnet und die Streifen aus Multiplex gemeinsam vorgebohrt. Die Streifen mit den Durchgangslöchern wurde nachher etwas größer aufgebohrt. Das Verleimen gelang somit völlig stressfrei. Nach der Trocknung des Leims wurden alle Schrauben entfernt und die Löcher verspachtelt.

010 Rahmenbau.jpg
Vor dem endgültigen Zusammenbau wurde schon mal zusammengestellt, was hinterher auch zusammengehören sollte. So bekam ich endlich mal einen Eindruck von dem, was bisher nur in meiner planerischen Phantasie existierte. Zu sehen sind die Längsnuten, in die später Streifen aus Multiplex eingeleimt werden. Die Streifen sollen einem Verzug der Längsträger entgegen wirken. Der Teil links im Bild ist der Teil, der den Aufgabetisch aufnehmen soll. Die gefrästen Taschen halten den Platz vor, der für die Verstärkung von Lagerstellen des Parallelogramm-Systems beansprucht wird.

Anmerkung: Meine Darstellung des Baufortschrittes folgt nicht immer synchron zu den tatsächlich zeitlich gestaffelten Abläufen. Bevor also der tatsächliche Zusammenbau stattgefunden hatte, nahm ich noch rasch die Gelegenheit wahr, die Längsträger als Hilfslineale zu verwenden, um die Oberflächen der Tische plan zu fräsen.

011 Rahmenbau.jpg 012 Rahmenbau.jpg

Die Elemente des Rahmens sind jetzt mit einander verleimt. Vor dem Verleimen wurden auf dem Werkstatttisch ein paar Klötze als Hilfskonstruktion befestigt. Die Hilfskonstruktion sollte bewirken, dass sich beim Verleimen und besonders während der Trocknungszeit alle Elemente des Rahmens exakt in der vorbestimmten Position befinden. Somit sollte der Idealzustand des Rahmens hergestellt und dauerhaft "eingefroren" werden. In der Einsicht von unten zeigt sich der Blick auf die Nuten für die Streifen, mit denen ein Trichter für die Späneabsaugung geformt wird. Die Streifen werden später noch eingeschoben. Damit hat der Trichter einen annähernd quadratischen Auslass, der dann noch mit einem Übergangsstück - vierkant-auf-rund - abgeschlossen wird. Dieser Abschluss verwehrt jedoch jeden zukünftigen Zugriff auf den Raum unterhalb der Messerwelle. Also was tun? Ein kreisrunder Ausschnitt schafft die Abhilfe.

013 Rahmen Ausschnitte.jpg 014 Querschnitt Messerwelle.jpg

Die Durchführung dieses Arbeitsganges ist geradezu essentiell. In dieser Vertiefung soll das Lager-System der Messerwelle seinen Platz finden. Die Skizze zeigt einen Querschnitt durch das System. Durch das Fräsen wird auf beiden Seiten des Rahmen einen einheitliche Tiefe hergestellt, auf der jeweils eine Lagerbank befestigt wird. Die Lagerbänke werden dabei später fest und unwiderruflich in den Seitenträgern verankert. Die Lagerbänke tragen die Lagergehäuse, welche zu Wartungszwecken demontiert und anschließend ohne übermäßigem Aufwand wieder montiert werden können.

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Batucada
 

ChrisOL

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Da bin ich gespannt wie es weiter geht. Weiter oben hast du Matthias Wandel erwähnt, daran musste ich bei den Bildern auch sofort denken.

Du hast das gut geplant und durchdacht.

Ein bisschen viel Text, aber flüssig zu lesen.
 

Batucada

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Ein bisschen viel Text, aber flüssig zu lesen.
Danke für die Blumen. Aber ohne Text geht es halt nicht, so habe ich versucht, mir beim Text etwas Mühe zu geben.
Das war eine lange Zeit. Ich war jetzt gerade selbst erschrocken, als ich gesehen habe, wie lange das schon geht.
Die Abrichte zu bauen war aber nicht das ganz große Thema, die Dickte hatte es in sich, das war ein vertracktes Thema. Deshalb war gestern für mich der allerschönste Tag seit knappen 5 Monaten, als ich endlich über die Dickte sagen konnte: "Hurra! Und sie hobelt doch." Endsprechend viel Adrenalin ist jetzt selbst nach einer Nacht noch immer im Blut.

Batucada
 

elmgi

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@ Batucada,

auch wenn Du in Deiner Beschreibung technische Dinge ansprichst, die mir in dieser Form unbekannt und auch letztlich unverständlich sind, so finde ich es schon faszinierend, wie Du eine einst rein als ein Gedanke bestehende Idee nach und nach in die sogenannte Realität umsetzt.
Ich werde die Weiterentwicklung mit Interesse verfolgen, auch wenn ich sicherlich keinen Beitrag zur Lösung von irgendwelchen Detailproblemen leisten kann.
Aber alleine die Tatsache, dass Du Deinem Ansinnen mit solcher Entschlossenheit und Energie Raum gibst, hebt Deinen Selbstbau auf eine besondere Ebene. In meinen Augen eine bewundernswerte Eigenschaft, die Du Dir hoffentlich ein Leben lang bewahren kannst.

Viel Glück und tausend neue Ideen zur Überwindung von Hindernissen wünsche ich Dir!
 

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ww-ulme
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Toll, da bleibe ich auch dran. Den Bericht zu deiner FKS habe ich mir damals auch gegönnt :emoji_thumbsup:. Zu der würden mich übrigens auch mal Langzeiterfahrungen interessieren!
 

hukiman

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Hut ab, da hast du dich ja an ein Projekt getraut. Ich hätte schiss, dass mir irgendwann die Welle um die Ohren fliegt :emoji_astonished:
 

Batucada

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@elmgi

Auch bei Dir bedanke ich mich für deinen lieben Kommentar. Das mit den tausend Ideen, nee besser nicht, ich möchte ja gerne noch etwas anderes machen. Und die jetzt gebaute Hobelmaschine ist vorgesehen in diesem Winter wieder etwas fürs Enkelkind zu machen.

Und dann hab' noch'n Badezimmer, was ich neu ausstatten möchte, da liegt die Kirsche schon seit einem Jahr in der Werkstatt, die dürfte jetzt so langsam richtig trocken sein. Die Küche, da sind Umbauten fällig inklusive neuer Fronten.

Das mit der Ausdauer und der Planung, das kommt nicht von ungefähr. Das entspringt einer jahrelange Übung im Anlagenbau für die Stahlindustrie, wer die Pönale im Rücken hat, muss zielstrebig vorgehen - nicht vergleichbar mit BER.

Batucada
 

summa4ever

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Ich bin beeindruckt von dem Projekt an sich, aber besonders gut hat mir der Text dazu gefallen - Insbesondere die EInleitung zeigt deutlich das eigene Projekt- und Hobbyverständnis! Ich schaue generell nich so gern Projektvideos, sondern lese lieber Beiträge. In diesem Fall besonders!
 

Batucada

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Ich mach' mal wieder weiter

Zusammenbau der Tische

Die Tische für eine Abrichte erheben einen selbstverständlichen Anspruch auf eine dauerhafte Formstabilität. Diesen Anspruch konnten selbst die Tische meines Chinaböllers erfüllen, billiger Alu-Druckguss mit anschließend gefräster Oberfläche, damit konnte ich bei meinen mir gegebenen Möglichkeiten allerdings nicht mithalten. Wobei pures Aluminium in direktem Kontakt zu Holz allerdings auch nicht so der Bringer ist.

Meine Mitstreiter beim Bau von Tischen für eine Abrichte haben bisher auf eine stabile Platte aus Holzwerkstoff gesetzt. Es mag vielleicht sein, dass ich die Möglichkeiten zur Deformation einer stabilen Platte aus Holzwerkstoff überbewerte. Aber für solche Anwendungen sehe ich das Prinzip der Torsionsbox als eine probate Lösung an. Der Wirkungsmechanismus der inneren und äußeren Streben einer Torsionsbox ist mit dem der Rippen eines Tisches aus Guss vergleichbar. Und auch die Höhe solcher Torsionsboxen war nicht auf ein Maximum begrenzt, optisch ohnehin nicht, da der Unterbau der Tische komplett im Rahmen verschwindet und somit somit schon an sich einen schlanken Eindruck erweckt. Beide Tische sind eigentlich ziemlich simpel gestrickt, wobei der Abnahmetisch (der obere im Bild) eine kleiner Besonderheit enthält.

015 Tische für Abrichte.jpg

Während der Aufgabetisch durch einen Mechanismus mit kompliziertem Aufbau in seiner jeweiligen Position im Rahmen gehalten wird, wäre die Befestigung des Abnahmetisches schon beinahe profan, wenn ich nicht auch bei diesem Tisch eine leichte Einstellbarkeit auf Dauer einrichten wollte.

016 Abrichte Abnahmetisch.jpg 016c Abnahmetisch Querschnitt.jpg

Bei der Festlegung der Maße für den Abnahmetisch hatte ich darauf geachtet, dass der Torsionsboxanteil des Tisches mit ausreichendem Spiel in den Rahmen eingesetzt werden kann. Wenn ich jetzt keine Vorkehrungen getroffen hätte und den Tisch mit dem seitlichen Rahmen verschrauben würde, könnten erhebliche Spannungen in der Konstruktion entstehen, denn ich müsste schließlich das eingeplante Spiel überwinden. Man könnte stattdessen den Tisch von unten verschrauben, aber die leichte Einstellbarkeit leidet darunter und ich wollte es doch eigentlich bequem haben. Die Planung geschah vor dem Hintergrund, dass die grundsätzliche Einstellung des Tisches erhalten bleiben sollte, selbst wenn es mal notwendig werden würde, den Tisch aus dem Rahmen ausbauen zu müssen. Nach dem Wiedereinsetzen des Tisches sollte schließlich die alte Einstellung wieder gültig sein.

Ich bin auf diesen Punkt gestoßen, als ich die Lösungen meiner Mitstreiter studiert habe. Meine Lösung: Die zur Regulierung des Tisches eingesetzten Schrauben dienen ausschließlich zur Einstellung des Niveaus und nicht auch noch zur gleichzeitigen Befestigung im Rahmen. Deshalb konnte ich für diese Regulierschrauben ein feineres Gewinde vorsehen, eine Voraussetzung, um die Regulierung möglichst stressfrei zu bewältigen. Es fehlte noch die Fixierung des Tisches im Rahmen. Dazu habe ich mich an ein Detail bei Kugelauszügen für Schubladen angelehnt, dort sind es die Laschen, die durch Stanzen im Grundkörper entstanden sind. Diese Laschen sind relativ elastisch und bewirken einen unkomplizierten Ausgleich in der Breite, wenn genügend Spiel vorhanden ist.

016a Abnahmetisch-Lasche.jpg 016b Abnahmetisch-Lasche.jpg

Ein solche Laschen-Lösung bietet sich auch bei Multiplex an. Bei einem eingeplanten Spiel von 1 mm je Seite sollte eine Laschenlänge von etwa 70 mm ausreichend sein, die Spaltbreite überbrücken zu können. Die Herstellung solcher Laschen muss aber vor dem Zusammenbau einer Torsionsbox ausgeführt werden, denn ich habe im Innern als Gewindeeinsatz solche Einschlagmuttern verwendet, die zusätzlich noch gegen das Herausfallen bzw. Herausstoßen gesichert sind. Es empfiehlt sich auch, die Gewinde zu prüfen, denn bei einer verschlossenen Box sind Änderungen dann nicht mehr möglich.

Aus der grundsätzlichen Sicht ist der Bau des Aufgabetisches an sich nicht aufwendiger als der des Abnahmetisches. Die beiden Tische unterscheiden sich in den Maßen, weil beim Aufgabetisch die Verstellmechanik berücksichtigt werden muss. Und damit hat es sich auch schon. Der Blick auf den Querschnitt des Aufgabetisches lässt schon mal erahnen, dass die Technik um einiges präziser arbeiten wird als die eines Chinaböllers. Die Technik der Verstellmechanik wird später noch im Detail erläutert.

017 Abrichte Aufgabetisch.jpg 017a Aufgabetisch Querschnitt.jpg

Beim Bau des Aufgabetisches selbst traten keine Schwierigkeiten auf, lediglich das Fräsen der Nuten für den späteren Einbau der Lagerleisten ist mir nicht so perfekt gelungen, wie es hätte sein müssen. Meine Idee, die Teile möglichst weitgehend vorzufertigen, verlor wegen der sich später aneinander reihenden Ungenauigkeiten doch erheblich an Glanz. Um mal etwas von der Beschreibung der Mechanik vorweg zu nehmen, sollte der Leser wissen, dass insgesamt 3 Achssätze zu je 3 Achsen in gleichen Abständen anzuordnen sind. Mein "oberschlauer" Einfall: Ich fertige mir eine Bohrschablone an, dann gleicht sich eine mögliche Ungenauigkeit der Bohrschablone von selbst aus, ohne dass man von einer Ungenauigkeit überhaupt eine Kenntnis erhält. So weit, so klug! Mein Fehler: Ich hätte die Lagerleisten nicht vor dem Einbau und der Verleimung bohren sollen, sondern erst danach. Ich war ob der Idee, eine Bohrschablone zu verwenden, etwas zu euphorisch und außerdem war das Bohren im Stadium aller Einzelteile die leichtere Übung. Doch das sollte sich rächen, denn beim anschließenden probeweisen Zusammenbau machten sich nicht einkalkulierte Ungenauigkeiten mit äußerster Fatalität bemerkbar. Um den Fehler später wieder gut zu machen, habe ich die in den Lagerleisten vorhandenen Bohrungen mit Dübeln aus Hartholz wieder verschlossen und verleimt. Und das alles im eingebauten Zustand. Das hätte ich sicher leichter haben können.

018 DSC_5906 Planfräsen der Oberfläche.jpg

Ursprünglich wollte ich die Idee von Gerry Grzadzinski abkupfern und ebenfalls Platten aus Stahlblech auf die Tische aufkleben. Zu dem Zwecke hatte er die Oberflächen seiner Tische plan gefräst. Das empfand ich als eine sinnvolle Maßnahme, um sicher zu gehen, dass die Stahlbleche nicht irgendwo hohl liegen, weil es die Planheit der Oberflächen aus Stahlblech nachteilig beeinträchtigen würde. Bei Gerry Grzadzinski war die Absicht eine andere, wenn auch ähnlich gelagert. Er wollte beide Seiten seiner Tischplatten mit Stahlblech verkleben, um auf diese Art der Struktur einer Torsionsbox nahe zu kommen.

019 DSC_5907 Dickfurnier Kirsche.jpg 020 DSC_5908 Dickfurnier Kirsche.jpg

Im Internet finden sich einige Händler, die den Zuschnitt anbieten. Beim Durchlesen der Verkaufsbedingungen war ich darauf gestoßen, dass die Maßhaltigkeit der angebotenen Blechzuschnitte reine Glücksache war. Wenn ich die Toleranz auf ±1 mm eingrenzen wollte, wurde es schlagartig teuer. Ein Anbieter hatte sogar damit geworben, dass manchen Flächen Rost anhaften könne. Nein, das war mir alles zu haarig, nach einem Anbieter zu suchen, der die Ware auch noch vernünftig verpackt. Ich hatte mich dann entschlossen, von der Beplankung mit Stahlblech abzusehen. Plan gefräst hatte ich aber trotzdem. Von einem anderen Projekt war noch etwas Kirsche übrig geblieben, die benötigte Menge hatte ich in etwa 3 mm dicke Streifen aufgetrennt und anschließend durch die noch funktionierende Dickte geschoben. Das Aufleimen der Streifen auf die Tische führte zu dem respektablen Ergebnis, dass ein nochmaliges Planfräsen sich erübrigt hatte.

020a DSC_5915 Dickfurnier Kirsche.jpg

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Einbau der Messerwelle

Ein Großteil der Vorbereitungen zum Einbau der Messerwelle waren zunächst einmal rein planerischer Natur. Aber das lag hinter mir und jetzt kamen die praktischen Übungen. Dazu gehörte der Rahmen bearbeitet bzw. gefräst, um die vorgesehenen Einbauten überhaupt aufnehmen zu können.

014 Querschnitt Messerwelle.jpg

Die Messerwelle dreht mit 11.500 Upm, was eine präzise und dauerhafte Ausrichtung der Lager notwendig macht. Als Lager kamen doppelreihige Schrägkugellager zum Einsatz, die nach Datenblatt für hohe Drehzahlen geeignet sind. Die Schrägkugellager wurden in speziell für diesen Anwendungsfall angefertigten Lagergehäusen untergebracht. Die Lagergehäuse ruhen verschraubt auf einer Lagerbank, die Lagerbank wurde selbst großflächig mit dem Rahmen verbunden. Die Flächen für die Aufnahme der Lagerbänke wurden, wie weiter vorne schon beschrieben, bezogen auf eine gemeinsame Referenzfläche gefräst. Die Lagerbank verstehe ich als Bindeglied zwischen den im traditionellen Maschinenbau klassisch verwendeten Metall-Werkstoffen und, wie hier vorliegend, dem eher artfremden Werkstoff Holz.

Wie in der oben stehenden Querschnittskizze angedeutet, war ich sorgsam darauf bedacht, eine definierte Flächenpressung aufzubauen, welche in regelmäßigen Intervallen kontrolliert werden und notfalls nachgestellt werden kann. Dazu wurde mit etwas Abstand zur Höhe der Lagerbank unterhalb derselben in der Flanke des Rahmens eine Gewindeplatte eingelassen. Das dazwischen liegende Multiplex kann in dieser Richtung gut mit etwa 25 N/mm² belastet werden. Das wäre in etwa so, als wenn auf dieser kleinen Fläche (35 x 110 mm) das Gewicht von 4 PKWs der gehobenen Mittelklasse dauerhaft lasten würde. In Verbindung mit der massiven Bauweise des Rahmens und seiner geräumigen Ausdehnung kommt hier eine gute statische Verbindung zustande, so dass dynamische Belastungen sich nicht als schädliche Einflüsse bemerkbar machen können.

021a Lagerbank.jpg

Dank dieser Bauweise lassen sich die Lagergehäuse lediglich mit jeweils zwei Maschinenschrauben sicher und gut befestigen, weil die Maschinenschrauben nicht für Querkräfte sondern ausschließlich für die notwendige Flächenpressung zuständig sind. In der Skizze zur Lagerbank sind die Gewinde in den Lagerbänken zur Befestigung der Lagergehäuse schon eingezeichnet, was aber eben nur zur Orientierung dient. Tatsächlich wurden diese Gewindebohrungen erst nach dem Einbau der Lagerbänke hergestellt. Das ist ein etwas komplexer Prozess, der auf den hier gezeigten Bildern leider nicht eingefangen wurde. Aufgrund der konstruktiven Verhältnisse, da beide Lager auf einer Achse in einem unveränderlichem Abstand montiert sind, ergibt sich somit die Ausrichtung auf die Mitte zwangsläufig. Wenn ich von den Achsausrichtungen spreche, so meine ich die Neigung einer geometrischen Achse im Raum, deren Neigung in zwei Richtungen von besonderem Interesse ist. Da die horizontale Ebene der Lagerbänke schon durch das Fräsen der Anbauflächen sicher gestellt war, konnte somit eine von den beiden Achsausrichtungen als abgehakt betrachtet werden, aber ich hatte es trotzdem noch einmal kontrolliert, was aus psychologischer Sicht nur der eigenen Besänftigung galt, um letzte Zweifel gar nicht erst aufkommen zu lassen.

Die verbliebene Ausrichtung war aber nicht so schwierig, da ich schließlich mit den Lagerbänken, eine komfortable Ebene auf korrektem Niveau errichtet hatte. Der weitere Ablauf folgt in etwa so:
  • die Messerwelle mitsamt den Lagern und den Lagergehäusen an die vorgesehene Position stellen;
  • eines der Lagergehäuse absolut mittig im Ausschnitt des Rahmens ausrichten und die Position vorläufig mit einer Schraubzwinge fixieren;
  • jetzt das andere Ende der Messerwelle mitsamt dem losen Lagergehäuse vorsichtig seitlich in beide Richtungen schwenken, das Schrägkugellager hat etwas Spiel, der mögliche Schwenkwinkel sollte in beiden Richtungen gleich groß sein, d.h. der nach dem seitlichen Schwenken verbleibende Abstand zur nächstgelegenen Seite des Rahmenausschnittes sollte annähernd dem verbleibenden Abstand nach dem Schwenken zur gegenüberliegenden Seite entsprechen, gegebenenfalls muss das fixierte Lagergehäuse etwas gedreht werden;
  • das gleiche Spiel mit der anderen Lagerseite wiederholen;
Eigentlich sollte keines der Lagergehäuse gedreht werden müssen. Das setzt aber voraus, dass der Zusammenbau des Rahmens die korrekten geometrischen Vorgaben erfüllt, was es durch den beschriebenen Ablauf zu überprüfen galt. Dann nämlich stehen die Lagerachsen absolut senkrecht zur Längsachse des Rahmens, gleichbedeutend steht dem nach auch die Messerwelle senkrecht zur Längsachse. Und ganz wichtig: das Lagerspiel ist gleichmäßig verteilt, was der Lebensdauer der Lager zugute kommt.

Und jetzt konnten die Lagergehäuse verbohrt werden. Zunächst habe ich ein Lagergehäuse wieder ausgerichtet und so fixiert, dass eine Durchgangsbohrung für die Befestigungsschrauben noch frei zugänglich war. Mit einem zu dem Durchmesser des Durchgangsloches passenden Bohrer und der Handbohrmaschine habe ich die Position der zukünftigen Gewindebohrung auf der Lagerbank markiert. Die eigentliche Bohrung wurde danach auf der TBM hergestellt. Und ebenfalls mit der TBM den Anschnitt des Gewindes ausgeführt, dass dann manuell zu Ende gebracht wurde.

021 DSC_5920 verbohren und Gewinde bohren.jpg 022 DSC_5921 verbohren und Gewinde bohren.jpg

Das Lagergehäuse konnte jetzt mit einer vorgesehenen Schraube montiert und ausgerichtet werden, danach das zweite Gewindeloch hergestellt, gefolgt vom dritten und schließlich das vierte. Wenn alle Schrauben festgezogen sind, muss die Messerwelle immer noch leicht laufen, ist das nicht der Fall, dann hat man was verkehrt gemacht und das wäre übel.

023 DSC_5924 Probelauf.jpg

Klar, nach dem erfolgreichen Einbau der Messerwelle sollte schon ein Probelauf stattfinden. Dank der bereits erfolgten Planung war der Motoranbau schnell geschehen. Die Keilleisten der Messerwelle und damit die Messer selbst wurden aber noch nicht montiert, der Probelauf sollte zunächst ohne ein zusätzliches Gefahrenmoment stattfinden. Das Motorkabel war mit 5 m lang genug, so dass der eigene Standort sich nicht im möglichen Gefahrenbereich befinden musste.

Was soll ich lange drum rum herum reden! Das Leerlaufgeräusch des Motors hatte ich schon länger zurückliegend in die Kategorie "angenehmer Sound" eingeordnet. Gegen das von der laufenden Messerwelle erzeugte Geräusch sollte eigentlich zukünftig ein Ohrenschutz eingesetzt werden. Aber den beim ersten Einschalten langsam anschwellenden Sound empfand ich wie ein Jubeln für das Gelingen eines Werkes. Schöner Abschluss. Später trag' ich wieder meinen Peltor-Gehörschutz.


Wird fortgesetzt

Batucada
 

Batucada

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Das Parallelogramm-System (Teil 1)

Am frühen Anfang meines Projektes habe ich versucht zu verstehen, auf welcher Basis Matthias Wandel die Maße für das von ihm verwendete Parallelogramm-System entwickelt hat. Nach dem ich das System eingehend studiert hatte, kam ich zu der Erkenntnis, das beides, der Flugkreis der Hobelmesser und ein ganz bestimmter Achsabstand auf dem Hebel des Parallelogramm-Systems sich miteinander vertragen müssen. Das löste bei mir ein verhaltenes "Aha" aus, wenn ich also nach den Plänen von Matthias Wandel hätte arbeiten wollen, dann sollte, oder soll ich besser sagen, dann müsste die von mir favorisierte Messerwelle respektive deren Messerflugkreis exakt den Daten entsprechen, auf die Matthias Wandel seine Pläne aufgebaut hatte. Das Essentielle an seinen Plänen war also die Entwicklung dieses Zusammenhanges. Wenn der Messerflugkreis meiner Messerwelle nicht mit dem übereinstimmen würde, auf dem Matthias Wandel seine Pläne aufgebaut hat, was würden mir seine Pläne noch nutzen? So gerne ich ihn auch mit dem Kauf seiner Pläne unterstützt hätte. Ich entschloss mich daher, mit Matthias Wandel in Kontakt zu treten:
Ich studiere gerade meine Optionen für den Bau einer Abrichte. Im Hinterkopf habe ich die von Dir gezeigte Baumethode. Nun, einen Teil der Abrichte, nämlich der Abnahmetisch, wird sicher nicht mit großen Schwierigkeiten verbunden sein. Ein anderer Teil der Abrichte, nämlich der Aufgabetisch, erfordert einen Mechanismus, den Du den Parallelogramm-Mechanismus nennst. Wenn ich davon ausgehe, dass der Aufgabetisch eine maximale Spandicke von 3 mm erlauben soll, so bewegt sich die Spitze des Aufgabetisches entlang einer diagonalen Linie, die von einem Rechteck mit einer Kantenlänge von 3 x 6 mm umschlossen wird. Die Endpunkte dieser Diagonalen liegen auf einer Kreisbahn, die durch den genannten Parallelogramm-Mechanismus beschrieben und durch Hebel mit 3 Löchern gebildet wird. Der Radius der Kreisbahn wird auf der Grundlage des vorgenannten Rechtecks und schließlich durch den Durchmesser des Messerflugkreises bestimmt. Die Größe dieses Radius ist also nicht willkürlich.
Das also ist der essentielle Schlüsselpunkt bei der Anwendung des Parallelogramm-Systems. Mein E-Mail endete schließlich mit den Sätzen:
Was mich jedoch überrascht, ist der überdimensionierte Radius, der von der anderen Seite des Hebels gebildet wird. Gibt es dafür einen besonderen Grund? Ich könnte mir vorstellen, dass man bei einer präzisen Konstruktion auch mit einem kleineren Radius Erfolg haben könnte. Die Klärung dieser Frage ist für mich besonders wichtig, weil...
Seine Antwort war präzise und knapp. Eigentlich hätte ich die Frage nicht stellen müssen, denn die Frage klärt sich automatisch aus der Schlussfolgerung, die zu ziehen ist, wenn der im ersten Teil der E-Mail entwickelte Zusammenhang konsequent zu Ende gedacht wird. Ich zitiere daher nur sinngemäß einen Satz aus seiner Antwort:
Ja, wenn man ihn (Anm. den Hebel) aus Metall herstellen würde, wäre dieser andere überdimensionale Radius irrelevant.
Oh, augenscheinlich hatte ich mit meiner Analyse ins Schwarze getroffen.

024 Hebel-Demo.jpg

Das kleine Rechteck, dass ich in meiner E-Mail mit 3x6 mm beschrieben hatte, entspringt also nicht einer willkürlichen Entscheidung. Die Rahmenbedingungen für die Betrachtung dieses imaginären Rechtecks lauten:
  • Der Radius des Messerflugkreises beträgt 26,5 mm.
  • Die projektierte Spandicke beträgt 3 mm und bildet somit die Höhe des imaginären Rechtecks.
  • Die linke Seite des Rechtecks demonstriert die Position der Vorderkante des Aufgabetisches, wenn dieser sich in der höchsten Stellung befindet, das entspricht einer Spandicke von 0 mm.
  • Die rechte Seite des Rechteckes demonstriert die Position der Vorderkante des Aufgabetisches, wenn dieser sich in der niedrigsten Stellung befindet, das entspricht einer Spandicke von 3 mm.
Die Wertangabe von 6 mm für die Breite des imaginären Rechtecks ist ein gerundeter Annäherungswert, die Breite ist schließlich die Folge der zuvor genannten Bedingungen.

Mit diesen Angaben lässt sich schon mal die Konstruktion eines Hebels für das Parallelogramm-System starten. Eine kleine Korrektur in den zuvor festgelegten Bedingungen muss ich noch einfügen: der zugrunde gelegte Radius sollte etwas größer sein, etwa 0,3 mm, als der tatsächliche Radius des Messerflugkreises, weil sonst die Messer haarscharf an der Lippe des Aufgabetisches vorbei schrappen müssten.

025 Hebel.jpg

In der Skizze für den Schwenkhebel des Parallelogramm-Systems habe ich das "imaginäre Rechteck" in der Bohrung eingetragen, welche die Achse trägt, die für die Bewegung des Aufgabetisches zuständig ist. Ich verwende es als Gedankenstütze, um diesen wichtigen Bezugspunkt des Hebels im Gesamtsystem zu markieren. Das Zentrum der Bohrung wandert bei der Bewegung des Hebels auf einer Kreisbahn zwischen zwei Punkten, die in den jeweiligen Endstellungen des Aufgabetisches berührt werden. Um den Schwenkhebel konstruktiv festlegen zu können, habe ich die Mittelstellung des Parallelogramm-Systems gewählt, was aber nur annähernd symmetrisch ist, was an der leicht versetzten Position des "imaginäre Rechtecks" erkennbar ist. Die Unsymmetrie hat aber keinen nachteiligen Einfluss, ich habe sie nur der Ordnung halber erwähnt.

Mein Hebel hat also 3 Achsbohrung, so wie die Hebel meiner "Mitstreiter" auch:
  • im Zentrum der mittleren Bohrung liegt die Schwenkachse des Hebels;
  • die darüber liegende Achse trägt den Aufgabetisch;
  • die unten liegende Bohrung koppelt das Schubsystem, mit dem der Hebel geschwenkt wird.
Und damit sind auch schon alle Gemeinsamkeiten zu meinen "Mitstreitern" beschrieben. Ich will die weiteren Vorgaben von Matthias Wandel, denen auch Gerry Grzadzinski gefolgt ist, nicht schlecht reden, aber der Aufwand, den beide mit der aufwändigen Querverbindung bei jedem Hebelpaar betrieben haben, ist schlicht ein Luxus, der wirklich keinen Nutzen trägt. Bei einem Schubsystem, dass alle Hebel gleichzeitig und gleichförmig bedient, sind alle Drehwinkel für alle Hebel gleich, keiner der Hebel führt ein Eigenleben. Die Querverbindungen, mit denen beide Protagonisten ihre Hebel bestückt haben, sehen zwar hübsch aus, aber statisch bewirken sie keine Verbesserung. Das ist auch der Grund, warum ich auf die Verwendung solcher Querverbindungen verzichtet habe.

Matthias Wandel hat für seine Abrichte nur 2 Hebelpaare eingesetzt. Gerry Grzadzinski hat sich für den Einsatz von 3 Hebelpaaren entschlossen. Eigentlich sind 2 Hebelpaare ausreichend. Ich habe mich dann doch dazu entschlossen, ebenfalls 3 Hebelpaare zu verwenden, das aber nur aus dem Grund, um die Lebensdauer der im Holz befindlichen und damit aus Holz bestehenden Lagerstellen für die Achsen etwas zu erhöhen. Statisch bringt das mittlere Hebelpaar nichts.

026 DSC_5914.jpg 017a Aufgabetisch Querschnitt.jpg

Ich hab' das Foto entsprechend der tatsächlichen Einbau zum besseren Verständnis auf den Kopf gestellt. Die äußeren Teile (in der Skizze türkis) habe ich als Festlager bezeichnet. Und zwar deswegen, weil die dort befindlichen Lagerpunkte die festen Bezugspunkte in dem Parallelogramm-System bilden, um die sich die Hebel drehen, wenn sie vom Schubsystem bewegt werden. Die Festlager bilden somit die Verbindung zwischen dem Hauptrahmen und dem Parallelogramm-System. Über das Niveau der Festlager wird das grundsätzliche Niveau des Aufgabetisches einreguliert. Die Einregulierung ist mit der des Abnahmetisches vergleichbar.

Ein bedeutendes Teil des Schubsystems ist die liegende Schubplatte mit den beiden aufgesetzten Lagerleisten. Die Platte bewirkt, dass die Lagerleisten sich nie gegeneinander verschieben können, was immer zu einer gleichförmigen und gleichzeitigen Drehbewegung aller 6 Schwenkhebel führt. Andere Maßnahmen, um die Synchronität zu erzwingen, sind nicht nur überflüssig, sondern behindern auch den Einbau des System, weil technische bedingte Ungenauigkeiten nie ausgeschlossen werden können. Zum Beispiel habe ich das ursprünglich geplante Verbohren und Verstiften der Lagerstangen mit den Schwenkhebeln schließlich doch nicht ausgeführt.

Der Aufgabetisch selbst ruht ausschließlich auf den Lagerstangen, die in den obersten Bohrungen der Schwenkhebel geführt werden. Zum Hauptrahmen bestehen keinerlei direkte Verbindungen.

027 DSC_5927.jpg 028 DSC_5928.jpg
029 DSC_5929.jpg 030 DSC_5930.jpg

Vorstehend eine Bildfolge vom Zusammenbau des Parallelogramm-System. Wie auf einem Bild zu sehen ist, hatte ich die ursprünglich geplante Formgebung der Schwenkhebel aus lauter Faulheit doch nicht ausgeführt. Die Schwenkhebel funktionieren deswegen nicht schlechter und sie sind ohnehin im eingebauten Zustand nicht sichtbar.

Fortsetzung folgt

Batucada
 
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Holzrad09

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Moin Moin
Ich beobachte Dich ja nun schon länger ......
und muss sagen - wieder mal ein sehr außergewöhnliches Projekt, was Du da am Start hast. :emoji_slight_smile:
Ich werde den Thread aufmerksam verfolgen.
LG
 
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Batucada

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Ich beobachte Dich ja nun schon länger ......
Moin,
ja das tust Du, ich hatte Dich ja auch schon mal mit meinen Fragen zu dem Thema gequält. Und ich glaube auch, dass Du mich schon gut beraten hast. Das Ergebnis gestern hat mich jedenfalls von den Socken gehauen. Ich hab' ja noch keine professionelle Einstellhilfe für die Messer der Dickte, da hab' ich selbst was auf die Schnelle gemacht, hat auch gut funktioniert. Beim Hobeln über die Breite kamen auf Anhieb gerade mal 1/10 mm Unterschied heraus. Mein alter Chinaböller hatte dagegen 8/10 mm.

LG
Batucada
 

Batucada

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Das Parallelogramm-System (Teil 2)

031 DSC_5954.jpg

Während eine Hebelstrecke auf dem Schwenkhebel im Zusammenhang mit dem Messerflugkreis und anderen Kriterien steht, habe ich die zweite Hebelstrecke willkürlich bestimmt. Eine erste grobe Einschätzung dieser Hebelstrecke erfolgte unter der Berücksichtigung von baulichen Gegebenheiten. Die danach endgültig getroffene Festlegung orientierte sich an der zuvor ermittelten verfügbaren Hebelstrecke mit dem Ziel, die notwendige Drehbewegung in eine horizontale Schubbewegung von ca. 20 mm umzusetzen. Bei einer einfachen Spindel mit Regelgewinde M8x1,25 stehen 16 Umdrehungen des Kurbelrades gegenüber einer Änderung der Spandicke von 0 bis 3 mm. Das entspricht ca. 0,2 mm pro Umdrehung, da lässt die Feinfühligkeit nichts zu wünschen übrig.

032 DSC_5949.jpg 033 DSC_5948.jpg

Im linken Bild befindet sich der Aufgabetisch in vorderster und oberster Position, also auf gleicher Höhe wie der Abnahmetisch. Im rechten Bild steht der Aufgabetisch ganz hinten und unten bei einer Spandicke von 3 mm. Das sichtbare Alu-Profil dient lediglich als Hilfsmittel zur Demonstration während der Bildaufnahmen.

034 DSC_5953.jpg

Damit auch ein Probebetrieb nicht mehr mit offenem Riemen stattfinden kann, habe ich sogleich für eine Abdeckung gesorgt.

035 DSC_5947.jpg

Das sieht nicht nur schön aus, sondern hilft auch den Lärm um einige Dezibel zu bekämpfen.

036 DSC_5951.jpg

Das sind meine Hilfsmittel, um die Hobelmesser einzustellen. Die Alu-Leisten tragen eine Markierung, die sich auf den oberen Totpunkt des Messerflugkreises bezieht. Damit mir die Einstellprozedur etwas bequemer von der Hand geht, schraube ich diese Leisten an den Abnahmetisch fest. Als Gewinde verwende ich eine Gewindemuffe von Scheulenburg, die sich im Möbelbau bestens bewährt hat.

037 DSC_5952.jpg

Die ersten Späne vom Abrichten zur Probe. Da war die Absaugung noch nicht angeschlossen. Ob die Absaugung das halten würde, was ich mir von ihr versprochen habe?

001 DSC_5963.jpg

Was nicht vorhanden ist, lässt sich auch nicht zeigen, beim weiteren Probehobeln mit Absaugung hat es auch der kleinste Hobelspan wirklich nicht geschafft, sich an der Absaugung vorbei auf den Werkstattboden zu verkrümeln.

Das Fahrgestell war zu diesem Zeitpunkt nur temporär, obwohl dessen Ansicht schon auf solide Absichten schließen lässt. Der ursprüngliche Plan, die Abrichte und die separate Dickte nebeneinander in einem Gestell unterzubringen galt zu dieser Zeit als verworfen. Ich hatte Angst bekommen, dass mir diese Hobelmaschine zu viel von der freien Fläche nimmt. Einer Idee, die Dickte nicht mehr dauerhaft stationär zu betreiben, sondern als beweglichen Maschinenaufsatz oberhalb der Abrichte zu installieren, konnte ich vielmehr abgewinnen. Die Pläne, wie ich den Abrichtanschlag bauen wollte, lagen zwar schon fertig in der Schublade, jetzt aber, da es eine Änderung des Maschinenkonzeptes geben sollte, war ich mir gar nicht mehr so sicher, ob der Abrichtanschlag in der geplanten Form überhaupt mit meinen geänderten Absichten vereinbar war. Ein nächster Punkt, der mich zweifeln und grübeln ließ, war die Maschinensicherheit der Dickte, wenn diese sich nicht in der Arbeitsposition befinden würde. Es kamen noch weitere Punkte hinzu. Es war wie ein gordischer Knoten, den ich nicht lösen konnte. Brachiale Gewalt anwenden? Aber wie? Keine Lösung - also habe ich das Problem vertagt. Und sehr viel später gesellten sich noch weiter Probleme hinzu, die aber alle mit einem einzigen Federstrich gelöst werden konnten.

Fortsetzung folgt

Batucada
 

benben

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Hallo,

spannend finde ich das auch! 1/10 ist doch gut, mir würde es reichen. Den Sinn sehe ich in der Sache an sich, ist halt einfach spannend!
Da muss ich aber darauf hinweisen, dass das für jemand anderen auch ein Absaugvereteiler sein kann! Wobei den meisten natürlich das hier deutlich mehr geben wird, mich eingeschlossen!

Auf jeden Fall ziemlich verrückt, aber deutlich positiv!

Gruss
Ben
 

teluke

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Ich finde das sehr interessant.
Allerdings bin ich der Meinung dass eine Stahl-Oberfläche (z.B. 6mm) unbedingt nötig ist.
Andernfalls wird die Fläche schnell unbrauchbar werden.

Ich würde da eine entsprechende Stahlplatte aufkleben und überfräsen lassen. Nur dann ist wirklich alles glatt.
+-1mm schneiden ist für einen Metallverarbeitenden Betrieb absolut kein Problem.
Die Oberfläche sollte auf 1/100mm genau überfräst werden.
Auch das ist für einen solchen Betrieb absolut kein Problem.
Er muss halt in dem Fall ein Werkzeug für trockenen Betrieb nutzen.
 

Batucada

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Ich finde das sehr interessant.
Allerdings bin ich der Meinung dass eine Stahl-Oberfläche (z.B. 6mm) unbedingt nötig ist.
Andernfalls wird die Fläche schnell unbrauchbar werden.
Eine Oberfläche aus Stahlblech stand schon einmal auf der Wunschliste. Für einen Blech verarbeitenden Betrieb sollte das kein Problem sein. Hier am Ort ist sogar ein Betrieb, der dafür bestens gerüstet ist. Doch ich komme dort nicht an der Telefonistin vorbei, die hat nämlich mehr zu sagen als der Chef. Ich werde später noch sehen, ob ich über 5 Ecken herum einen anderen Zugang finde. Fräsen wird nicht unbedingt erforderlich sein. Feinblech hat über die Walzbreite nur eine Abweichung von wenigen Hunderstel - da kenn' ich mich aus, manchmal kannte ich sogar jedes Blechcoil beim Vornamen :emoji_sunglasses:

Ich habe derweil eine DD-Lackierung aufgebracht, Hesse Lignal PUR seidenmatt DE554 mit Härter in 5:1, in 3 Schichten nass-in-nass. Das hat beste Gleiteigenschaften und sollte die Flächenabnutzung dank der geringeren Reibung schon erheblich reduzieren. Ich habe einige Flächen schon so behandelt, die seit Jahren gut funktionieren. Du darfst mich nicht mit einem Profi gleichstellen, der seine Maschinen erheblich stärker belastet. Wir werden sehen, wie der Engländer zu sagen pflegt :emoji_wink:

Und besten Dank für Deinen Kommentar.

Batucada
 

Batucada

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Hut ab, da hast du dich ja an ein Projekt getraut. Ich hätte schiss, dass mir irgendwann die Welle um die Ohren fliegt :emoji_astonished:
Ich hab' jetzt absichtlich etwas gewartet, um zu nächst den Abschnitt bezüglich der Messerwelle einzustellen, bevor ich mich Deinem Kommentar zuwenden wollte.

Nein, trauen ist vielleicht nicht der passende Ausdruck. Und fliegen kann die Welle auch nicht, die darf nur eines: nämlich sich drehen. Dass die Messerwelle sich nicht aus den Lager heraus bewegen kann, dafür sorgen alleine schon massive Bauelemente. Die eigens für diesen Zweck angefertigten Lagergehäuse sind um einige Zehnerpotenzen besser als das, was man in Baumarktmaschinen wie mein alter Chinaböller verbaut.
Die Messerwelle hat ein stabiles Festlager und ein genauso konstruiertes Loslager. Alleine die dynamische Tragfähigkeit der jetzigen Lager liegt weit über dem was die ursprünglich bei dem Chinaböller verbauten Lager liefern konnten.
DSC_5401.jpg DSC_5403.jpg
DSC_5408.jpg DSC_5409.jpg
Das bei dem Chinaböller verbaute Loslager war ein simples Nadellager. Wer sich als Mechaniker die Fotos anschaut, kann in etwa nachvollziehen, wo hier die Sollbruchstelle bereits beim Hersteller eingebaut wurde.

Die Fliehkräfte sind bei einem Wellendurchmesser von 50 mm nicht sonderlich hoch.

Batucada
 

Batucada

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So, jetzt gibt's zunächst mal einen kleinen Schwenk, da von der Abrichte so weit alles berichtet wurde, was auch in der Werkstatt steht. Daher wechsle ich das Thema und starte mal mit der Dickte.

Der Hobelschlag

Es war ein Stadium in dem Projekt erreicht, da ich die lange beiseite geschobene Frage "Wie baue ich eine Dickte?" endlich beantworten musste. Mein schematisches Wissen, was ich mir durch die wiederkehrende Zerlegung und Reparatur meines ehemaligen Chinaböllers aufgebaut hatte, konnte schon mal als Leitfaden dienen. Und da ich mir diese Aufgabe gestellt hatte, so sollte auch etwas Besonderes entstehen. Aber nichts von dem, was im Bereich der hochprofessionellen Maschinen vielleicht für Furore gesorgt hätte. Nein, nichts von all dem, es sollte aber trotzdem etwas Bescheidenes sein, was im Bereich der privaten Anwender sich als nützlich erweisen sollte.

Und da gab es ein paar Wünsche. Gut, die Späneabsaugung der neuen Abrichte funktioniert schon so, wie ich es gerne hätte, das war bei meinem Chinaböller nicht so. So wollte ich es einrichten, dass die Späneabsaugung bei der neuen Dickte auch besser funktionieren sollte, die neue Abrichte war der Prüfstein, an dem ich das Ergebnis messen wollte. Und dann war da noch der Hobelschlag. So weit ich das bis jetzt verstanden habe, gilt der bis zu einem gewissen Grade als unvermeidbar, zumindest was den nichtprofessionellen Bereich angeht. Für einen im professionellen Bereich üblichen Gliederdruckbalken hab' ich mich nicht erwärmen können, ich hätte einen solchen gerne einsetzen wollen, doch die technische Realisierung mit meinen mir zur Verfügung stehenden Mitteln erscheint mir noch heute aussichtslos.

002 Dickte Antriebsschema.jpg

Zu einem sehr frühen Zeitpunkt hatte ich schon einmal darüber gebrütet, ob es möglich wäre, die Anzahl der Vorschubwalzen zu verdoppeln. Im Bereich der gewerblichen Maschinen finden sich gelegentlich Hersteller, die doppelte Vorschubwalzen einsetzen. Das machte mir Mut, darüber weiter nachzudenken und um so vielleicht doch die Chance zu haben, den Hobelschlag etwas eindämmen zu können. Wobei die Verdoppelung an sich gar kein Problem darstellte, sondern eher bei der Antriebsmechanik eine Lösung gefunden werden musste, die Kettenspannung von 4 anzutreibenden Kettenräder inklusive eines sicheren Umschlingungswinkels aufrecht zu erhalten. Ich hatte deshalb für mich ein Konzept entwickelt.

Statt die Vorschubwalzen direkt anzutreiben, hatte ich jeder Vorschubwalze eine Verteilerwelle zugeordnet. Die beiden innersten Verteilerwellen werden direkt angetrieben, welche ihrerseits jeweils eine benachbarte äußere Verteilerwelle antreibt. Auf der Antriebsseite der Verteilerwellen sind diese ohne veränderliches Niveau gelagert, jedes Lager auf dieser Seite folgt lediglich der eventuellen Neigung einer Verteilerwelle. Auf der Abtriebsseite der Verteilerwelle sind diese niveauveränderlich gelagert, die Niveauänderung folgt sklavisch der zugeordneten Vorschubwalze. Damit ist der zentrale Kettentrieb von der Beweglichkeit der Vorschubwalzen völlig abgekoppelt, die Verschränkung, die durch die Neigungen der Verteilerwelle auftreten, wird von der Rollenkette aufgefangen und liegen in dem für die Rollenkette zulässigen Bereich. Das stirnverzahnte Zahnrad (ZR86) trägt auf seiner Achse das Abtriebskettenrad (KR14), das gleichzeitig als federbelasteter Kettenspanner funktioniert, das Zahnrad (ZR86) turnt dabei als Planet um seine Sonne, die von dem Ritzel (ZR16) dargestellt wird. Ein paar Daten:
  • Drehzahl des Motors 2850 Upm
  • Drehzahl der Messerwelle 11186 Upm
  • Umfangsgeschwindigkeit der Messerwelle 31,043 m/s
  • Vorschub 7,69 m/min
Nachdem die Fragen bezüglich der Verdoppelung der Vorschubwalzen geklärt waren, stand noch die Festlegung der Positionen für die Vorschubwalzen aus, die innersten Vorschubwalzen sollen so nahe wie möglich an die Messerwelle heranrücken. Für die beiden äußeren Vorschubwalzen hatte ich keine besonderen Prämissen erkannt, der Abstand zur benachbarten Walze würde lediglich die räumlich Ausdehnung der Maschine beeinflussen.

Die Planung

Bisher war mein Projekt eine leichte Übung, die Planung war ziemlich einfach gewesen, auch wenn die Anzahl der Einzelteilzeichnungen schon beachtlich geworden war. Das sollte nun mit dem zweiten Teil des Projektes noch deutlich anders werden. Hatte der erste Teil des Projektes noch einen überwiegenden Anteil an Arbeiten mit Holz zum Gegenstand, so schrumpfte der Anteil drastisch. Bei Bauteilen aus Holz interessieren eigentlich nur die äußeren Dimensionen, was den planerischen Aufwand in erträglichen Grenzen hält, bei mechanischen Bauteilen sieht das aber ganz anders aus, besonders dann, wenn die Bauteile ineinander greifen. Daher nahm der planerische Aufwand für diesen Teil des Projektes immer größere Ausmaße an.

Um den Überblick zu behalten, hatte ich einen zentralen großen Plan aufgemacht und alles eingetragen, alles was irgendwie mit irgendwas in einem Zusammenhang stand. Mehr als 16 Layer hatte ich aufgemacht, technologisch strukturiert.

003 Dickte Studie zu Vorschub und Lagerung_m.jpg

Der Plan ist nicht gerade normgerecht, es fehlen z.B. die Angaben zu den Schnitten, oder die Genauigkeit der Darstellung bei der Sichtbarkeit von Kanten lässt für denjenigen zu wünschen übrig, der es gerne ganz genau haben möchte. Statt mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Schnittebenen zu hantieren, habe ich nur mit 3 Schnittebenen gearbeitet. In der Mitte, selbstverständlich die Draufsicht. Einzelne Schnitte kann ich mir durch Abschalten von Layern sichtbar machen. Die Darstellung links vom Mittelteil ist ein Schnitt durch die Mitte mit Ansicht von rechts, sowie Teilschnitten durch einzelne Objekte. Äquivalent ist rechte Darstellung zu sehen. Ganz oben sind ein paar Details in der Vorderansicht zu sehen.

Für mich hat der Plan ausreichende Information vorgehalten. Bei einem solchen Plan sämtliche Maße eintragen zu wollen, wäre ein kaum zu durchschauendes Unterfangen geworden. Wenn ich überhaupt Maße eingetragen hatte, dann jeweils nur die relevanten Maße, die sich aktuell auf ein bestimmtes Detail bezogen, war das Detail abgearbeitet, dann wurden die Maße auch wieder gelöscht, meistens jedenfalls. Es gibt zu jedem Bauteil, das in dem Plan dargestellt wird, eine komplett vermaßte Detailzeichnung. Wurde ein Bauteil geändert, dann wurde die Darstellung des geänderten Bauteils in dem großen Plan nachgeführt. Im Durchschnitt hat jedes Bauteil die Überarbeitungsschleife 5 mal durchlaufen.

004cx Dickte Chassis rechts.jpg
Chassis rechte Seite

004bx Dickte Chassis links.jpg
Chassis linke Seite

Ein Ziel war es, die Pläne zu entwickeln und zwar für die Bauteile, darunter das Chassis, die im Laserzuschnitt herzustellen waren. Eine Sisyphusarbeit war es aber nicht, denn ich bin schließlich damit fertig geworden. Insgesamt waren es 4 Pläne, die an den Laser-Zuschnitt gegangen sind: die Chassis-Seitenteile (wie vor gezeigt) und die Späneleitbleche für die Absaugung. Da so ziemlich alle Bauteile irgendwie einen Bezug zu dem Chassis haben, konnten die Pläne für den Laser-Zuschnitt erst freigegeben werden, nach dem auch das letzte Einzelteil zeichnerisch erfasst war. Trotz aller Akribie waren mir bei der abschließenden Kontrolle doch noch 3 Bohrungen auf jedem Chassisplan durch die Lappen gegangen, deren Position um 2 mm neben dem Soll gelegen waren. Ein Fehler, der aber leicht zu verschmerzen war.

Firmen, die eine guten und preiswerten Laserzuschnitt machen, haben offensichtlich reichlich zu tun. So hatte es etwa 4 Wochen gedauert, bis ich meine Teile in Empfang nehmen konnte. Ein mir über 5 Ecken befreundeter Dreher hatte von mir auch einen Stapel Zeichnungen bekommen, die er abarbeiten sollte. Das konnte also parallel laufen, während ich schließlich selbst noch reichlich zu tun hatte.

004 DSC_6064.jpg 005 DSC_6065.jpg

Mit der Lieferung der Bleche konnte es so richtig zur Sache gehen. Ich hatte zwei Späneleitbleche konstruiert und diese dann auch gleich beim Laser-Zuschnitt zusammen mit den Seitenwänden bestellt. Da war natürlich jede Menge zu biegen und zu kanten. Aber wie machen, wenn man keine Kantbank hat? Na ja, mit Gummihammer, ein paar Buchenleisten. Auf jeden Fall ist es mehr gehudelt und gefuddelt, aber ich kann’s so akzeptieren. Wenn man nicht mit der Nase nahe dran geht, fällt’s eigentlich kaum auf.

Und hatte bei den Blecharbeiten leider auch den ersten Kinken in meiner Zeichnung ausbaden müssen. Die beiden Späneleitbleche sollten eigentlich ein geniales Machwerk werden. Bei einem ist mir das gelungen, bei dem anderen hatte ich die Abwicklung falsch positioniert und deshalb mussten die Teile auseinander geschnitten werden. Bei dem unteren Leitblech hatte ich die Abwicklung für Vierkant auf Rund gleich an das Blech angeschlossen, kanten und biegen frei Schnauze - so ungefähr kann man erkennen, dass der Acht-Kant eine Annäherung zum runden Kreis sein sollte.

Fortsetzung folgt

Batucada
 

elmgi

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Jesses Maria, kaum ist man einmal ein paar Stunden nicht online, schon muss ich bei Dir (@Batucada) mein Schlafprogramm zurückfahren, damit ich die neuen Beiträge noch lesen kann! :emoji_grin:

Sag´ mal, wie lange hast Du am Verfassen der Beschreibungen gesessen?
Länger als beim praktischen Teil oder eher nicht? :emoji_stuck_out_tongue_winking_eye::emoji_sunglasses:
 
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