Small Tabletop Lathe

neue alte Drehmaschine erstanden (2021-04-03) #

Ich hatte vor ein paar Tagen das grosse Glück, auf eBay meine erste eigene Drehmaschine zu ersteigern. Ich habe bisher nur auf fremden Maschinen in den Unternehmen, in denen ich Praktika gemacht habe, arbeiten können.

Zu den Einzelheiten der Maschine komme ich im Verlauf dieses Beitrags.

Hier ist erstmal ein Bild von der Maschine, wie sie bei eBay angeboten wurde:

So wurde die Maschine in eBay angeboten.

Mit bei der Maschine war ein Motor mit 0,37kW der Firma Georgii-Kobold, der auf diesem Bild zu sehen ist:

Der Motor

Heute kam dann der Herr von der Spedition und brachte eine Palette mit der Maschine und dem Motor vorbei.

Die Palette ist angekommen.

Dann musste die Palette über ein Paar Holzplanken die Kellertreppe herunter… aber man ist ja noch jung :-)

Paket ist unten

Daraufhin wurde ein kurzer Testlauf gestartet, um den Zustand der Maschine einschätzen zu können.

Testaufbau; die Holzkonstruktion wird noch überarbeitet ;-)

Dabei konnte ich folgendes feststellen:

  • Die Spindellagerung ist soweit in Ordnung.
  • Das Vorgelegegetriebe funktioniert.
  • Der Kreuzsupport lässt sich einwandfrei bewegen.
  • Der Reitstock ist stark exzentrisch (mehrere mm) eingestellt.
  • Das Dreibackenfutter (135mm) läuft nicht rund.
  • Der mitgelieferte Keilriemen passt nicht zu den Riemenscheiben im Spindelstock.
  • Das Vorschubgetriebe inkl. Wendeherz funktioniert bis zum Getriebekasten.
  • Die Zahnräder im Getriebekasten vorne am Spindelstock sind leider zum grossen Teil verschlissen.
  • Leit- und Zugspindel lassen sich noch drehen.
  • Auf der Zugspindel sitzt ein Anschlag, der, wenn der Support dagegenfährt, die Zugspindel automatisch auskuppelt (sehr praktisch :-).
  • Im Schlosskasten fehlt das Zahnrad, das auf der Planspindel sitzen müsste um den automatischen Planzug auszuführen.
  • Die Schlossmutter für die Leitspindel ist noch intakt und lässt sich leichtgängig ein- und ausklinken.
  • Der Morsekegel im Reitstock müsste nachgerieben werden. Eine passende MK2-Reibahle ist aber vorhanden.
  • Das Maschinenbett ist in einem guten Zustand und wurde schon vom Flugrost befreit.

Ich denke mal, dass das eine Basis ist, von der aus man die Maschine restaurieren kann.

Hier kommen noch ein paar Detailaufnahmen.

Der Schlosskasten:

Schlosskasten

Der Hebel mit dem Knubbel schaltet zwischen (oben) Längs- , (unten) Planzug über Zugspindel und (mitte) Leitspindel um.

Der Spindelstock:

Spindelstock

Die Wechselräder:

Wechselraeder

Mehr waren leider nicht dabei :-(

Alsdann ging es auch schon mit dem Auseinandernehmen los. Ich habe die einzelnen Schritte nicht sehr detailliert fotografiert, weil ich zu sehr mit dem Bewundern der Maschine beschäftigt war… :-)

Das Maschinenbett (noch mit Spindelstock):

Bett

Der erste Schwung an Einzelteilen, u.a. Leit- und Zugspindel, Getriebekasten, Dreibackenfutter, Kreuzsupport, Reitstock, Wechselräder:

Einzelteile I

Der zweite Schwung an Einzelteilen: s.o. und Vorgelegegetriebe, Wendeherz, Abdeckung für Vorgelege:

Einzelteile I

Innenansicht des Schlosskastens:

Schlosskasten von innen

Das hintere Zahnrad (mit der grossen Schlitzschraube) wird mit dem Knubbelhebel nach oben, mitte oder unten geschwenkt und treibt so entweder den Längs- oder Planzug an. Der Hebel an der linken Seite dient zum Schließen der Schlossmutter. Im Hintergrund (an der Wand) erkennt man die Einzelteile der Spindellagerung.

Zum Abschluss noch ein paar allgemeine Infos:

Kenngröße Kennwert
Spitzenweite ~400mm
Spitzenhöhe ~110mm
Verfahrweg Support ~230mm
Verfahrweg Planschlitten ~100mm
Verfahrweg Oberschlitten ~75mm (sollte fürs Drehen eines MK2 ausreichen)
Untersetzung durchs Vorgelegegetriebe 32/76 * 32/76 (also ungefähr 250 Upm bei 1400 Upm an der Riemenscheibe)
Leitspindelsteigung ??? mm (Modul 2)
automatischer Vorschub ??? mm/U (3*6 Stufen im Getriebekasten + Wechselräder)
Spindeldurchlass ~20mm
Pinolenhub vom Reitstock ~60mm
Gesamtmaße der Maschine (BxHxT) ~ 900 x 400 x 400 mm
Gesamtmasse der Maschine ~50kg (liess sich per Muskelkraft auf den Tisch heben…)

Ich habe leider keine Angaben zum Hersteller auf der Maschine gefunden. Sie scheint jedoch mal grau mit roter Grundierung lackiert gewesen zu sein, bevor ihr jemand dieses schreckliche grün antat. Grau (RAL 7031) soll sie auch wieder werden!

Ich habe eine Maschine mit dieser Ausstattung (Leit- und Zugspindel, Schaltgetriebe für Vorschübe, Vorgelegegetriebe, automatischer Längs- und Planzug, getrennte Führungen für Support und Reitstock, etc.) vorher noch nie in dieser Grösse gesehen. Das war auch der Grund, warum ich sie kurzentschlossen und unter Missachtung aller anderen anstehenden Projekte gekauft habe.

Ich werde hier, soweit ich dazu komme, die Restauration dokumentieren.

Für die Maschine habe ich etwa 400€ plus Versand bezahlt. Die Maschine stammt aus dem Schwarzwald und wurde per Spedition geliefert. Ich denke, das ist angemessen. Ich weiß, dass ich mir zu dem Preis eine Chinadrehe hätte anschaffen können. Ich wollte aber eine Maschine, die Charakter hat.

Die Führungen sehen noch nicht sehr abgenutzt aus, teilweise sieht man noch die Spuren vom Einschaben.

Die Spindellager machen auch einen guten bis sehr guten Eindruck. Man sieht zwar, dass die Maschine gelaufen ist, aber größere Riefen, wie etwa von Lagerfressern sind nicht zu sehen. Die Ölschwämme(?) unten in den Spindellagern waren auch noch gut mit Öl getränkt. Ich denke nicht, dass ich dort allzu viel zu machen haben werde.

Die Zahnräder im Schlosskasten haben Modul 1 mit gängigen Zähnezahlen; ich denke, dass ich die größtenteils ersetzen werde. Die Zahnräder im Getriebekasten muss ich nochmal ausmessen; ich tippe dort auf Modul 0.7 oder 0.5. Die sollte man also auch nachbekommen.

Spindelstock und Lackauswahl (2012-04-05) #

Ich habe inzwischen geschafft, den oberen vom unteren Teil des Spindelstocks zu trennen und auch das Bett vom Spindelstock abzuschrauben.

Spindelstock und Bett einzeln

Dabei fiel mir die interessante Lösung für die Ausrichtung des Spindelstocks auf:

Oberteil des Spindelstocks

Unterteil des Spindelstocks

Im oberen Teil des Spindelstocks steckt ein Zapfen, der auf Höhe der rechten Spindellagerung im unteren Teil des Spindelstocks sitzt. Auf Höhe des linken Spindellagers ist dagegen im unteren Teil des Spindelstocks eine Nut, in der eine Schraube sitzt, die durch einen Ansatz am oberen Teil des Spindelstocks geschraubt ist. Dadurch kann man durch Verdrehen der Schraube die Parallelität der Spindel und des Maschinenbettes sehr gezielt vornehmen.

Als nächstes geht es an das Entlacken. Der hellgrüne Lack lässt sich relativ gut mit einem Spachtel runterschaben; der daruntersitzende alte Lack (grau) lässt sich mit Aceton einfach herunterwaschen.

In der Zwischenzeit überlege ich mir schon mal die spätere Lackierung. Ich werde mich dabei wahrscheinlich an diesem Thread aus einem anderen Forum orientieren:

http://www.diy-community.de/showthread.php?24682-Restauration-einer-Weiler-LZ-280/page6

Die Farbe (RAL6011) gefällt mir besser als das ursprüngliche Grau (wahrscheinlich RAL7031).

Ich habe bis jetzt schon den Spindelstock und ein paar Kleinteile entlackt. Morgen kommt dann das Bett dran und dann werde ich schon die ersten Teile lackieren. Ich habe mir dazu eine Mischung aus ca. 4 Teilen Nitro-Verdünnung, 5 Teilen Aceton und 1 Teil Terpentin-Ersatzt angerührt. Das habe ich dann in ein altes Marmeladenglas gefüllt und die Teile dazugetan. Nach ein paar Stunden pellte sich der Lack wunderschön ab und ließ sich bis auf den letzten Rest mit einer Stahldrahtbürste abbürsten. Eine Atemschutzmaske ist dabei selbstverständlich.

Für die größeren Teile (Spindelstock, Support, Schlosskasten) habe ich die Giftmischung in einen innen lackierten Blumentopf gegossen und den dann mit einer Plastiktüte, die sich erstaunlicherweise nicht aufgelöst hat, abgedeckt. Offenbar reichten die Dämpfe schon aus, um den Lack anzulösen, denn auch oberhalb des “Giftspiegels” löste sich der Lack an.

Bei den größeren Flächen habe ich dann mit der Handdrahtbürste die Lackreste abgeputzt, in den Ecken hat mir mein Dremel mit runder Stahldrahtbürste sehr geholfen.

Eben sah ich das folgende Bild auf eBay:

Weiler Drehbankbett

Auch bei meiner Maschine ist das vordere Prisma, auf dem der Supportschlitten läuft, nach vorn flacher als nach hinten. Auch bei meiner Maschine ist die innere Führung (für den Reitstock) “normal”, also der prismatische Teil symmetrisch. Kennt jemand noch andere Maschinen, bei denen die Führung asymmetrisch ist, ausser welchen von Weiler? Ich weiß, dass das noch kein Beweis ist, dass meine Maschine eine Weiler ist, aber zumindest ein Ansatz.

Ich habe inzwischen entdeckt, dass diese Bauart wohl bei Maschinen dieses Alters üblich war, und zwar aus folgendem Grund: Da die Betten noch ungehärtet waren, sollte die Fläche, die die meiste Presskraft durch den Schnittdruck aushalten musste (und mit automatischem Vorschub auch noch unter dieser Last verfahren werden sollte) möglichst groß sein. Deshalb hat man das Prisma geneigt. Scheint also eher normal zu sein…

Das Bett und die Masse der Kleineteile ist inzwischen zum Lackieren vorbereitet.

Vorbereitungen zum Lackieren (2012-04-14) #

Nachdem ich nun lange Zeit mit dem Entlacken beschäftigt war, gibt es heute mal weider ein paar Bilder vom Projekt Drehmaschine.

Hier sieht man die Teile, die demnächst lackiert werden sollen. Ich habe sie schon mal abgeklebt und in den Heizungskeller gelegt, damit sie sich ein bisschen aufwärmen (in der Werkstatt ist es kalt genug).

Teile vor dem Lackieren

Ich habe mich doch nochmal zurückentschieden zu 2K-EP-Lack von Mipa. Also wird die Maschine mit RAL6011 lackiert.

Des weiteren habe ich mir mal das Dreibackenfutter vorgenommen. Innen fanden sich einige Späne an und eingeölt werden musste es auch mal wieder.

Dreibackenfutter

Ansonsten habe ich mir noch die zahlreichen Kleinteile vorgenommen und sortiert, tw. schon entrostet und wieder neu eingeölt.

Kleinteile I

Kleinteile II

Lackieren (2012-04-17) #

Mit Mipa EP Grundierfiller:

grundierte Teile

Die Maschinensäule in diesem Bild gehört zu meinem ersten großen Maschinenbauprojekt, einer kleinen Fräsmaschine:

Abdeckung und Säule, grundiert

Das Ganze in grün (Mipa EP Decklack halbglanz RAL6011):

lackierte Teile

Abdeckung und Säule, lackiert

Kippeliger Bettschlitten (2012-04-30) #

Ich habe die Maschine inzwischen wieder so weit zusammengebaut, dass man schon wieder erste Späne machen kann. Im Vorschubgetriebe müssen noch ein paar Zahnräder erneuert werden; ich hoffe, dass ich das schon mit dieser Maschine “von Hand” machen kann.

Allerdings sind nun auch ein paar Probleme deutlich geworden:

1.) Der Support hat merkliches Spiel auf dem Maschinenbett:

Spiel des Bettschlittens

Hier ist der Support in rot gezeichnet und die Gleitleiste (?) in grün. Meine Idee wäre, ein paar Zehntel vom Support unten abzufräsen. Dann könnte man mit Unterlagfolien zwischen Leiste und Support das Spiel sehr genau einstellen.

2.) Die Spindellagerung lässt sich einstellen. Wenn ich die Lagerung so einstelle, dass die Spindel vom Motor (0,37kW) noch angetrieben werden kann, hat sie mehr als 3/10 Spiel.

Wenn ich die Lagerung so einstelle, dass ich weniger als 1/10 Spiel habe, schafft der Motor es nicht mehr, die Spindel zu drehen. Das Lagerspiel habe ich dabei gemessen, indem ich eine Stahlstange ins Futter gespannt habe, mit der Messuhr dagegen gefahren bin und dann am Ende der Stange gedrückt habe. Natürlich beigt sich dabei auch die Stange, aber es ist deutlich zu sehen und zu spüren, dass die Spindel im Lager wackelt. Während das Spiel in x-Richtung (vorn-hinten) sich auf ein paar 100stel einstellen lässt, klappert die Spindel beim Wackeln von Hand in y-Richtung(oben-unten). Gemessen habe ich hier ein Spiel von ~12/100.

Dabei ist mir dann auch Problem 3.) aufgefallen: Das Futter spannt nur noch im hinteren Teil; vorn sind zwischen Werkstück und Backe bis zu 2/10 Luft. Das sollte allerdings durch Ausschleifen zu beheben sein.

Zusammenbau (2012-05-24) #

Im Moment tritt das Projekt ein bisschen auf der Stelle, weil ich es einfach nicht hinbekomme, die Spindellagerung vernünftig einzustellen. Entweder sitzt sie so lose dass bei niedrigen Drehzahlen ein zu großes Spiel auftritt und die Maschine schon bei 1/10 Spanabnahme rattert wie verrückt, oder ich stelle es zu fest und die Spindel sitzt beim Abschalten des Motors fest. Schwieriges Unterfangen…

Na ja, hier noch ein paar Bilder vom aktuellen Zustand:

Gesamtansicht zusammengebaut

Spindelstock zusammengebaut

Ich habe beim Drehen der Spindel das Gefühl, dass sie krumm sein müssten, weil sie in einem Bereich merklich schleift und sonst leicht läuft. Ich vermute, dass das vordere Lager u.a. deshalb dermassen ausgenudelt war. Sollte ich jetzt eine neue Spindel drehen? Material- und Maschinenmäßig wäre das kein Problem, aber vielleicht habt ihr ja andere Ideen…

Der Bettschlitten läuft jetzt (nach dem Abfräsen) übrigens butterweich und dank einer Unterlegorgie mit Alufolie-Streifen auch ziemlich spielfrei. Leider klemmt er im vorderen Bereich (wo im Moment das Futter drüber sitzt. Beim Arbeiten mit Spannzangen könnte das ein Problem werden. Im Moment ist aber erstmal die Spindellagerung wichtiger.

Ich habe den Motor neu gelagert mit SKF-Lagern 6002-ZZ. Die alten Lager waren offen und mit einer Metallstaub-Fett-Drecksschicht dermaßen zugekrustet, dass der Motor im Betrieb sich sehr unschön anhörte. Jetzt mit den neuen Lagern und mit FU schnurrt der wie ein (großes) Kätzchen :-)

Da sich die alten Bronzelager auch nach dem Ausdrehen nicht spielfrei (<1/10mm) einstellen liessen, habe ich jetzt beschlossen, Kegelrollenlager einzubauen, und zwar 32006 (30x55x17) als vorderes und 30205 (25x52x16.25) als hinteres Spindellager.

Des weiteren will ich die Keilriemenscheibe, die beim Betrieb mit Vorgelege vorher auf der Haputspindel lief jetzt mit Nadellagern vom Typ HK3016 (30x37x16) auf der Spindel lagern.

Ich habe mich hauptsächlich für den Umbau entschieden, weil beim Direktteilen auf der Drehbank ein Gleitlager prinzipiell nicht geeignet ist, da es nur bei ausreichender Drehzahl spielfrei durch den Ölfilm ist.

Die axiale Lagerung der alten Spindel besteht in einer Reiblagerung von dem Bund an der Spindelnase auf der nebenliegenden Lagereinstellmutter (komisches Wort …). Das umzubauen, und dabei die Gleitlager zu erhalten ist mir zu kompliziert. Dann lieber richtig.

Motorhalter (2012-06-21) #

Leider gibt der Motor keinen genaueren Aufschluss darüber, wo die Maschine herkommen könnte, da er nicht der Originalmotor ist. Der mitgelieferte Riemen und die Riemenscheibe auf dem Motor passen zwar zusammen, aber nicht zur Drehmaschine. Ausserdem war der Motor bei Lieferung auf ein Holzgestell geschraubt, das ganz sicher nicht zum Originalzustand dazugehört.

Um eben dieses Holzgestell entsorgen zu können, habe ich heute auch weitergebaut: ein neuer Motorhalter ist es geworden.

Es beginnt alles ganz einfach mit einer alten Platte, die ich mal aus irgendeiner Maschine vom Schrott ausgebaut habe:

Motorhalterung parallel fräsen

Die wird noch schell parallel gefräst, damit ich sie flach in den Schraubstock spannen kann, um den Zwischenraum der “Lager"klötze auch parallel auszufräsen.

Gesagt, getan und es geht weiter mit dem Rohmaterial für den Halter, der an die Maschine geschraubt wird.

Erstmal ein bisschen Rohmaterial ablängen und planen:

Rohmaterial absägen

Rohmaterial planen

Dann abstechen:

Rohmaterial abstechen

Ein bisschen planfräsen:

Rundstueck planfraesen

Und mit zwei Stahlstücken zusammenschweissen:

zusammengeschweisst

Ich habe dann noch 4 8.5mm-Löcher in die Ecken der Grundplatte zur Befestigung gebohrt und in die Hülse oben zwei M5-Gewinde geschnitten, um die unten zu sehende Stange festzusetzen.

Ohne Bilder entstand dann noch eine kleine Hülse, die ebenfalls mittels einer Querbohrung M5 auf der Stange festgesetzt werden kann und genau in den geradegefrästen Bereich zwischen den Lagerklötzen an der Motorplatte passt.

Zusammengebaut sieht das dann an der Maschine so aus:

Zusammenbau Motorhalter

Zusammenbau Motorhalter von hinten

Zusammenbau Motorhalter von links

Gespannt wird der Riemen im Moment noch durch das Gewicht des Motors; wenn ich wieder weiterbaue wird das aber noch geändert. Ich dachte dabei an folgendes: Zwischen dem Loch, das in der Motorplatte oben drin ist, und einer Lasche, die ich am Spindelstock festschraube, setze ich eine Spannschraube; diese Spannschraube hat als Kopf eine Kugel, die im Loch am Motorhalter sitzt und das Gewinde geht durch ein Loch in der Lasche, an der sich die Schraube mit einer Mutter (evt. mit Gummiunterlegscheibe zur Dämpfung) abstützt. Wenn das unklar ist, kann ich gerne eine Zeichnung machen.

Spindellager-Umbau (2012-08-13) #

Heute bin ich endlich dazu gekommen, die neuen Lagersitze in den Spindelstock einzubringen. Wie ich oben geschrieben hatte, verwende ich folgende Lager: 32006 als vorderes Lager und 30205 als hinteres Lager.

Leider ist die neue Spindel noch nicht fertig, also erstmal ein paar Bilder vom Spindelstock mit den Lagersitzen:

Spindelstock von vorn

Spindelstock von hinten

Kleine Anmerkung noch zur Fertigung: Der Spindelstock wurde dazu auf einer großen Drehbank auf die Planscheibe gespannt und dort ausgedreht. Als ich ihn grad aufgespannt hatte, hab ich auch die Stirnseiten des Spindelstocks plangedreht, deshalb ist da die Farbe wieder runter.

Die neue Spindel soll als Spindelnase einen Kurzkegel 3 bekommen und innen einen MK3 für alles mögliche andere. Bei einem hinteren Lagersitzdurchmesser von 25mm müsste ein Spindeldurchlass von 18mm gerade noch drin sein.

Dann soll noch eine Indexvorrichtung mit wechselbaren Indexscheiben angebaut werden, über deren Konstruktion ich mir aber noch nicht ganz im klaren bin. Der einzige Ort wo man meiner Meinung nach so etwas sinnvoll an dieser Maschine anbringen kann ist aussen neben dem hinteren Spindellager.

Ich hatte dann noch eine bebilderte Mail an Tony von lathes.co.uk geschickt, aber bis heute noch keine Antwort bekommen. Falls jemand noch Hinweise oder Ideen zur Herkunft dieser Maschine hat, wäre ich dafür sehr dankbar.

Erste Drehversuche (2012-09-13) #

Gestern hatte ich Gelegenheit, die alte Spindel mal ein bisschen zu misshandeln, damit sie in die neuen Lager passt:

Spindel eingebaut

Tja, was soll ich sagen: Ich bin maßlos begeistert von den neuen Lagern: Spanbreite von 8mm bei Alu, Einstechen am Umfang: kein Rattern Spanabnahme 1mm bei St37, “Schruppen” am Umfang längs: kein Rattern Bronze schruppen, schlichten am Umfang: kein Problem, spiegelglatte Oberfläche.

Hier mal ein Bild von einer geschlichteten Stahloberfläche:

saubere Oberflaechen

Mit den alten Langern war das mMn definitiv nicht drin.

Späne kann man mit der Maschine also machen:

Spaene machen kann sie auch&hellip;

Da ich nun in der Lage bin, daheim Stahl zu drehen, kann ich endlich (!!!) die benötigten Kleinteile machen, die das Vorschubgetriebe so dringend für den Zusammenbau braucht. In der Werkstatt, in der ich den Klopp restauriert habe, war da irgendwie nie Zeit zu…

Hihihi, ich freu’ mich !!!

Umzug (2012-11-16) #

Da ich vor ein paar Wochen umziehen musste, ist meine “Kleine” nun in meine Ursprungswerkstatt im elterlichen Keller gewandert, sodass es erst über Weihnachten, wenn ich da bin, weitergehen wird.

Vor dem Umzug hatte ich allerdings noch ein paar Sachen gemacht: Mit einer Messuhr am Support war es möglich, eine präzise Passung auf einer Hülse aus dem Vorschubgetriebe zu drehen. Dort habe ich dann ein passend ausgedrehtes Zahnrad aufgepresst und das Vorschubgetriebe wieder zusammengebaut. Leider passte das Modul 0.75 des neuen Zahnrades nicht richtig zu den vorhandenen Zahnrädern im Nortongetriebe, sodass der Vorschub leider noch nicht funktioniert…

Mein Plan ist jetzt, ein neues Vorschubgetriebe zu entwerfen und zu bauen, das auch nicht so klapprig und unpräzise zu schalten sein soll wie das jetzige; selbst, wenn die Zahnräder passen würden, hätte die Ratsche so viel Spiel, dass die Zahnräder überspringen könnten :-(

Ausserdem wird es nötig sein, eine neue Hauptspindel zu drehen, weil die jetzige keine Zentrierpassung am Ende des Gewindes hat und daher das Futter locker mal 0.5 … 1 mm exzentrisch draufsitzt.

Allerdings ist es zuletzt mit den neuen Spindellagern möglich gewesen, ratterfrei echt nette Oberflächen zu drehen :-D

Benutzung (2013-11-06) #

Die Fotos sind schon etwas älter, hier sind mal ein paar aktuellere:

mit neuem Dreibackenfutter

Es ist jetzt ein 100er Röhm-Futter montiert, das ich in der Zwischenzeit bekommen habe. Da die Spindel eh neu soll, hab ich am alten Flansch “nur mal schnell” den Zentrierbund kleiner gedreht und den jetzt nicht aufwendig überarbeitet.

Ein neuer Spindelstock ist in Planung. Ich lasse einfach mal das CAD sprechen:

neuer Spindelstock von vorn oben (CAD)

neuer Spindelstock von vorn (CAD)

neuer Spindel mit Getriebe (CAD)

Verschiedene Neuerungen:

  1. Hauptspindellagerung durch X-angeordnete Kegelrollenlager als Festlager, Loslager mit RiKuLa
  2. kein Wendeherz, sondern Schieberadgetriebe mit Keilwelle
  3. Ölsumpfschmierung, auch für Lager
  4. Teileinrichtung durch 60Z-Zahnrad auf Hauptspindel (eig für Vorschub) mit Rastbolzen
  5. KK3 als Spindelnase
  6. MK3 Innenkegel für weitere Vorrichtungen/Werkzeug
  7. Kastenform –> mit Seitenwänden nimmt der Spindelstock die Bearbeitungskräfte besser auf als wenn der als U gegossen ist (nur der vordere Schenkel leitet die Kraft ab; ausserdem biegt die Lagervorspannung die Schenkel zusammen –> Lager werden winklig belastet –> (schneller) kaputt)
  8. neue Spindel gehärtet und geschliffen –> bisschen präziser und verschleißfester (Futterwechsel etc) usw.

Wer Interesse an den Zeichnungen (Inventor 2009) hat:

Spindelstock_2013-10-25.zip

die Spindeln haben Trapezgewinde, Planzug links, Oberschlitten rechts. Die werde ich erstmal nicht auswechseln, weil ich dann den ganzen Schlosskasten gleich mit machen wollen würde. Sind auch noch halbwegs ok; wenns genau sein muss, papp ich halt ne Messuhr an den Schlitten.

Da das Wechselradgetriebe ja eine neue Übersetzung von der Hauptspindel bekommt, muss ich mir auch das Vorschubgetriebe neu ausdenken (ist sowieso defekt), um da vernünftige Vorschübe und Gewindesteigungen rauszubekommen. Dabei mache ich dann gleich noch den Schlosskasten, weil die Rastung des Plan- und Längszuges mir absolut nicht gefällt (man klemmt sich sehr leicht die Finger). Mit den neuen Spindeln kann ich dann gleich die Übersetzungen ordentlich berechnen. Als Skalenringe schweben mir welche a la Schaublin vor, richtig schön groß und matt verchromt…

“Kommt noch…”

Oberschlitten: Einschaben und neu lagern (2014-04-08) #

Nachdem ich gestern die letzte Mathe-Prüfung im Studium erfolgreich hinter mich gebracht habe, hab ich mir heute mal wieder ein paar Schabestunden gegönnt.

Ich hab mir zum Ziel gesetzt, den Oberschlitten meiner kleinen Drehbank zu überarbeiten. Hier nochmal ein Bild vom Ausgangszustand:

Oberschlitten Ausgangszustand

Beim Zerlegen sind mir zwei Stifte wieder eingefallen, mit denen der Lagerbock gehalten wird und die inzwischen unter dem Lack versteckt waren:

Stifte unter Lack

Mit der kleinen Tischbohrmaschine hab ich die dann ausgebohrt:

Stifte ausbohren

Dann ließ sich der Oberschlitten vollständig zerlegen:

Oberschlitten zerlegen

Die planen Flächen mal tuschiert, da besteht auf jeden Fall Handlungsbedarf:

Oberteil tuschiert

Unterteil tuschiert

Grund für die Aktion war ein Versuch, einen Kegel mit dem Oberschlitten zu drehen. Die dabei entstehende rillige Oberfläche und die Schwergängigkeit der Kurbel haben mich dann überzeugt, dass da was passieren muss.

Zuerst das Unterteil: Da habe ich mir ein paar Holzleisten auf den Schreibtisch gespannt, die das Werkstück halbwegs sicher fixieren und dann losgelegt.

Unterteil 1

Unterteil 2

Unterteil 3

Unterteil 4

Unterteil 5

Unterteil 6

Unterteil 7

Kleiner Zeitsprung:

Unterteil 8

Unterteil 9

Unterteil 10

So hab ichs dann erstmal gelassen:

Unterseite fertig

Dann die Unterseite des Oberteils:

Oberteil 1

Oberteil 2

Oberteil 3

Oberteil 4

Dann hab ich die Menge der Tuschierfarbe auf der Platte mal drastisch reduziert:

Oberteil 5

Oberteil 6

Oberteil 7

Oberteil 8

Oberteil 9

Der Plan ist dann mit dieser Oberfläche die zur Unterseite parallelen Flächen des Unterteils zu tuschieren und zusammen mit einem kleinen Prisma dann einzuschaben. Dann die schrägen Flächen des Unterteils, parallel zueinander, dann die Schrägen des Oberteils.

Ich überlege, ob ich in das Oberteil eine Keiileiste einbauen sollte. So groß ist der Oberschlitten ja nicht (Gesamtlänge 140mm, Breite 60mm) und das wäre eine interessante Aufgabe für die Stoßmaschine ;-)

Wenn der Schlitten dann eingeschabt ist, will ich noch einen radialkugel- und axialnadelgelagerten Lagerbock anfertigen, der mir auch noch ein paar 10mm mehr Verfahrweg verschaffen soll. Einen MK2 will ich auf jeden Fall mit dieser Maschinen drehen können, dafür braucht man ja ungefähr 80mm Hub…

Als Tuschierpaste benutze ich die Standardfarbe von Diamant, die man beim örtlichen Werkzeughändler bekommt. Über mein Schabewerkzeug hatte ich hier schonmal was geschrieben: Thread #9160

Die Parallelität und Winklichkeit werde ich mit Messstativ, Zylinderstiften und Messuhr und -schraube ausmessen.

Die Unterseite werde ich nochmal ein bisschen nacharbeiten. Beim Tuschieren der Unterseite des Oberteils habe ich für das Foto etwas mehr Farbe aufgetragen, das ist wirklich schlecht zu fotografieren ;-) Bzgl. Schmierung wollte ich mir noch Schmiernuten in die Führungen fräsen, zusammen mit Trichterschmiernippeln an den Seiten sollte das dann eine sichere Ölversorgung ergeben…

Heute (2014-04-10) habe ich mal die Freistiche für die nächste zu schabende Fläche hergestellt:

Freistiche

Eine weitere Sache fällt auf diesem Bild auf: das Spindelmuttergewinde ist direkt in das Unterteil geschnitten. Nun ist weder das Muttergewinde noch die Spindel so ausgelatscht, dass sie ausgetauscht werden müssten, aber irgendwie hätte ich schon ein besseres Gefühl, wenn die Mutter aus Bronze wäre. Insbesondere, da ich eigentlich gern 2mm pro Umdrehung hätte und nicht 3mm. Das momentane Gewinde der Spindel ist Tr 12x3, ich tendiere zu einem Umbau auf Tr 12x2, zusammen mit einem schönen Skalenring von Ganter mit 0,02mm-Teilung.

Heute (2014-04-23) noch kein Schabe-rnack sondern ein bisschen Hobelei. Nach der Anregung von Christoph habe ich die Freistiche nochmal überarbeitet. Ausserdem stellte ich fest, dass ich selbst mit meiner dünnsten Schaberklinge nicht in die Sägeschlitze kam.

Also das Unterteil im Klopp eingespannt und ausgerichtet:

Unterteil ausrichten

Unterteil weiter ausrichten

Eingespannt ist im Sparstahlhalter ein selbstgeschliffener Nutenstechstahl, Nutenbreite etwa 2mm:

Nutenstahl

Der Stößelschlitten ist dabei nach Skala auf 30° schräg eingestellt, um genau in die Ecke zuzustellen.

Dann habe ich das Oberteil schon fürs Schaben der Stahlhalterauflagefläche vorbereitet. Der Stoßstahl ist hier ein riesiger HSS-Rohling, den mir mal jemand mitgebracht hat. Angeschliffen ist er mit einem Radius von etwa 10mm, 0° Spanwinkel, etwa 20° Freiwinkel. Das ergibt ziemlich gute Oberflächen in Guss.

Oberseite hobeln 1

Oberseite hobeln 2

Oberseite hobeln 3

Oberseite hobeln 4

Fleisch ist genug vorhanden, und die vorhandenen Macken und Einstiche wären beim Schaben mehr als lästig. Insgesamt ist jetzt 1mm runter, in Schritten 0.3 - 0.4 - 0.3 mm. Ich war erstaunt, wie tief die Macken von der Einstellschraube der Spannklaue dann doch waren.

Dann gings noch ans Vorhobeln eines passenden Tuschierlineals. Ich hatte aus den Resten für mein 450er-Lineal noch ein kleines mit ca. 230mm Länge gemacht und auch schon eingeschabt, aber der Winkel passte nicht zu diesem Oberschlitten. Bevor ich da mit dem Verkippen des Lineals anfange (was ja scheinbar einige erfolgreich machen…) wollte ich lieber erstmal eins mit dem exakten Winkel haben. Diesen habe ich vom Unterteil mit dem Puppitaster abgenommen und den Schlitten am Stößel danach ausgerichtet.

Tuschierlineal neu hobeln

Tuschierlineal fertighobeln

Den Winkel habe ich beim Einrichten des Klopp mit dem Puppitaster vom Unterteil des Oberschlittens abgenommen und danach gestoßen. Natürlich gibt es dabei winzige Abweichungen, die man beim ersten Tuschieren sicher auch sehen wird. Aber es geht mit primär darum, eine ebene Fläche zu schaffen; die Winkel ändern sich dann minimal auf den den Lineals. Daher sollte das Lineal schon möglichst genau nach dem vorhandenen Winkel hergestellt werden, aber der Winkel, der nachher beim Schaben entsteht, richtet sich dann halt nach dem Lineal. Die Maßabweichungen, die sich dadurch ergeben, bewegen sich aber meinem Gefühl nach eher im 1/100mm-Bereich und können daher vernachlässigt werden, da der Schlitten sich ja später über die Einstellleiste spielfrei einstellen lässt.

Jetzt haben die zu schabenden Flächen alle schöne Freistiche:

Freistiche

Beim Oberteil habe ich dann noch die Farbe abgezopft und die Stahlhalterauflagefläche einmal grob übergeschabt:

Oberteil nackt

Zusammen mit dem Lineal warten jetzt die Teile darauf, dass ich Lust auf blau-graue Finger habe:

Tuschierlineal bereit

Zunächst geht es um das Tuschierlineal. Das habe ich nach dem Stoßen auf den neuen Winkel mal tuschiert:

Tuschierlineal 1

Dann mit viel Tuschierpaste auf der Platte und Biax-Unterstützung grob vorgeschabt, um die Spuren vom Stoßen wegzukriegen:

Tuschierlineal 2

Tuschierlineal 3

Tuschierlineal 4

Dann habe ich nach und nach die Farbmenge auf der Platte verringert. Dadurch ändert sich das Tragbild natürlich ziemlich drastisch, insbesondere wird es immer schlechter zu erkennen:

dünne Tuschierfarbe

Ich hab nach dem Schaben die Oberfläche immer mit einem Arkansas-Stein mit dünnem Öl zusammen abgezogen, um die Grate u.ä. vom Schaben abzutragen bevor es auf die Tuschierplatte geht. Dadurch blieb, wie ich dann feststellte, immer ein grau-blauer Schleier auf der Oberfläche zurück, denn ich wischte nur mit einem Tuch ab. Einen Unterschied, der mich spontan vom Hocker gehauen hat, habe ich dann erzielt, indem ich die Oberfläche vor jedem Tuschiervorgang mit Aceton abgewischt habe, bis am Tuch nichts mehr zu sehen war und auch keine Schleier mehr auf der Oberfläche waren. Auf einmal trat selbst bei fast keinem Farbauftrag auf der Platte das Tragbild mit winzigen Punkten sehr deutlich wieder hervor:

ohne Farbe 1

ohne Farbe 2

ohne Farbe 3

Das habe ich dann noch ein bisschen verfeinert:

verfeinertes Lineal

Aus Spaß mal die Punkte pro Quadratzoll gezählt, sollte hinkommen:

PPSI

Die Unterseite hat sich fast nicht verzogen bei der Bearbeitung, daher nur ein paar Punkte nachgeschabt:

Unterseite Lineal 1

Unterseite Lineal 2

Jetzt geht es weiter mit dem Unterteil des Oberschlittens:

Unterteil verzogen

Dann auch wieder mit maschineller Unterstützung durch den Biax langsam den Mittelstreifen abgetragen:

Mittelstreifen 1

Mittelstreifen 2

So langsam wirds besser:

Mittelstreifen 3

Jetzt beginne ich mit dem Verfeinern des Tragbildes:

Unterteil verfeinern

Nach und nach weniger Tuschierfarbe:

Unterteil weniger Farbe 1

Unterteil weniger Farbe 2

Unterteil weniger Farbe 3

Unterteil weniger Farbe 4

Unterteil weniger Farbe 5

Unterteil weniger Farbe 6

Ich denke mal, so sollte das jetzt passen.

Weiter im Text (2014-05-01).

Zu Beginn hab ich nochmal die Unterseite des Unterteils kontrolliert, ob sich da auch nix weiter verzogen hat:

Unterseite glatt

Dann ging es zum zweiten Mal an die Unterseite des Oberteils, die sich beim Freistiche stoßen auch verzogen hatte:

Oberteil nacharbeiten 1 Oberteil nacharbeiten 1

Oberteil nacharbeiten 1 Oberteil nacharbeiten 1

Das wurde mir dann zu wenig Farbe bzw. ein zu dünn gesähtes Tragbild, also hab ich nochmal kräftig Tuschierpaste auf der Platte verteilt:

Oberteil nacharbeiten 1

Oberteil nacharbeiten 1

Oberteil nacharbeiten 1

Oberteil nacharbeiten 1

Oberteil nacharbeiten 1

Oberteil nacharbeiten 1

Ab jetzt ungefähr habe ich vor jedem Tuschieren die Flächen mit Aceton soweit saubergewischt, dass kein Schleier mehr blieb. Ansonsten konnte ich mit der Farbe von Diamant zwar noch die Punkte sehen, aber nicht mehr zielgerichtet danach schaben (klingt komisch, kennen vllt. manch Andere hier auch - der Kontrast wird einfach zu schlecht…).

Oberteil nacharbeiten 1

Oberteil nacharbeiten 1

Oberteil nacharbeiten 1

So hab ichs jetzt erstmal gelassen: fein genug geschabt? Mit der Fläche habe ich dann “mal kurz” die nächsten Flächen tuschiert, die dran sind: es handelt sich dabei um die horizontalen Flächen des Schwalbenschwanzes am Unterteil:

Schwalbenschwanz Unterteil 1

Schwalbenschwanz Unterteil 2

Ich habe dabei drarauf geachtet, dass der Meister positioniert wird, ohne dass die Flächen, die tuschiert werden sollen, an die Farbe kommen und dann den Meister nur soweit verschoben, dass er jeweils voll auflag. Falls das Tragbild dann korrekt ist, ist hier also auch noch was zu tun :-)

Ich bin ehrlich erstaunt, wie viel sich mit dem krummen Teil noch machen ließ. Wenn ich mir die Tragbilder jetzt so ansehe… Na ja, wird jetzt ja besser ;-)

Bis jetzt waren auch nur Flächen dran, die einfach plangeschabt werden mussten. Die nächsten Flächen müssen jetzt zum ersten Mal noch weitere Bedingungen erfüllen:

  1. plan
  2. parallel zur Unterseite des Unterteils
  3. kein Streifen durch ungenügendes Tuschieren in dem Winkel, in dem später die Einstellleiste sitzt

Viel zu tun, aber die (halbwegs) fertigen Oberflächen sehen schon so toll aus, das motiviert wieder.