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  • Publizist und Freier Dozent, von Hause aus Ingenieur sowie gelernter Mechaniker und gelernter Maurer, Querdenker, Naturfreund und -nutzer, technisch interessiert aber auch technikkritisch, glaube nicht alles was mir erzählt wird.
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Andreas Quiring  

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Biohof-Gemeinschaft Baum des Lebens

26. November 2012 1 26 /11 /November /2012 20:37

Ruebengeist01 rendering01

   Der Monat von Samhain, der nachdenkliche Totenmonat November ist ja nun fast vorrüber und der Advent steht vor der Tür. Trotzdem habe ich letzte Woche noch einmal mit einem Samhain-Thema experimentiert und diesen Rübengeist in Blender gebaut.

       Für diejenigen, die sich für 3D-Modelle interessieren: Der Rübengeist wurde mit Cycles (seit einiger Zeit als Alternative zum herkömmlichen Blender-Renderer in Blender enthalten) gerendert. Für das Material der Rübe habe ich eine Mischung aus einem transparenten, einem transluzenten und deinem diffusen Shader verwendet; die Kerzenflamme ist mit dem Emmission-Shader versehen.

   Auf meinem Fantasy-Blog gibt es übrigens ein Bild mit einer nächtlichen Szene, bei der ich neben ein paar Laternen und erleuchterten Fenstern, diesen Rübengeist als Lichtquelle verwendet habe.

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29. Oktober 2012 1 29 /10 /Oktober /2012 20:20

Zu Allerheiligen und seinem Vorabend Samhain oder Halloween gehören natürlich Rübengeister bzw. ihr aus Amerika importiertes Surrogat, die Halloween-Kürbisse. Wer die Dinger nicht jedes Jahr neu schnitzen und jeden Abend händisch anzünden will, kann sich verhältnismäßig leicht eine vollautomatische und dauerhafte Version der keltischen Grusel-Laterne basteln.

    Ein paar Hintergründe und einige meiner eigenen Gedanken zu Samhain, Kürbissen und Rübengeistern samt einer Anleitung, wie man sich zünftige Ruabagoischdr - wie die Dinger auf gut Schwäbisch heißen - schnitzt, darüber gab es ja schon letztes Jahr hier auf meinem Blog einen Artikel. Dieses Jahr soll es daher um eine technisierte Version gehen, nämlich um den elektrischen Mehrweg-Rübengeist System Fokko.

Elektro-Ruebengeist01

Die wichtigsten Materialien und Utensilien für den Korpus des Mehrweg-Rübengeistes: Farbe, Pinsel, ein bauchiges Glas, Klebeband und ein Cutter.

 

   Zur Arbeit, die das Rübengeist schnitzen macht, kommt jedes Jahr auch noch der Stress, sich die dafür notwendigen Rüben zu beschaffen. Futterrüben sind besonders schwer aufzutreiben, weil sie praktisch komplett durch den Futtermais verdrängt wurden, dessen Anbau sich wesentlich besser mechanisieren lässt. Und auch die zwar kleineren, aber zur Not ebenfalls verwendbaren Zuckerrüben werden nicht überall angebaut. Außerdem sind Rübengeister nicht lange haltbar; bei mir sind sie bis zum ersten Advent - so lange zünde ich meine jedes Jahr (wenn ich es nicht vergesse) allabendlich an - immer schon ziemlich verfallen. Von den Kürbissen ganz zu schweigen, die zeigen schon nach Tagen deutliche Degenerationserscheinungen.

Elektro-Ruebengeist02

Klebeband für Augen, Nase und Mund aufgeklebt

 

  Die Idee zu einem Mehrweg-Rübengeist schlich mir daher schon länger im Hinterkopf herum. Die Frage war jedoch: Aus welchem Material soll das Ding sein? Holz oder Ton bieten sich natürlich an, denn damit kann man natürlich die äußere Form sehr gut gestalten und einer Rübe nachempfinden. Auch das Anbringen der Öffnungen für Augen, Nase und Mund ist bei diesen Werkstoffen kein wirkliches Problem. DerNnachteil bei einem solchen Rübengeist wäre jedoch, dass er nicht durchscheint. Ein Rübengeist soll ja eigentlich nicht nur aus den Öffnungen leuchten, sondern im Ganzen rötlich schimmern.

Elektro-Ruebengeist03

Hier sind bereits die Öffnungen für Augen, Nase und Mund grob abgeklebt. Wer will kann es so lassen...

 

Der eigentliche Rübengeist

  Daher kam ich irgendwann auf die Idee, einfach ein möglichst großes, möglichst bauchiges Glas zu verwenden und dieses einfach anzumalen, nachdem ich die erforderlichen Öffnungen abgeklebt hatte. Zudem eignet sich der Deckel eines solchen Glases auch gut als "Chassis" für das elektrische Innenleben.

   Ein Problem, das ich noch nicht wirklich gelöst habe, ist die Farbe dafür: Für den hier abgebildeten Versuch habe ich ganz gewöhnlichen wasserbasierten Kunstharz-Lack aus dem Baumarkt verwendet. Das Problem dabei ist, dass dieser nicht so besonders auf dem Glas hält. Deswegen ist das hier gezeigte Exemplar auch etwas verunglückt: Beim Abziehen des Klebebandes löste sich zwischen Mund und Nase ein Stück Farbe, so dass ich freihändig mit dem Pinsel nachhelfen musste. Daher ist der gezeigte Rübengeist auch noch nicht optimal. Möglicherweise hätte ich aber auch nur mit dem Abziehen noch eine Weile warten sollen, denn die Farbe, die drangeblieben ist, hält mittlerweile recht gut.

   Ich will noch eine zweites Exemplar machen und mir dafür eine geeignete Farbe in einem ordentlichen Farbenfachgeschäft besorgen. Ich hoffe, dass es damit dann besser klappt. Den Artikel stelle ich aber schon heute hier ein, da ja übermorgen bereits Haloween ist.

Elektro-Ruebengeist04

... man kann aber auch noch ein wenig Feinarbeit machen und etwa wie hier den Mund einwenig besser ausarbeiten. Leider hat das bei diesem Exmeplar nichts gebracht, weil die Farbe nicht gescheit gehalten hat.

 

   Man sucht sich also ein passendes Glas und klebt - so wie in der zweiten Abbildung zu sehen - Augen-, Nasen- und Mundpartie grob mit Klebenband ab. Dann nimmt man einen Cutter und schneidet das ganze so zurecht wie man es in der dritten Abbildung sieht. Wer will, kann dann noch ein paar Feinheiten anbringen wie etwa die Zähne in der Abbildung hier. Präzisionsfanatiker können die Teile natürlich auch aus Klebefolie á la d-c-fix machen. In diesem Falle kann man zunächst alles exakt auf dem Abdeckpapier auf der Rückseite aufzeichen und fein säuberlich mit einer Schere (oder auch wieder mit dem Cutter) ausschnibbeln und dann aufkleben.

   Dann pinselt man das Ganze an. Ich habe das Glas vorher noch mit Verdünner entfettet - vielleicht ist ja auch hierbei etwas schiefgegangen was dann der Grund dafür war, dass sich das bereits erwähnte Stück Farbe gelöst hat. Ein Maler hat mir übrigens einmal gesagt, man müsse Abklebungen entfernen, so lange die Farbe noch frisch ist, da sie sonst an den Rändern der Abklebungebn splittern würde. Das habe ich mich allerdings nicht getraut - und das Splittern war ja auch nicht mein Problem.

   Wenn die Farbe trocken ist und die Abklebungen entfernt sind, ist der eigentliche Rübengeist fertig. Man könnte ihn wohl auch ohne die im Folgenden beschriebene Elektrik verwenden und einfach wie bei einem Windlicht ein Teelicht hineinstellen.       

Das elektrische Innenleben

Elektro-Ruebengeist05

Die elektrische Beleuchtung habe ich auf die Unterseite des Deckels montiert

 

   Die Elektrik montiert man auf die Unterseite des Deckels,  so wie das in der Abbildung zu sehen ist. Ich habe ein 12-V-10-W-Halogenlämpchen mit einer Keramikfassung verwendet. Die Anschlusskäbelchen dieser Fassung habe ich einfach unter die Keramiklemme geklemmt, die sie mit dem Zuleitungskabel  (aus Lautsprecher-Litze) verbindet. Auf diese Weise hängt das Birnchen etwa in der Mitte des Deckels und man kann seine Höhe ein wenig varrieren.

Elektro-Ruebengeist06

Die aufgeschraubte Blechlasche dient als Zugentlastung für das Kabel

 

   Die Keramikklemma kann man mit einer Blechschraube am Deckel befestigen; zur Not tut's auch ein Holz- oder eine Spanplattenschraube (Spax). Auf der Außenseite habe ich noch eine kleine Blechlasche als Zugentlastung für das Zuleitungskabel aufgechraubt. Da die Schraube der Lüsterklemme oben aus dem Deckel herausschaut, sollte man sie mit einem aufgedrehten Stückchen Kork oder etwas ähnlichem entschärfen. Natürlich kann anstelle der Blechschrauben auch passende kleine Maschinenschrauben und Muttern verwenden.

Elektro-Ruebengeist07

Fokkos elektrischer Mehrweg-Rübengeist in Betrieb

 

   Betrieben wird der Rübengeist mit einem passenden Netzteil. Dieses wiederum steckt man in eine der käuflichen Steckdosenschaltuhren, dann braucht man nicht immer daran zu denken, die Bleuchtung ein- und auszuschalten. Wichtig ist, dass Stromanschluss, Netzteil und Schaltuhr an einer Stelle untergebracht werden, wo sie vor Nässe geschützt sind. Wenn man das Zueleitungskabel lang genug macht, kann man diese Teile, die ja mit 230 Volt betrieben werden, auch im Innern des Hauses unterbringen.

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26. Februar 2012 7 26 /02 /Februar /2012 12:10

Als ich begann, über Möglichkeiten nachzudenken, das Glühbirnenverbot zu umgehen, kam mir natürlich auch der Gedanke, Glühbirnen selbst zu bauen. Scheint auf den ersten Blick schier gar unmöglich zu sein.... 

Mittlerweile habe ich aber ein Video im Netz gefunden, das zeigt, wie sich einer Elektronenröhren selbst baut und wie dabei die wichtigstens Probleme gelöst werden, die ich auch beim Selbstbau von Glühlampen sehe. Es ist wirklich nicht ganz einfach, aber wie man sieht, geht es.

 

 

    In dem Video sieht man vor allem auch, wie man den Glaskolben machen kann, wie man die Glühdrähte darin befestigt und wie man die ganze Chose zum Schluss luftleer bekommt. Das sind die wichtigsten Probleme, die man auch beim Selbstbau von Glühlampen lösen muss. Eine Glühlampe zu bauen, ist sogar einfacher als der Selbstbau einer Elektronenröhre, da das Innenleben wesentlich weniger kompliziert ist.  

   Was das Video nicht zeigt, weil es darin um Elektronenröhren und nicht um Glühbirnen handelt, ist wie man die Tropfenform hin- und das ganze in einen Schraubsockel bekommt. Die Tropfenform dürfte kein großes Problem sein, denn Glas kann man bekanntlich blasen.

selbstgebaute Gluehbirne 3D-Modell

So in etwa könnte eine selbstgebaute Glühbirne aussehen...

 

   Den Schraubsockel wird man tatsächlich nicht selbst machen können. Das ist aber kein Problem, denn die Dinger gibt es ja weiterhin. Natürlich sollte man keine alten Giftbirnen (aka "Energiesparlampen") "entsorgen" um die Dinger zu gewinnen. Aber es gibt ja weiterhin Glühlampen für Spezialanwendungen, die auch E14er und E27er Sockel haben, den man von druchgebrannten Exemplaren gewinnen kann. Eine anderere Möglichkeit wäre ein Sockel mit Kontaktstiften wie bei der Elektronenröhre im Film. Dann müsste man allerdings auch passende Fassungen bauen. In jedem Falle könnte man den Glaskolben im Sockel mit hitzebeständigem Kitt befestigen.

Buch Shop Banner klein

  Und als Bonus bekommt man bei solchen selbstgebauten Glühlampen auch noch den netten, nostalgischen Zipfel, der durch das Evakuieren des Kolbens bedingt ist.

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19. Dezember 2010 7 19 /12 /Dezember /2010 11:27

Auf der Seite Permakultur-Beratung.ch wird ein tolles Öko-Haus vorgestellt, das sich ein Ben Law in Südengland gebaut hat. Durch die Verwendung von althergebrachten Bautechniken und Material aus der Natur konnte er sehr viel selbst machen, brauchte keine schweren Maschinen und hat nun für relativ wenig Geld ein tolles Haus, das obendrein wenig Energie braucht (Strom und Wärme macht er selbst), umweltfreundlich und gesund ist.

 

Eine sehr gute Beschreibung findet man auf der Website als PDF.

 

Unbedingt lesens- und nachahmenswert!

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27. November 2010 6 27 /11 /November /2010 15:07

Gerade habe ich einen Kommentar bekommen, der auf eine interessante URl hinweist: Unter XXXXX findet sich eine reichhaltige Sammlung von Büchern, die für Selbstversorger, Bastler und so weiter interessant sein dürften. Man kann diese Bücher dort auch gleich bestellen.

 


 

Wichtiges Update 24.01.11: Wie ich durch den Kommentar von Unterstützer (siehe unten) erfahren habe, ist der genannte Shop ein Trittbrettfahrer. Die Hefte muss man per Post bestellen,denn Christian Kutz hat kein Internet und kein Telefon. Das Bestellformular kann man sich bei http://einfaellestattabfaelle.wordpress.com/ herunterladen. Auf der Seite gibt es auch eine Liste der lieferbaren Hefte.    


 

 

Ich selbst bin ja, weil ungeduldig, kein so großer Freund vom Bestellen und gehe eigentlich lieber in einen Laden, auch wenn ich dafür eine Strecke fahren muss. In diesem Falle jedoch bin ich dafür: Es ist immer gut, einen kleinen Unternehmer etwas verdienen zu lassen. Und wenn es die Bücher auch im Buchhandel gibt und ihr kauft sie dort, dann geht bitte zum kleinen Buchhändler an der Ecke. Der muss auch leben und kann jedes Buch genauso schnell beschaffen wie die großen Ketten. Die haben nämlich auch nur das 08/15-Zeux am Lager.

Wenn jemand bereits eines oder mehrere der Bücher kennt, wäre es nett, wenn er oder sie kurz mitteilen würde, wie er/sie es gefunden hat. Auch ein kleine Besprechung wäre willkommen - so wieder jeder andere Gastbeitrag auch.

Vielen Dank auch an Ernst Lieffertz, von dem dieser Hinweis stammt.

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31. Juli 2010 6 31 /07 /Juli /2010 17:25

Um den einen oder anderen Euro durch Selbstreparatur zu sparen, ist es nicht immer nötig, eine umfangreiche Werkstatt und viel Know-how zu haben. Auch mit einfachen Reparaturen lässt sich der eine oder andere Euro sparen, wenn man sie selbst erledigt.

     Grundsätzlich sollte man sich immer erst nachdenken, bevor man etwas reparieren lässt. Natürlich benötigen die meisten Leute einen Fachmann, wenn die Computersteuerung der Heizung spinnt oder ein Wasserrohr gebrochen ist. Jedoch rufen viele Menschen auch gleich eine Firma, wenn etwas ganz Banales kaputt ist - ganz einfach weil sie nicht nachdenken. Dichtring

Eine einfache Gummidichtung, die von einem Fachbetrieb auswechseln zu lassen eine ganze Stange Geld gekostet hätte...

 

     Ein Beispiel ist die abgebildete Gummidichtung an der Tür eines Wäschetrockners. Eine Reparatur durch den Fachmann hätte mit Anfahrt und dergleichen Kinkerlitzchen sicher schnell einmal 100 Euro oder mehr gekostet. Geld, das man auf diese Weise schnell ausgegeben hat. Schneller, als die meisten es verdienen können.

Selbermachen ist oft einfacher als man denkt 

   Bei solchen Gelegenheiten darf man nicht denken, das man das selbst nicht könne. Es ist nämlich ein großer Fehler, zu glauben, dass andere mit etwas anderem als Wasser kochen würden. Vor allem gibt es viele Dinge, die man schnell selbst und ohne viel Werkzeug auswechseln kann. So war es auch mit der Dichtung: Sie war lediglich in eine Nut auf der Innenseite der Tür des Trockner einzulegen - etwas was jeder konnte und wozu man, abgesehen vielleicht von einem Schraubenzieher, noch nicht einmal Werkzeug benötigte.

trocknertuer

... die aber lediglich in ein Nut an der Innenseite der Tür einzulegen war, was jeder Laie tun konnte.

    Damit jedoch nicht genug: Auch beim Kauf der Dichtung ließ sich noch Geld sparen. Im Fachgeschäft war sie so teuer (ich weiß nicht mehr genau wieviel, da die Sache schon 2006 passiert ist und ich gerade zufällig die Bilder gefunden habe), dass wir zunächst beim Hersteller anfragten. Und siehe da: Dort war das Ersatzteil für einen Bruchteil des Preises zu haben, den das Elektrogeschäft verlangte. Das Bestellen machte zwar ein bisschen Aufwand mit dem Aufnehmen und Mailen der Fotos, damit es keine Verwechselungen gab, aber es waren doch noch einmal einige Euro, die damit gespart wurden. Dadurch, dass man die Kontaktdaten aber im Internet finden und Fotos digital aufnehmen und mailen kann, hält sich der Aufwand für so etwas heutzutage jedoch in Grenzen.

    So wurden aus den ansonsten fälligen -zig oder über hundert Euro Handwerkerrechnung für die "herkömmliche" Lösung des typischen Nichtdenkers ein paar Euro für das Ersatzteil und das Porto. Auch die Telefoniererei mit dem Hersteller, die früher die Ersparnis bei solchen Aktionen leicht hätte aufzehren können, kostet heute nichts oder fast nichts, wenn man eine Telefonflatrate hat oder Vorvorwahlen nutzt.

Das Wichtigste: Die Selbermacher-Einstellung 

    Das Entscheidende an dieser Sache ist nicht das konkrete Beispiel, sondern das Prinzip: Man sollte nicht denken, dass es für alles und jedes einen Fachmann braucht und vor lauter Ehrfurcht vor tatsächlichem und angeblichen Fachwissen erstarren: "Sapere aude!" oder wie Immanuel Kant auf Deutsch sagte: „Habe Mut, dich deines eigenen Verstandes zu bedienen.“

   Wie gesagt, lässt sich mit solchen einfachen Reparaturen allerhand Geld sparen. Wer aber hier einmal den Schritt getan hat, etwas selbständig zu lösen, wird sich eventuell auch nach und nach an anspruchsvollere Reparaturen wagen und so auch sukzessive merh und mehr Know-how erwerben.

   Das Werkzeug kann man sich je nach Bedarf Stück um Stück kaufen. So geht das nicht so ins Geld und meist wird sich ein neues Werkzeug bereits mit der Reparatur amortisieren, für die man es angeschafft hat und dann für weitere Aktionen gewissermaßen kostenlos zur Verfügung stehen. 

   Nicht nur, dass man mit solchen Dingen Geld spart: Es mach auch Spaß, sich selbst helfen zu können, selbst etwas auf die reihe zu bekommen, für das Andere Geld ausgeben müssen. Und natürlich auch, dass man der Abzocke wieder einmal ein Schnippchen geschlagen hat... ;-)

 

 

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20. Oktober 2009 2 20 /10 /Oktober /2009 12:24

David de Rothschild, der für seine spektakulären Umweltaktivitäten bekannte britische Bankierssohn plant ein neues Umwelt-Event. Mit einem Schiff aus leeren Plastikflaschen will er auf die erhebliche Belastung der Umwelt durch Plastikmüll aufmerksam machen. Gleichzeitig zeigt er aber auch, dass sich aus (scheinbarem) Müll weit mehr machen lässt, als man gemeinhin denkt.

Näheres zu dem Projekt finde sich hier auf Spiegel Online. Wir alle benutzen zum Beispiel Wegwerf-Getränkeflaschen aus Plastik und machen uns wohl wenig Gedanken darüber, was aus diesen Dingern wird, wenn wir sie ausgetrunken haben. Die traurige Wahrheit ist, dass weltweit nur ein kleiner Teil der produzierten, benutzten und dann weggeworfenen Kunststoffe recycelt wird. Ein erheblicher Teil davon schwimmt in den Weltmeeren umher und gefährdet unsere Umwelt.

bannerr selbstaendig04 300 hoch

Bemerkenswert an diesem Projekt ist die Kreativität de Rothschilds. Denn solche hat er nicht nur bei der Frage „Was kann ich tun um auf dieses Umweltproblem aufmerksam zu machen?“ bewiesen, sondern auch im Hinblick darauf, was man aus Müll machen kann.

Leider dürfte dem Boot aus Colaflaschen keine besonders lange Lebensdauer beschieden sein, zumindest, wenn die Flaschen auch in den USA aus dem heute bei uns verwendeten PE bestehen, das sich unter UV-Strahlung zersetzt. Den Weg zum kostengünstigen Traumschiff für den angehenden Segler mit schmalem Geldbeutel weist de Rothschild also leider nicht.

Anregung für den Selbermacher

Was sich der Selbstversorger und Selbermacher aber von ihm abschauen kann, ist der Gedanke, dass man aus Altmaterialien auch neue Dinge machen ohne sie vorher durch einen industriellen Prozess zu schicken. Für die Industrie ist das wohl weniger interessant, denn wer würde ein Produkt kaufen, dem man z.B. ansieht, dass es einmal eine Verpackung war?

Und selbst wenn: Altmaterialien sind sind nicht besonders einheitlich, wohingegen die Industrie auf normierte Ausgangsmaterialien angewiesen ist. Hier ist also Umschmelzen oder sonstiges Aufbereiten angezeigt.

Beim individuellen handwerklichen Arbeiten, also auch beim Heimwerken, kann jedoch so manches anderswo ausgediente Teil zu neuen Ehren gelangen. Und das beschränkt sich nicht nur auf Kunststoffe, die in ihrem Verhalten oft unberechenbar und oft auch auf Zerfall programmiert sind. Holz und Metall liegen oft in Formen vor, die sich direkt weiterverwenden lassen, wenn man sie von eventuellen alten Anstrichen befreit.

Nicht nur Kunststoff

Stahlprofile wie Rohre Flach-, Rund- und U-Eisen, die beim Zerlegen alter Konstruktionen anfallen, müssen nicht erst eingeschmolzen werden, sondern können direkt als Material zum Schlossern und Schmieden dienen. Bretter und Leisten aus alten Massivholzmöbeln müssen nicht ins Feuer wandern, genausowenig wie Balken von Abrisshäusern.

Holz ist nicht billig, hält aber fast unbegrenzt. Wenn man etwa für den Bau eines Schuppens oder einer Laube Balken vom Abriss verwendet, spart man bei den heutigen Holzpreisen so einiges. Und aus alten Möbeln kann man manche Holzarten bekommen, die für den Heimwerker sonst nicht oder nur schwer erhältlich sind: Buche und Eiche etwa gibt es im Handel praktisch nur als Blockbohlen, mit denen man ohne professionelle Maschinen zum Formatsägen und -hobeln nichts anfangen kann. Das Zerlegen alter Möbel ist hier ein für den Heimwerker gangbarer Weg, an solche Hölzer in handlichen Abmessungen zu kommen.

Alte Backsteine

  Aus Abrisshäusern kann man übrigens nicht nur Holz gewinnen: Oft fallen auch Eisen- und andere Metallteile an, vor allem, bei recht alten Häusern aber Backsteine. Früher wurde kein so haltbarer Mörtel verwendet wie heute, so dass beim Abriss alter Häuser massenhaft unbeschädigte Backsteine anfallen. Sie lassen sich aus dem gleichen Grund auch recht leicht von den anhaftenden Mörtelresten beefreien und sind dann universell verwendbar.

Man muss ja nicht nach Art der Powenzbande sein ganzes Haus aus zusammengeklaubten Backsteinen bauen, zumal massives Ziegelmauerwerk den heutigen Ansprüchen an die Wärmedämmung nicht mehr genügt. Für Sichtmauerwerk im Freien, wie z.B. Brüstungen, Treppenwangen oder Grills, sind sie aber ideal. Das spart vor allem auch viel Geld, denn Backsteine sind alles andere als billig.

Allerdings sollte man jedoch immer fragen, bevor man von einer Abrissstelle etwas mitnimmt. Andernfalls wäre das Diebstahl und könnte im schlimmsten Falle - wenn man da Material mit dem Auto abtransportiert - sogar den Führerschein kosten.

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2. Mai 2009 6 02 /05 /Mai /2009 11:49

Hier ist nun also der fünfte Teil der kleinen Serie über Metallbearbeitung für den Hausgebrauch. Wer neu dazu gekommen ist, findet die bereits erschienenen Teile ganz einfach über die Leitseite Metallbearbeitung, die ich letzte Woche eingerichtet habe, da es zu umständlich wurde, in jedem Artikel auf alle anderen zu verweisen. Heute geht es um das Gewindeschneiden, das ebenfalls zu den Schraubstockarbeiten gehört – und damit zu den Metallbearbeitungsverfahren, die sich auch für den Hausgebrauch eignen. 

Leitseite Metallbearbeitung

Abb.1: So sieht ein metrisches Außengewinde aus

Gewindeschneiden

  Schraubverbindungen sind neben Schweißnähten heute sicherlich die wichtigsten Verbindungselemente im Metallbereich. Sie sind ohne großen Aufwand anzubringen und leicht wieder zu entfernen, weshalb sie auch zur Klasse der „lösbaren Verbindungen“ zählen. Am einfachsten hat man es, wenn die Gegebenheiten das Anbringen von Schraube und Mutter gestatten. Die spanende Arbeit beschränkt sich in diesem Falle auf das Herstellen der Durchgangslöcher (0,3..0,5 mm größer als der Nenndurchmesser des Gewindes).

Allgemeines über metrische Gewinde

 Da dieser Glücksfall jedoch nicht immer gegeben ist, sollte man über die Möglichkeit verfügen, Innengewinde herzustellen und Rundmaterialien mit Außengewinden zu versehen. Das verbreitetste Gewinde ist sicherlich das metrische ISO-Gewinde, welches uns vor allem in den Größen M 6, M 8 und M 10 begegnet. Das „M“ besagt, dass es sich um ein metrisches Gewinde handelt, die Zahl gibt den Außen- oder Nenndurchmesser d (s. Abbildung 1) an.

 Ein weiteres wichtiges Maß ist die Steigung P. Wie die Steigung einer Schiffsschraube bezeichnet sie den „Höhenunterschied“, den die Schraube bei einer Umdrehung bewältigt. Die Steigung ist im System der metrischen Gewinde den Durchmessern jeweils fest zugeordnet. Aus der Bezeichnung „M 6“ ohne weiteren Zusatz kann man aus einer Gewindetabelle dann den Wert der Steigung, nämlich 1,0 mm, entnehmen. Neben diesen so genannten Regelgewinden gibt es noch die Feingewinde, bei denen die Steigung explizit angegeben wird, z.B. „M 6 x 0,75“.

 Für die Herstellung von Mutterngewinden benötigt man noch den sogenannten Kerndurchmesser d3, mit dem man das Gewindeloch vorbohrt. Wenn man ihn aus einer Tabelle entnimmt, muss man beachten, dass Muttern- und Bolzengewinde unterschiedliche Kerndurchmesser besitzen. Und zwar ist der Kerndurchmesser des Bolzens etwas kleiner, damit am Grunde der Gewindegänge ein kleines Spiel vorhanden ist.

 Der Kerndurchmesser des Bolzens ist jedoch bei der Herstellung von Bolzengewinden mit dem Schneideisen nicht so wichtig, da er sich von selbst ergibt. Der Bohrlochdurchmesser ist noch etwas größer als der fertige Kerndurchmesser, da der Gewindebohrer nicht nur schneidet sondern die Gewindegänge auch etwas quetscht, so dass sich der Bohrungsdurchmesser beim Gewindeschneiden etwas verengt.

Abb. 2: Schneideisen zum Herstellen von Außengewinden im Schneideisenhalter
 

 Eine weitere Kenngröße ist der Flankendurchmesser d3, der für unsere Zwecke eigentlich keine Bedeutung hat und nur der Vollständigkeit halber erwähnt wird. Er ist wichtig bei der spanlosen Herstellung von Gewinden, zum Beispiel beim in der Massenfertigung von Schrauben angewendeten Gewinderollen.

 

Nenn-durch-messer
/mm

Steigung
/mm

Kernloch-durch-
messer
des Muttern-gewindes
/mm

Bohrungs-durch-
messer
/mm

Durch-
gangs-lochdurch-messer
/mm

M 6 1 4,917 5,0 6,6
M 8 1,25 6,647 6,8 9,0
M 10 1,5 8,376 8,5 11,0

Bohrer für die Kernlöcher

 Beim Betrachten der obigen Tabelle sieht man, daß wir außer den Bohrern aus dem in 0,5 mm-Schritten gestuften Satz wirklich nur wenige Bohrer mit „krummen“ Durchmessern benötigen. Vor allem ist dies der Durchmesser 6,8 mm, der als Kernlochbohrer für Gewinde M 8 benötigt wird. Das Durchgangsloch für M 6 können wir im allgemeinen auch mit 6,5 mm bohren.

Außengewinde schneiden

 Selbst ein Gewinde anzufertigen ist nun gar nicht so schwer. Beginnen wir zunächst mit dem Außen- oder Bolzengewinde. Man kann es auf ein Rundmaterial aufschneiden, welches den Gewindedurchmesser besitzt, besser ein bis zwei Zehntelmillimeter schwächer ist, was sich jedoch ohne Drehbank kaum bewerkstelligen lässt.

 Daher wird man in der Selbermacherpraxis im allgemeinen Gewinde auf den vollen Durchmesser aufschneiden müssen. Das geht auch, man darf nur keine Gewalt anwenden. Kurze Rundmaterialien kann man auch in die Bohrmaschine einspannen und mit Schmirgelleinen und/oder einer Feile im Bereich des vorgesehen Gewindes etwas schwächer machen.

 

Abb. 3: Herstellen eines Außengewindes im Schraubstock mit dem Schneideisen

 Zum Herstellen eines Bolzengewindes dient das in der Abbildung 2 dargestellte Schneideisen im Schneideisenhalter. Damit das Schneideisen anschneiden kann, sollte das Rundmaterial eine Fase besitzen. Wenn man keine Drehbank hat, stellt man diese mit der Feile, ggf. auch wieder in der Bohrmaschine, her.

  Zum eigentlichen Gewindeschneiden spannt man das Rundmaterial, wie in Abbildung 3 zu sehen ist, in den Schraubstock. Beim Ansetzen und Aufdrehen des Schneideisens muss man darauf achten, dass es genau rechtwinklig zum Bolzen liegt. Hat das Schneideisen gepackt, dreht man es mit viel Gefühl - ja keine Gewalt anwenden, Gewindeschneidwerkzeuge sind glashart und brechen bei Überlastung ohne Vorwarnung - immer ein Stück rechtsherum, und dann wieder ein kleines Stück zurück, um die Späne zu brechen. Dabei gibt man immer wieder einige Tropfen Schneidöl zu (Ballistol geht hier sehr gut, im allergrößten Notfall kann man auch Spucke verwenden).

Innengewinde schneiden

 Muttern- oder Innengewinde werden im Schraubstock normalerweise in drei Arbeitsgängen mit drei verschiedenen Gewindebohrern hergestellt: Dem Vor- dem Mittel- und dem Fertigschneider. Diese drei Gewindebohrer, die man in der Abbildung 4 sieht, gehören zu einem Satz.

 Es hat sich bewährt, zur Aufbewahrung der Gewindebohrer für jeden Satz ein Holzklötzchen anzufertigen, welches Bohrungen für die Gewindebohrer besitzt. Wenn man einen speziellen Kernlochbohrer außerhalb der Stufung des normalen Bohrersatzes für das jeweilige Gewinde (z.B. 6,8 mm für M 8) hat, kann man ihn mit den Gewindebohrern zusammen aufbewahren. Gewindebohrer spannt man mit dem an ihrem hinteren Ende vorhandenen Vierkant in das ebenfalls in der Abbildung 20 dargestellte Windeisen.

 

Abb. 4: Ein Satz Gewindebohrer mit dem dazu gehörigen Windeisen

 Um nun ein Innengewinde herzustellen, bohrt man zunächst das Kernloch nach Anriss und senkt es auf den Gewindedurchmesser an. Dann spannt man da Werkstück in den Schraubstock und den Vorschneider aus dem Gewindebohrersatz in das Windeisen. Das eigentliche Eindrehen des Gewindebohrers (Abbildung 5) ist nicht schwer, man muss nur am Anfang darauf achten, dass man nicht schräg anschneidet, der Gewindebohrer also senkrecht zur Werkstückoberfläche steht, am besten überprüft man dies mit einem Winkel.

 Der Vorschneider ist vorne so dünn, dass er ein gutes Stück in die Bohrung hineingeht, bevor er anfängt zu schneiden. Wenn er richtig geschnitten hat, hat man bereits eine gute Führung für den Mittel- und dann für den Fertigschneider Man dreht Gewindebohrer genauso wie Schneideisen immer wieder ein Stückchen zurück um die Späne zu brechen und gibt Schneidöl als Schmiermittel hinzu.

Abb. 5: Herstellen eines Innengewindes mit Gewindebohrern und Windeisen

 Etwas problematisch beim Gewindeschneiden sind die sogenannten Grund- oder Sacklöcher, Bohrungen, die nicht durch das ganze Material hindurchführen sondern blind enden. Sie ermöglichen die Spanabfuhr nur nach oben, nicht jedoch nach hinten, wie das bei durchgehenden Bohrungen der Fall ist.

 Daher muss man hier noch gefühlvoller zu Werke gehen als bei durchgehenden Gewindebohrungen, denn ein abgebrochener Gewindebohrer ist nicht einfach zu entfernen: Wenn man Glück hat kann man Ihn mit der Spitzzange fassen und herausdrehen. Geht die nicht, muss man ihn durch Glühendmachen erweichen (was aber u.U. dem Werkstück schadet) und dann ausbohren.

Metrische und andere Gewinde

 Die von uns verwendeten metrischen, mit „M“ und dem Durchmesser bezeichneten, Gewinde sind sogenannte Spitzgewinde. Schrauben mit diesem Gewinde werden im allgemeinen Sprachgebrauch als Maschinenschrauben oder „metrische“ Schrauben bezeichnet, wobei jedoch letzteres genau genommen unpräzise ist, da auch andere als Spitzgewinde auf metrischen Maßen beruhen können und umgekehrt es Spitzgewinde mit anderen als metrischen Maßen gibt.

 Das Spitzgewinde ist das wohl verbreitetste Gewinde und dient vor allem als Befestigungsgewinde. Wie gerade erwähnt müssen die Abmessungen von Spitzgewinden nicht unbedingt metrisch sein, gerade auch im Bootsbereich können uns an englischen und amerikanischen Produkten auch die bei Bastlern unbeliebten „Zollschrauben“ begegnen, unbeliebt deshalb, weil man für sie eigene Gewindeschneidwerkzeuge und Schraubenschlüssel benötigt.

Andere Gewindearten

 Es gibt auch noch andere Gewindearten, wie z.B. Trapezgewinde für Bewegungsspindeln (z.B. am Schraubstock) und Rundgewinde (z.B. Glühbirnensockel). Sie werden uns, wenn überhaupt, jedoch viel eher an gekauften Teilen begegnen als dass wir sie selber herstellen.

 Kurz soll noch das Witworth-Rohrgewinde erwähnt werden, welches auch bei uns üblich ist. Der Durchmesser dieses Spitzgewindes wird nicht in Millimeter sondern in Zoll (Inch,´´) angegeben, da er dem Außendurchmesser des Rohres entspricht (½´´, ¾ ´´, 1 ´´ usw.). Die Steigung gibt man in Gänge pro Zoll an. Interessant bei diesen Gewinden ist, dass wichtigen und häufig vorkommenden Ausführungen 1´´ bis 4´´ die gleiche Steigung (11 Gänge/Zoll) haben.

 Dadurch wird es möglich, sie mit einem einzelnen Werkzeug, der Gewindekluppe, welche über einen verstellbaren Durchmesser verfügt herzustellen. Innengewinde werden bei Rohren nicht werkstattmäßig hergestellt, da die Verbindung mittels fertig gekaufter Gewindemuffen geschieht die Herstellung einer solchen Schraubverbindung kann man am besten einem Installateur absehen, denn das Stehlen mit den Augen ist bekanntlich erlaubt.

Buchsuche zum Thema

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25. April 2009 6 25 /04 /April /2009 13:37

Nachdem nun die Artikelreihe Metallbearbeitung für den Hausgbrauch immer länger wird, habe ich ganz einfach eine Leitseite zu dieser Artikelserie und zu allem, was mit Metallbearbeitung einschließlich Schmieden zu tun hat eingerichtet. Heute geht es um das Bohren, Senken und Reiben, wobei vor allem das Bohren eine wichtige Fertigkeit des Heimwerkers ist.

Bohren, Senken und Reiben

Bohren, Senken und Reiben sind heutzutage Arbeitsverfahren, die man praktisch nur mit Hilfe von Maschinen anwendet, also keine Schraubstockarbeiten im eigentlichen Sinne, die ja den Schwerpunkt dieser Artikelserie bilden. Trotzdem behandele ich sie hier, da sie, wie die Schraubstockarbeiten auch, mit erschwinglichen Hilfsmitteln ausgeführt werden können. Ausserdem sind das Bohren und auch das Senken Vorausetzung für das Schneiden von Innengewinden von Hand im Schraubstock, was wiederum zu den Schraubstockarbeiten gehört und in dieser Artikelserie auch noch behandelt werden soll.

Die Maschine

 Im profesionellen Bereich werden zum Bohren, Senken und Reiben vor allem Ständerbohrmaschinen eingesetzt, die auf dem Boden stehen und die Bearbeitung auch ziemlich großer Werkstücke erlauben. Wer ein solches Gerät - womöglich noch mit mechanischem Vorschub - ergattern kann und den nötigen Platz zur Aufstellung besitzt, darf sich natürlich glücklich preisen.
  Aber man kann sich auch anders behelfen. Wichtig ist, dass das Werktsück rechtwinkelig zur Bohrachse aufliegt und die Bohrmaschine gut geführt wird, damit man die Bohrungen auch winkelig in das Werkstück bekommt. Das gilt übrigens auch für das Bohren von Holz.
 Zur Not tut es auch eine Handbohrmaschine, die man in einen der im Handel erhältlichen Bohrständer spannt. Er sollte aber einigermaßen stabil sein, damit eben das rechtwinkelige Bohren gewährleistet ist.
 Ich persönlich besitze seit einigen Jahren schon eine billige Tischbohrmaschine aus dem Baumarkt, die mir schon gute Dienste geleistet hat. Ziemlicher Schrott war an der Maschine lediglich das mitgelieferte Bohrfutter und auch der Maschinenschraubstock taugt nicht besonders viel.  Ansonsten arbeitet sie recht gut und auch die genannten Teile tun wenigstens notdürftig ihren Dienst. Alles in allem also kein rausgeschmissenes Geld.

Bohren

Das Bohren, normgerecht auch als „Einbohren“ bezeichnet, ist wohl das wichtigste spanende Arbeitsverfahren in der Heimwerkerpraxis. Durch das Bohren erzeugt man zylindrische Löcher, die als Lagerung für Zapfen, Wellen und Achsen, als Durchgangslöcher für Schrauben und Niete dienen oder mit einem Mutterngewinde (Innengewinde) versehen werden können. Heutzutage verwendet man zum Bohren praktisch ausnahmslos den in der Abbildung 14 gezeigten Spiralbohrer, der korrekt als Wendelbohrer bezeichnet werden müsste, was aber fast kein Mensch tut.

Die Spiralnuten, die für das Aussehen dieses Bohrers typisch sind, dienen nun nicht, wie fälschlicherweise oft angenommen, zur Förderung der Späne, sondern erzeugen den Spanwinkel. Bei der Betrachtung der Abbildung 14 wird dies klar. Aus dieser Überlegung folgt nun ohne weiteres, daß Bohrer mit großer Steigung (steile Wendel) einen großen Keilwinkel haben und sich daher für die Bearbeitung von härteren Werkstoffen eignen, Bohrer mit kleiner Steigung für weiche. Für unsere Anwendungen genügt es aber in den meisten Fällen, wenn wir Bohrer mit mittlerer Steigung, wie sie für Baustahl üblich sind, besitzen.

Um kleine Werkstücke zu bohren spannt man die Handbohrmaschine in einen Bohrständer ein, wie das in Abbildung 15 zu sehen ist. An diesem befindet sich ein Hebel, mit dessen Hilfe sich die Bohrmaschine auf und ab bewegen läßt. Das ganze kann jetzt bedient werden wie eine Tisch- oder Säulenbohrmaschine. Wer eine solche sein eigen nennen darf oder wenigstens Zugang zu einer hat, ist natürlich fein raus. Bei diesen Maschinen bewegt sich nicht der ganze Bohrmechanismus sondern nur die Spindel auf und ab. Da an diesen alles massiver ist als an einer Handbohrmaschine mit Bohrständer, erzielt man natürlich ein bessere Genauigkeit. Für den Hausgebrauch kommt man aber fast immer mit dem Provisorium der Handbohrmaschine im Ständer ganz gut hin.

Das Werkstück spannt man in einen Maschinenschraubstock ein. Solche Maschinenschraubstöcke gibt es auch in Baumärkten zu kaufen. Leider sind auch hier die billigen Modelle im allgemeinen nicht viel wert. Wichtig ist, daß das Werkstück sicher festgehalten wird, und zwar so, daß seine Kanten parallel bzw. rechtwinklig zur Auflagefläche des Schraubstockes liegen. Nur so wird gewährleistet, daß die Bohrungen nachher nicht schief im Werkstück liegen. Dazu gehört natürlich auch, daß man die Arbeitsfläche des Bohrständers sauber hält.

Den Bohrer spannt man wie üblich im Spannfutter der Bohrmaschine mit Hilfe des Spannschlüssels fest. Anschließend darf man diesen nicht stecken lassen, da er beim Einschalten der Maschine unweigerlich in eine stochastische Richtung fliegt, wobei eine gute Wahrscheinlichkeit besteht, daß diese zum Körper des Bohrenden, zu einem unbeteiligten Zuschauer oder zu einem zerbrechlichen Gegenstand in der näheren Umgebung weist.



Abb. 1: So sieht die Spitze eines korrekt geschliffenen Bohrers aus

In der Abbildung 14 ist zu erkennen, dass beim Zuschleifen des Spiralbohrers außer den beiden Hauptschneiden die sogenannte Querschneide entsteht. Sie ist nicht nur unnütz, sondern sogar schädlich: Sie schneidet nämlich keineswegs sondern schabt nur ein wenig auf dem Grund der Bohrung herum. Die Nutzlosigkeit ihres Wirkens hält sie jedoch keineswegs davon ab, die Hälfte der Vorschubkraft dafür aufzubrauchen! Leider ist sie unvermeidlich, weil zwischen den Spiralnuten des Bohrers ein Steg Material stehen bleiben muss. Übrigens hängt der Freiwinkel des Bohrers vom Winkel zwischen Haupt- und Querschneide ab. Er sollte für Baustahl ca. 55° betragen.

Das Wissen um die Querschneide am Bohrer ermöglicht nun zwei Maßnahmen, die das Arbeitsergebnis verbessern. Zum einen ist es sinnvoll, größere Bohrungen zunächst mit einem kleineren Bohrer vor- und dann - evt, sogar in mehreren Stufen - aufzubohren. Ab dem zweiten Bohrer dreht sich dann die Querschneide im Leeren und kann keinen Schaden anrichten. Das ist der Grund dafür, daß das Aufbohren immer leichter geht, als das Bohren ins volle bei gleichem Zerspanungsquerschnitt. 

Die zweite Maßnahme betrifft die Arbeitssicherheit und die Schonung des Materials: Da am Ende des Bohrvorganges die Spitze des Bohrers - und damit die Querschneide - zuerst aus dem Werkstück austritt, nimmt diese plötzliche keine Kraft mehr auf. Die gesamte Vorschubkraft kommt nun den beiden Hauptschneiden zugute, an denen die Spandicke und damit die Schnittkraft sprunghaft ansteigt. Die Folge ist ein plötzlicher Anstieg des Drehmomentes um die Bohrerachse, welcher dem Bohrenden den Maschinenschraubstock aus der Hand reißen kann. Kurz vor dem Durchtritt des Bohrers - man spürt ihn an einem kleinen Ruck - sollte daher der Druck auf den Hebel verringert werden.

Bei der maschinellen Bearbeitung von Metall sollte gekühlt und/oder geschmiert werden. Wasser ist ein Kühlmittel, Öl ein Schmiermittel. Zum Schneiden gibt es spezielle Schneidöle, deren Moleküle sich vor allem durch eine große Beständigkeit gegen die bei der Spanbildung entstehenden Drücke auszeichnen. Notfalls kann man es auch zum Bohren verwenden, bei härteren Stählen ist es sogar die richtige Lösung. Im Normalfall verwendet man jedoch das sogenannte Bohrwasser, auch Bohrmilch genannt, eine Emulsion von Öl in Wasser. Sie wird hergestellt, indem man das einen Emulgator enthaltende Bohröl (aus dem Industriebedarfshandel) nach der Vorschrift des jeweiligen Herstellers mit Wasser mischt.

Während des Bohrens spritzt man nun von Zeit zu Zeit ein wenig Bohrmilch mit einem Ölkännchen an den Bohrer. Man kann auch einen kleinen Pinsel dazu verwenden. Bohrmilch steht neuerdings (wie mittlerweile fast alle Dinge) unter dem dringenden Verdacht, krebserregend zu sein. Allerdings wird ein wirkliches Risiko nur da auftreten, wo große Mengen dieser Flüssigkeit durch hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit vernebelt werden. Trotzdem sollte man beim Bohren entstehende Dämpfe möglichst nicht einatmen.


Abb. 2: Bohren mit der Handbohrmaschine im Bohrständer

Je größer der Bohrer ist, desto kleiner ist die Drehzahl, mit dem man in laufen läßt. Die Schnittgeschwindigkeit errechnet sich zu

 

VSchnitt = d x n x π

 

wobei n die Drehzahl und d der Bohrerdurchmesser ist. Da die Schnittgeschwindigkeit eine vom Material des Werkstückes und des Werkzeuges abhängige Konstante ist, hängt die erlaubte Drehzahl vom Bohrerdurchmesser ab:

 

         VSchnitt

n = - -------------------

           d x π

Bei der erlaubten Schnittgeschwindigkeit können wir von folgenden Werten ausgehen:

 

Werkstoff

Bohrer aus Werkzeugstahl

Bohrer aus Schnellstahl

Baustahl

12..16 m/min

20..35 m/min

Niro

4..7 m/min

10..20 m/min

Bronze

20..50 m/min

50..100 m/min

Messing

25..35 m/min

50..100 m/min

Aluminium

25..40 m/min

35..60 m/min

 

Ein besonderes Problem stellt das Bohren von Messing dar: Wie man leicht beim Feilen feststellen kann, läßt es sich sehr gut zerspanen, da es weich und gleichzeitig spröde ist. Dem Bohrer wird diese gute Zerspanbarkeit jedoch leicht zum Verhängnis. Er schneidet so gut, daß er richtiggehend in den Werkstoff hineingezogen wird und dann durch Überlastung bricht. Abhilfe schafft ein Bohrer mit steilerer Steigung, der dadurch einen größeren Keil- und einen kleineren Spanwinkel besitzt. Ist ein solcher nicht zur Hand, hilft man sich indem man den Freiwinkel kleiner macht. Messing, wie auch Bronze und Aluminium, bohrt man übrigens mit Petroleum oder ohne Zugabe von Kühlschmiermittel.

 

Bohren macht nur solange Freude, wie der Bohrer auch gut schneidet. Irgendwann wird er, wie jedes Werkzeug, stumpf und muss nachgeschärft werden. Das geschieht am Schleifbock, ist nicht ganz einfach, aber durchaus erlernbar.


Abb. 3: So wird die Querschneide des Spiralbohrers ausgespitzt

 Zunächst muss die Spitze des Bohrers symmetrisch und mittig sein sowie einen Winkel von ca. 118° aufweisen. Wenn die Spitze nicht in der Mitte sitzt, eiert der Bohrer und bohrt größer als sein Durchmesser ist. Es reicht auch nicht aus, den Bohrer kegelig zuzuschleifen, da er dann keinen Freiwinkel besitzt. Die Freiflächen müssen gegenüber dem von den Schneidenkanten bei der Drehung erzeugten Kegel etwas zurück fallen. Wenn die Querschneide mit den Hauptscheiden einen Winkel von etwa 55° bildet, stimmt der Freiwinkel für Stahl.

Um die bereits erwähnte Querschneide zu verkleinern, spitzt man den Bohrer aus. Dabei wird, wie in der Abbildung 16 gezeigt, an der der Schneide abgewandten Seite zwischen Wendelnut und Freifläche eine Fase angeschliffen. Diese verkürzt die Querschneide und mindert dadurch deren nachteilige Wirkung. Dass Ausspitzen der Schneide geschieht an der Kante der Schleifscheibe. Man muss dabei aber sehr aufpassen, daß man nicht an die Schneidenkante kommt und diese stumpf macht.

Bei der Anschaffung eines Sortimentes von Bohrern sollte man sich auch wieder überlegen, was man wirklich braucht. Es gibt solche Sortimente in Blech- und Plastikschachteln verpackt, in denen die Bohrer auch - vor allem in den Blechschachteln - zeitlebens gut untergebracht sind. Sinnvoll für den Hausgebrauch sind Sortimente bis ca. 10 mm Durchmesser, da dies meist die Obergrenze für die bei Handbohrmaschinen üblichen Bohrfutter und deren Belastungsgrenze in Stahl ist. Es gibt größere Bohrer, die hinten auf einen kleineren Durchmesser angedreht sind, damit sie in ein kleineres Futter passen. Dabei ist aber zu beachten, daß mit dem Bohrerdurchmesser nach dem Hebelgesetz auch das Drehmoment und damit die Belastung für die ganze Bohreinrichtung steigt. Wenn man größere Durchmesser als 10 mm verwendet, sollte man daher auf jeden Fall erst mit einem kleinen Durchmesser durch- und dann stufenweise aufbohren.

Bohrersortiments gibt es in 0,5 und 0,1 mm gestuft. Für die Werkstattpraxis des Selbermachers hat sich die 0,5er Stufung bewährt, da vor allem „Glatte“ Maße - ganze Millimeter verwendet werden. „Krumme“ Maße benötigt man für die Kern- und Durchgangslöcher beim Gewindeschneiden. Diese Bohrer kann man jedoch einzeln kaufen und mit den zugehörigen Gewindebohrern zusammen aufbewahren. Bei den Gewindedurchmessern bis etwa M10 ist das Durchgangsloch normalerweise 0,3 mm größer vorzusehen als der Gewinde-Nenndurchmesser: z.B. 6,3 mm für M 6. Meist schadet es jedoch nichts, wenn man ihn 0,5 mm größer wählt und dann die sowieso vorhandenen Bohrer verwenden kann.

Krumme Bohrerdurchmesser benötigt man auch für sehr genaue Bohrungen, die ausgerieben werden, man bohrt hier ein oder zwei Zehntelmillimeter kleiner als das Nennmaß.

Senken

Senker sind Werkzeuge zum nachträglichen Bearbeiten von Bohrungen. Man läßt sie sehr langsam (je nach Größe ca. 200..300 min-1) laufen. Der gebräuchlichste Senker ist der Kegelsenker oder Krauskopf. Es gibt ihn mit 90° Spitzenwinkel zum Entgraten bzw. Anfasen und mit 60° zum Ansenken von Gewindelöchern und für Kegelsenkschrauben. Den 90° Senker braucht man nicht unbedingt, da man auch mit 60° einigermaßen Entgraten kann. Notfalls kann man dazu und zum Ansenken der Gewindelöcher auch einen entsprechend größeren Bohrer nehmen, nur für Kegelsenkschrauben muss der Winkel unbedingt stimmen.

Zum Versenken von Schrauben mit einem zylindrischen Kopf benutzt man sogenannte Zapfensenker. Mit Ihnen kann man den Anfang einer Bohrung so aufbohren, daß der darin liegende Schraubenkopf eine satte Auflagefläche erhält. Diese Werkzeuge sind aber teuer, schwer nachzuschärfen und müssen für jede vorkommende Durchmesserpaarung gesondert vorhanden sein, sodass sich die Anschaffung nur für den Profi lohnt. Benötigt man sie als Heimwerker tatsächlich einmal, wird es sinnvoller sein, die Senkungen in einer mechanischen Werkstätte durchführen zu lassen.

Reiben

Wenn eine Bohrung mit dem Bohrer nicht rund und/oder maßhaltig genug herzustellen ist, wird zunächst etwas kleiner gebohrt und dann mit der Reibahle aufgerieben. Früher tat man dies oft mit der Handreibahle im Schraubstock, heute sind Maschinenreibahlen für die Bohrmaschine gebräuchlich.

Gebräuchlich sind Reibahlen der Toleranzlage H, was besagt, daß das tatsächlich erzeugte Maß der Bohrung etwas größer, auf keinen Fall jedoch kleiner als das Nennmaß ist. Zur Toleranzangabe gehört noch eine Zahl (die sogenannte Qualität), die festlegt, wieviel das tatsächliche Maß vom Nennmaß abweichen kann. Eine Bohrung 5H7 z.B. muss einen Durchmesser von 5,000 bis 5,012 mm aufweisen. Diese Maße entnimmt man entsprechend Toleranzlage (hier „H“), Qualität (hier „7“) und Nenndurchmesser (hier 5mm) entsprechenden Tabellen, zum Beispiel im Tabellenbuch Metall aus dem Europa Verlag. Eine genaue Erklärung des ISO-Toleranz- und Passungssystems würde hier jedoch zu weit führen. Wer hier tiefer einsteigen möchte, kann dies anhand entsprechender Fachliteratur tun. Empfehlenswert ist auf jeden Fall das auch in Berufsschulen verwendete Lehrbuch „Fachkunde Metall“ aus dem Europa Verlag.

Am ehesten benötigt der Selbermacher geriebene Bohrungen, wenn er Teile verstiften will um eine genaue Positionierung bei jedem Zusammenbau nach einer Demontage zu gewährleisten. Dazu werden die Bohrungen auf einem Teil zunächst angerissen und gekörnt. Dann werden die zu verstiftenden Teile montiert, in die gewünschte Lage zueinander justiert und fixiert. Anschließend werden die Bohrungen hergestellt, ausgerieben und mit Passstiften versehen. Um die Reibahle nicht kaputtzumachen, läßt man sie genauso langsam laufen, wie einen Senker. Geschmiert wird beim Reiben üblicherweise mit Schneidöl.

Eine Problematik beim Reiben liegt darin, daß man zum Vorbohren einen sehr genau geschliffenen Bohrer benötigt. Es wird üblicherweise ein Zehntelmillimeter kleiner vorgebohrt als der Nenndurchmesser. Da ein ungenau geschliffener Bohrer jedoch ohne weiteres ein 1/10 mm zu groß bohrt, kann es ohne weiteres passieren, daß die Reibahle durch das vorgebohrte Loch fällt und nichts mehr zum Reiben da ist. Daher sollte man, bevor man das eigentliche Werkstück bearbeitet, Versuche vornehmen.

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16. April 2009 4 16 /04 /April /2009 11:08

Heute setze ich die Artikelreihe über Metallbearbeitung für den Hausgebrauch mit einem neuen Teil fort, in dem es um das Feilen geht. Auch im Zeitalter der CNC-Fräsmaschinen liegt noch die eine oder andere Feile in jedem Werkbankschieber - und das zu Recht, denn für manche Dinge ist sie einfach unerlässlich. Gerade für den Heimwerker ist sie noch wichtiger, denn zusammen mit Meißel und/oder Säge kann sie bei kleinen Bearbeitungsaufgaben durchaus Ersatz für eine Fräsmaschine sein. Ein guter Grund also, den Umgang mit der Feile zu erlernen.

(Update 02.05.09: Alle Metallbearbeitungsartikel sind ab jetzt auf der Leitseite Metallbearbeitung verlinkt)

In den bereits erschienenen Teilen  dieser kleinen Reihe über den Umgang mit Metall in der Werkstatt, in Metallbearbeitung für den Hausgebrauch I,  und Metallbearbeitung für den Hausgebrauch II ging es um einige grundsätzliche Dinge wie den Werkzeugkauf sowie um das Meißeln und das Sägen. Auch der Artikel über Messen, Anreißen und Körnen gehört zu diesem Themenkreis, in dem außerdem einige grundlegende Informationen über das Lesen von technischen Zeichnungen stehen. Darüber hinaus gibt es noch den Artikel über die Winkel an der Werkzeugschneide und ihre Bewegungen, der übrigens auch für Holzbearbeiter interessant sein dürfte.

(Update 02.05.09: Alle Metallbearbeitungsartikel sind ab jetzt auf der Leitseite Metallbearbeitung verlinkt)

Bei Lehrlingen schon immer unbeliebt, aber trotzdem wichtig: Das Feilen (Bildquelle: Wikimedia)

Feilen

 Feilübungen sind von jeher die Plage der Metalllehrlinge gewesen. In der Werkstattpraxis des Maschinenbauers wird das gefürchtete Ebenfeilen von Flächen zwar eher selten notwendig sein, aber in der Lehrwerkstatt wird es immer noch geübt. Daherwollen wir kurz erklären, wie es gemacht wird: Eine Flachfeile ist nicht wirklich flach, sondern ganz schwach gewölbt. Wenn man sie eben über eine Fläche bewegt, nimmt sie daher in der Mitte mehr Material ab als vorne und hinten.

  Ein Rechtshänder nimmt das Heft der Feile in die rechte Hand und das vordere Ende des Blattes in die linke. Den linken Fuß stellt man in Richtung der Feilbewegung, den rechten etwa rechtwinklig dazu, so daß man schräg vor dem Schraubstock steht. Linkshänder machen es genau spiegelbildlich. Dann schiebt man die Feile mit kurzen Bewegungen über die Werkstoffoberfläche.

 Wenn das Werkstück breiter ist als die Feile, bewegt man sie bei jedem Strich auch ein Stückchen zur Seite, damit gleichmäßig von der ganzen Fläche abgenommen wird. Da die Feile - genau wie die Säge - nur bei der Vorwärtsbewegung zerspant, wird nur bei dieser Druck ausgeübt.

 Ebene Flächen

 Wer den Bogen heraus hat, die Feile eben zu führen, kann sogar eine hohle Fläche erreichen. Meist gelingt das aber nicht, - es ist außerordentlich schwierig, mit der Feile nicht zu „geigen“ - und man zieht die Kanten herunter.

 Dagegen hilft dann nur Mogeln: Man nimmt die Feile quer in beide Hände und zieht sie - wie der Dachschindelschnitzer sein zweihändiges Schnitzmesser - über den mittleren Bereich der Fläche, um gezielt nur hier Material abzunehmen. Ebenfalls hilfreich ist das Überkreuzfeilen: Man feilt abwechselnd unter 45° in die eine und die andere Richtung zur Längsachse. Ganz zum Schluß feilt man jedoch in jedem Falle in der Längsachse, damit ein schöner Feilenstrich entsteht.

Abb. 1: So feilt man eine Rundung („Radiusfeilen“)

 Die Ebenheit einer Fläche wird mit dem Haarlineal überprüft. Dieses hat eine Art Schneide, die mit sehr hoher Genauigkeit gerade bearbeitet wurde. Legt man es mit dieser Schneide auf eine Fläche und hält das ganze gegen das Licht, erkennt man alle Unebenheiten als Ungleichmäßigkeiten des Lichtspaltes. Wenn man dies in verschieden Richtungen tut, kann man leicht sehen, ob und in welche Richtung eine Fläche gewölbt oder sonst wie uneben ist.

 Ein Haarlineal ist nicht billig, man benötigt es jedoch nicht unbedingt. Für den Hausgebrauch tut es nämlich eine Kante der Schieblehre oder des Winkels. Man hält die Schieblehre oder den Winkel dabei schräg, so daß nur die Kante auf der zu beurteilenden Fläche aufliegt.

Der Feilenhieb

 Die „Zähne“ der Feile werden als Hieb bezeichnet, da sie durch das Einhauen von Kerben mit einer Art Meißel entstehen. Je nach der Feinheit sprechen wir von Schrupp- (grobe Oberfläche, große Spanabnahme) und Schlichtfeilen (feine Oberfläche, geringe Spanabnahme).

 Dazwischen gibt es sogenannten Bastardfeilen, die Zwischen Schrupp- und Schlichtfeilen liegen. Es gibt auch noch Feilen, die feiner als die üblichen Schlichtfeilen sind, die sogenannten Doppel- und Vierfachschlichtfeilen.

Abb. 2: Entgraten mit der Feile

 Die von der Feile erzeugten Bearbeitungsriefen bezeichnet man als Feilenstrich. Normalerweise verläuft er längs zum Werkstück. Sowohl aus optischen, als auch aus praktischen Gründen: Wenn man längs zur Werkstückoberfläche feilt, hat man eine längere Auflage und geigt weniger leicht.

 Sinnvollerweise wird man das Material für ein Werkstück möglichst mit den gewünschten Abmessungen blank gezogen kaufen. Das Feilen der Flächen beschränkt sich dann auf das Überschlichten zum Erzielen einer ansprechenden Oberfläche. Eine besonders feine Oberfläche kann man erzielen, wenn man zum letzten Schlichtgang über die Feile einen Streifen Schmirgelleinen zieht.

Verunden von Ecken ("Radiusfeilen")

 Eher als zum Ebnen von Flächen brauchen wir die Feile zum Verrunden von Kanten und Ecken. Hierbei wird die Feile mit Absicht wie ein Geigenbogen bewegt. Dadurch bearbeiten wir jeweils nur einen kleinen Teil der Rundung. Mit etwas Übung läßt sich so der Bereich, in dem Material abgetragen wird sehr gut steuern. Um eine Ecke zu Verrunden spannt man das Werkstück wie in Abbildung 1 gezeigt schräg in den Schraubstock.

Entgraten

 Eine weitere wichtige Anwendung der Feile ist das Entgraten. Bei der spanenden Bearbeitung bilden sich mehr oder weniger starke Grate an den Werkstückkanten, die sich gut mit der Feile entfernen lassen. Starke Grate entstehen z.B. beim Sägen. Gesägte Werkstücke sollten schon wegen der Verletzungsgefahr vor jeder weiteren Bearbeitung entgratet werden.

 Dazu fährt man mit der Feile im Winkel von 45° über die Kante, wobei man die Feile gleichzeitig mit der normalen Bewegung seitlich, also längs der bearbeiteten Kante, verschiebt(Abbildung 2). Nachdem der eigentliche Grat so entfernt wurde, verbleibt ein feiner Nachgrat, dem man genauso, jedoch unter einem flacheren Winkel zu Leibe rückt.

 

Abb. 3: Feilen gibt es in allerhand verschiedenen Querschnitten für unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben

 Beim Entgraten wird praktisch immer auch die Kante mehr oder weniger stark gebrochen. Wenn nicht aus Gründen der Funktion eine scharfe Kante gefordert ist, ist dies durchaus gewünscht, da es die Verletzungsgefahr mindert. Sehr stark gebrochene Kanten bezeichnet man als Fasen. Soll eine Fase sehr breit werden, bearbeitet man sie ab einer gewissen Breite wie eine Fläche.

 Mit der Feile lassen sich auch sehr gut Konturen herstellen, bzw. anderweitig grob vorgearbeitete Umrisse endgültig in Form bringen. Daher gibt es Feilen mit unterschiedlichen Profilen, wie das in der Abbildung 3 zu sehen ist. Da gute Feilen nicht ganz billig sind, wird man sich auch nicht alle auf einmal kaufen sondern das Sortiment je nach Bedarf im Laufe der Zeit ergänzen. Für den Anfang müssten drei Stück genügen: Flachstumpf-Schruppfeile, Flachstumpf-Schlichtfeile je 250 oder 300 mm lang und eine Dreikant-Schlichtfeile 200 mm lang.

 Außer den üblichen, großen Feilen gibt es auch kleinere Ausgaben aller Formen, so wie die verschiedensten Sonderformen. Ganz kleine Feilen bezeichnet man als „Schlüsselfeilen“, die es in Sortimenten für den Hausgebrauch ziemlich billig gibt, wobei aber die Qualität nicht besonders ist. Hochwertige kleine Feilen werden als Nadelfeilen bezeichnet und sind natürlich entsprechend teurer als Schlüsselfeilen.

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