Raar werkblad.

Een tijd geleden een portie gezaagd hout gekregen met serieus wat boorgaten van insecten erin. Maar na het meeste aangetaste (spint)hout verwijderd te hebben zat er toch nog heel wat bruikbaars tussen.
In die stapel hout zat ook een scheefgegroeid stammetje Noten, gezaagd op duimse planken.  Bij het zien van dat gezaagd hout dacht ik meteen aan een tafelblad gemaakt uit dat kromgegroeide hout, en met een vorm die bepaald werd door het draadverloop ervan.

Deze week wat tijd gemaakt om uit vier kromme planken een organisch gevormd werkblad te fabriceren. Dat is boven verwachting gelukt vind ik, een lichte S-curve met  afgeronde uiteinden als uiteindelijke vorm, en een hele mooie tekening in het hout die de vorm accentueert.

Het geheel gaat dienen als uitbreiding van de trapdraaibank, dit onder de vorm van een aangebouwd werkblad. Een paar overmaatse draadspindels gaan dienen als onderstel, maar daarover later meer.

Een eerste proeve,  maar nee, te breed.

Mal en contramal, nodig voor het voegen.

De delen gevoegd.

een vloeiende vorm, maar toch tand en groef verbinding.

Het afgewerkte blad in de lijnolie.

Idem voor de onderzijde.

Als primeur vind je hier een filmpje van het freeswerk, http://youtu.be/hw91lfXYUtQ Mijn eerste geregisseerde film:-)

Een houten schroefdraad frezen, allemaal goed en wel, maar wat doe je er nadien mee?

Wel, deze week de laatste hand gelegd aan een klein bankschroefje met houten spindels erin. Dit type bankschroeven werd vroeger veel gebruikt door houtsnijders en beeldhouwers, maar ook meubelmakers onderkenden de voordelen van dit stuk klemgereedschap. Je kan het overal gebruiken en het is makkelijk mee te nemen. het is een compact ding met een hoge klemkracht, en voor klein detailwerk heeft het de perfecte werkhoogte.

Op een snelle schets de belangrijkste afmetingen bepaald en we konden aan de slag. Met wat restjes Noten en twee testspindels hadden we een paar uur later een werkend geheel:-)
Als primeur heb ik een houten "St Peterscross" ingebouwd, een kruis dat er voor zorgt dat de bekken van de bankschroef altijd parallel open en dicht gaan. Meestal word dit onderdeel vervaardigd uit gietijzer omdat er serieus wat krachten op werken. Maar bij dit klein bankschroefje is er geen gevaar voor overbelasting, het houten exemplaar geeft geen krimp.

Bijgaand nog wat plaatjes van de bouw.

De bouwtekening.

Alle onderdelen klaar voor assemblage.

Twee testspindels worden functioneel.

Dat gaat er al op lijken.

Bankschroef klaar voor gebruik.

Deze week hebben we een mijlpaal bereikt, dank zij een grotere (= bredere) cutter kan ik nu schroefdraad frezen tot een spoed van 8mm.
Deze grotere spoed wil ook zeggen dat de gefreesde schroefdraad ook dieper is, moer en spindel grijpen nu meer op elkaar in, de schroefdraad kan meer krachten de baas.
Het is de perfecte afmeting voor gebruik als werkbank spindel,  als spindel bij een in hoogte verstelbare kruk, etc.

Na verschillende testsessies en de nodige verfijningen links en rechts is de hele constructie geëvolueerd van prototype naar productiemachine. Het hele gebeuren is routine geworden, de juiste instellingen zijn gevonden en kunnen steeds probleemloos gereproduceerd worden.

Bijgaand nog wat plaatjes van de laatste aanpassingen en de uiteindelijke resultaten.

Grove spoed.

Een dito cutter.

Uitersten bijeen.

U vraagt, wij draaien.

Het definitieve eindresultaat.

1+1=2,  één stuk met binnenschroefdraad plus een stuk met buitenschroefdraad geeft als uitkomst een schroefverbinding. Wel, de theorie klopt dus, straffer nog, het blijkt ook in de praktijk te werken.

De eerste gefreesde schroefverbinding is een feit, na even experimenteren om de juiste speling te vinden tussen bout en moer verliep het frezen van de buitenschroefdraad op rolletjes. Een bruikbare schroefdraad frezen van 400mm lengte vraagt juist 6min. werk.

Alvorens schroefdraad aan te brengen is het wel nodig om de rondgedraaide stok op maat na te draaien.  Deze klus kan ik klaren met een draaibeitel ingeklemd op het support van de dwarsslede. Op deze manier verkrijg ik een tolerantie van max. 0,1mm op de diameter en de evenwijdigheid van de cilinder.

Dit is het perfecte uitgangsmateriaal voor het aanbrengen van de schroefdraad, wat op zijn beurt zorgt voor een vlot lopende schroefdraad, de moer loopt zonder de minste hapering heen en weer.

De ombouw van de draaibank is hiermee afgerond, alles werkt naar behoren, alle details kloppen, er kan gefreesd worden. Nu komt er een andere fase aan de beurt, het testen van verschillende houtsoorten, welke levert de mooiste schroefdraad, of geeft het mooiste freesbeeld. Het gaan sowieso houtsoorten moeten zijn met fijne jaarringen, dicht van structuur, eventueel zelfsmerend, etc.. Ook gaan we nog experimenteren met de grootte van de spoed bij een bepaalde houtsoort, ik kan immers kiezen tussen verschillende mogelijkheden, tandwielen genoeg.

 Er is dus nog werk aan de winkel, maar dat word een ander verhaal.

Op maat draaien, tot 0,1mm juist.

Een werkende schroefverbinding.

De moer loopt mooi heen en weer.

De eerste schroefverbinding in de lijnolie.

Het totaalplaatje.

En dan het schroefdraad frezen zelf, bij schroefdraad in hout begin je best altijd met de binnenschroefdraad, de moer dus.
Maar hier kwam al een eerste probleem om het hoekje kijken, het freesje om deze schroefdraad te frezen bleek namelijk een opnameschacht te hebben van 6,25mm. Daar vind je dus geen verloopstuk voor, wat wil zeggen dat ik er eerst eentje diende te draaien. Met een goede metaaldraaibank is dit een fluitje van een cent, een half uurtje later had ik een exemplaar van 6,25 naar 8mm, klus geklaard, en de frees kon gemonteerd worden.

Volgend probleem, de support met de bovenfrees erop kon niet ver genoeg naar het midden van het werkstuk, dus de slede maar aanpassen. Nu kwam dit goed uit, met de eerste opstelling was ik toch al niet tevreden,  te weinig verstelmogelijkheden. Dat is nu opgelost door onder de slede een dikke stalen lat aan te brengen met verschillende gaten erin voorzien van schroefdraad M10. Eindresultaat is nu een veelzijdige slede waarbij ik veel meer opspan mogelijkheden heb. Omdat ik nu toch aan het modificeren was ook maar ineens een leunspaan gemaakt die in het eveneens aangepaste support past.
Dit support heb ik voorzien van een groter steunvlak, dit geeft eens geplaatst een onwrikbaar geheel.
Weer een onderdeel erbij dus, maar ik heb nog plaats op het bord om ook dit onderdeel netjes op te bergen.

Na deze klussen kon er eindelijk draad gefreesd worden, dus begonnen met het frezen van de binnendraad in wat uiteindelijk een moer moet worden. Dit proces verliep verder op wieltjes, na een paar minuten was de binnendraad aangebracht. Op hetzelfde stuk ook maar eens getest met het frezen van buitendraad,  ook dit is een schot in de roos, perfecte schroefdraad.

Volgende week gaan we verder met het vervaardigen van een passende buitendraad, wat dan uiteindelijk een werkende schroefverbinding zou moeten opleveren, ik ben benieuwd:-)

Een passend verloopstuk draaien.

Klaar voor het frezen van binnenschroefdraad.

Een paar minuten later, een perfecte schroefdraad.

De gemodificeerd support en dito slede.

Een nieuwe leunspaan.

Een gefreesde buitenschroefdraad.

Nu het draaien van spiralen perfect verloopt kwam als volgende test het schroefdraad frezen aan de beurt. Een frees voor de binnendraad had ik al een hele poos liggen,  een freesje voor de buitenschroefdraad moest ik bestellen, beide hebben een tophoek van 60°, dit resulteert dan een een metrische schroefdraad.

Nu, kort samengevat, het schroefdraad frezen verliep perfect, alle draadgangen mooi evenwijdig en allemaal op de zelfde afstand van elkaar, een schot in de roos dus.  Nu kon ik beginnen om één en ander definitief af te werken, zoals de assen waar de tandwielen op draaien. Voor een eerste montage had ik hier gebruik gemaakt van stalen bouten en wat rondsels, dit werkt wel, maar het kon beter en eleganter opgelost worden. Daarom nieuwe stalen assen gedraaid en voorzien van een recht stuk dat in de gleuf van de 'brug" past, zo kan ik de assen los of vast zetten met één sleutel. Dit werkt heel wat makkelijker. Tezelfdertijd alle tandwielen gekalibreerd en voorzien van eenzelfde centerboring, zo zijn nu alle tandwielen onderling te koppelen en perfect uitwisselbaar met elkaar.

Tijdens de klus blijven de ideeën opborrelen,  zo heb ik nu ook een support gemaakt waar de beitels van het boldraaitoestel in kunnen gebruikt worden. Het resultaat van deze aanpassing is dat ik nu elke cilinder perfect op maat kan draaien, analoog aan wat op een metaaldraaibank gebeurt.
En of dat het nog niet veelzijdig genoeg is, vandaag het support aangepast om ook een leunspaan te kunnen opspannen, dit werkt veel sneller dan telkens de originele leunspaan te plaatsen om een stuk schroefdraad af te steken.

De laatste aanwinst,  een beitelsupport.

Tevens een maataanduiding vervaardigd, meten is weten.

De beitel aan het werk.

De definitieve oplossing, echte assen.

En een nieuw hendel om de zaak in beweging te zetten.

Gekoppelde tandwielen.

De nieuwe assen, met een vlak stuk.

Onderste tandwiel met stalen poulie voor de staalkabel.

Een vlak stuk vijlen aan de nieuwe as.

Alles definitief geplaatst en afgewerkt.

Een bord met alle onderdelen erop, netjes bij elkaar.

Eindelijk wat tijd gevonden om ons verhaal verder te zetten. Na het plaatsen van de tandwielen was de volgende klus het verbinden van de draaias met de dwarsslede, dit via de tandwielen en een stalen kabel.
Omdat een stalen kabel nu éénmaal een geleiding nodig heeft, maar enkele geleidewielen gedraaid uit Trespa, De wielen aan de linker kant van de draaibank (kant tandwielen) moeten verstelbaar zijn,  de kabel volgt voor het spiraalfrezen een ander traject dan bij het schroefdraadfrezen. Dankzij een zware stalen as en een paar geleidebussen was dit probleem snel opgelost. Reste dan nog enkel het probleem om de stalen kabel op spanning te zetten. Hiervoor heb ik een kleine winch gebouwd die vastgeschroefd op de dwarsslede staat. Met het toepassen van winch in de ombouw sla ik twee vliegen in één klap, de kabel op lengte draaien, en nadien op spanning zetten. Bij het frezen van spiralen is de kabel een stuk langer dan bij het schroefdraadfrezen, dit verschil word nu weg gewerkt met de winch.

Eens de koppeling tussen draaias en slede een feit was kwam de volgende fase aan de beurt, het maken van een verdeelkop om spiralen te kunnen frezen. Met een verdeelkop kan ik een aantal spiralen (2-3-4-6-8-12) mooi verdelen op de omtrek van een willekeurige cilinder. Eén spiraal is er geen, daarom worden er meestal meerdere spiralen gefreesd, zo komen die mooi dicht naast elkaar te liggen.
De kop bestaat uit een verdeelschijf met 24 tanden, en een stift om de as te kunnen blokkeren op één van deze punten. Verder is er ook een stalen poulie nodig waar de staalkabel over loopt.
Al bij al was deze klus snel geklaard, en konden de eerste spiralen gefreesd worden.

Eén probleem echter, de verdeelschijf bleek bij nader inzien maar 23 tanden te tellen, oeps! Dat werkt dus niet. Dit is te zien op de zesde foto, de spiralen worden niet mooi verdeelt over de omtrek.
Daarom maar snel een ander exemplaar gezaagd, deze maal wel met 24 tanden.

Bijgaand nog wat plaatjes.

Trespa geleidewielen

De wielen geplaatst

De mini winch

De verdeelkop voor de spiralen

De eerste test

Het frezen in uitvoering

Spiralen,

En nog meer spiralen

Verleden week heb ik een eerste setting tandwielen geplaatst (spoed 2,7mm), de andere tandwielen worden voorlopig even opzij gelegd, maar gaan later dienen om verschillende configuraties mee samen te stellen, (spoed = 2,7, 3, 4, 5, 7mm, etc) de mogelijkheden zijn legio.

Door de toegepaste ratio van de tandwielen, en de aandrijving ervan via het kleinste tandwiel in de reeks, betekend dit alles dat ik op de uitgaande as een hoog koppel overhou. Dat is ook meer dan gewenst, omdat de uitgaande as de dwarsslede met bovenfrees moet gaan aandrijven.
Omdat het kleinste tandwiel bovenaan op de draaias zit kan ik het hele boeltje laten draaien met de motor van de draaibank. De motor word aangestuurd door een FU, links en rechts draaien is hier standaard op aanwezig, net als een elektronische snelheidsregeling.  Perfect uitgerust voor de klus dus.

De tandwielen hebben ondertussen hun eerste toertjes gedraaid, dat verliep perfect, geen verdere modificatie's nodig hier. Dit wil zeggen dat ik kan overgaan naar een volgende fase: het plaatsen van geleidewielen en staalkabel, nodig om de verbinding te maken tussen tandwielstelsel en dwarsslede.
Omdat de staalkabel wel op spanning moet kunnen gezet worden is er nood aan een opspansysteem voor de kabel.
In eerste instantie dacht ik aan een kabelspanner, dit impliceerde wel dat ik twee kabels van verschillende lengte nodig had. Een kabelspanner heeft maar een klein spanbereik.
Twee kabels omdat er twee systemen op de draaibank kunnen geplaatst worden.

-Torsen frezen: de uitgaande as zit hier bovenaan op de draaias = een lange kabel .

- Schroefdraad frezen: de uitgaande as zit onderaan = een kortere kabel ( ongveer 800mm korter)

Om toch met één kabel te kunnen werken ( de langste kabel) heb ik besloten om op de slede een mini winch te bouwen, zo kan ik de kabel indraaien tot de gepaste lengte, en het hele boeltje op spanning zetten.
De winch krijgt een trommel van 40mm diameter, één toer hiermee loopt 125mm kabel in, 7 toeren en de kabel is op lengte.

Maar eerst komen dus de geleidewielen aan de beurt, die ga ik maken van stukjes Trespa (8mm dik) en voorzien van een uitholling om de kabel te geleiden. Met vijf geleidewielen moet de klus geklaard kunnen worden. Zo komt stilaan het moment dichterbij dat er effectief kan gefreesd worden.

Bijgaand nog wat foto's van de werken tot hiertoe.

De opstelling voor het spiraal- of torsen frezen.

snel op- en af te bouwen door twee schroeven.

Het kleinste tandwiel voor het schroefdraad frezen.

Verschillende tandwielen betekenen ook verschillende asafstanden,
daarom een stalen "brug"  

                                   

Een eerste opstelling.

En de tandwielen in de lijnolie na de geslaagde proefloop.

Langs de andere zijde bekeken.