(5) Ein Abenteuer der anderen Art: Der Bau einer Bandsäge.
Verfasst: Sa 21. Apr 2018, 20:43
Die Verstärkung der unteren Rollenachse in der vorderen Deckplatte. Wie beim Lagerschlitten für die Achse der oberen Bandrolle habe ich auch für die Achse der unteren Bandrolle eine Lagerverstärkung vorgesehen. Die Konstruktion dieser Lagerverstärkung in der vorderen Deckplatte beruht auf dem bereits bekannten Prinzip, wobei die Lagerverstärkung ausschließlich nur radial wirkende Achskräfte beherrschen muss. Axiale Kräfte treten nicht auf, da das Gelenklager die Achse der unteren Bandrolle nur gleitend trägt, axiale Kräfte werden damit ausschließlich und direkt von der hinteren Deckscheibe übernommen. Die radial wirkenden Achskräfte werden in der Hauptsache vom äußeren Teil der Lagerverstärkung aufgenommen, obwohl über die Leimfuge hinweg auch der innere Teil maßgeblich daran beteiligt ist, der innere Teil wirkt hier noch als Anschlag, damit das Gelenklager nicht in das Innere der Torsionsbox wandern kann. Die äußere Form des Teils der inneren Lagerverstärkung muss der Geometrie der Diagonalverstrebung folgen.
Vorbereitungen zum Einbau der Lagerverstärkung in die vordere Deckplatte. Bei der Konstruktion des Diagonalgitters hatte ich festgelegt, dass die Achslinie der unteren Bandrolle genau mit dem Mittelpunkt eines bestimmten Gitterfeldes zusammenfällt. Genauigkeit war hier gefragt. Mit der entsprechenden Sorgfalt hatte ich die Nuten für das Gitter auch hergestellt. Als letzte Arbeit auf die es ankam, blieb die Herstellung des benötigten Kreisausschnittes. Hier half nur ein kleiner Umweg über den Frästisch, nicht mit der gesamten Deckplatte, sondern durch die Anfertigung einer Frässchablone. Mit der Frässchablone war es dann auch ein Kinderspiel. Die Frässchablone wurde mit MPX-Resten im Gitterfeld fixiert. Ein Bündigfräser mit Anlauflager am Schaft erledigte dann den Rest sehr schnell und zuverlässig.
Die Lagerverstärkung am Einbauort in der vorderen Deckplatte. Vor dem Einbau hatte ich das Gelenklager in die Bohrung getrieben. Somit konnte ich mich vergewissern, dass die Aufnahmebohrung im äußeren Teil der Lagerverstärkung in der geeigneten Größe hergestellt worden war. Mit dieser Art des Einbaus sollen die später am Lagerort auftretenden radialen Achskräfte großflächig verteilt in die Gitterstruktur abgeleitet werden. Die beidseitig eingebauten Verstärkungsteile wurden mit der Deckplatte verleimt, der nötige Pressdruck wurde mit den 4 Schrauben hergestellt. Die Schrauben verbleiben auch weiterhin am Einbauort und wurden gegen selbsttätiges Lösen mit Loctite gesichert.
Profilvergleich. Ein großer Teil des Arbeitsaufwandes entfiel auf die Kontrollen vom Maßen und Formen. Dahinter stand die Absicht, die Torsionsbox mit einem Höchstmaß an Formschlüssigkeit zu erstellen. Jedes Detail musste beachtet werden. Die Formschlüssigkeit bildet die Grundlage für die spätere Festigkeit. Die höchste Festigkeit erreicht man ohnehin nur in der Theorie, da bei jeglichem Fertigungsprozess mit Abmaßen gerechnet werden muss. Am Ende steht die Erwartung, wie nahe man dem idealen Ziel gekommen ist, eine Torsionsbox gibt sich aber nach ihrer Fertigstellung sehr geheimnisvoll, da man das Innere kaum mehr begutachten kann.
Die vordere Deckplatte war schon wesentlich früher aus ihrem Umfeld "befreit" worden. Die Konturen der unteren Deckplatte waren zu diesem Zeitpunkt aber nur zum Teil gefräst, da auf den umliegenden Flächen Referenzpunkte aufgetragen waren, die für die weiteren Kontrollen des Herstellungsprozesses benötigt wurden. Die nächsten Arbeiten sollten an der unten liegenden (hinteren) Deckplatte erfolgen, die oben liegende (vordere) Deckplatte hätte gestört. So bot es sich gerade noch an, die äußere Formgebung der beiden Deckplatten miteinander zu vergleichen. Bei den meisten Kanten der vorderen Deckscheibe mussten diese um 12 mm weiter nach innen liegen. Der Vergleich fiel dem entsprechend auch zu meiner Zufriedenheit aus.
Konterlagerhülse und Lagerverstärkung der unteren Rollenachse für die hintere Deckplatte. Die Bauteile wurden bereits zu einem früheren Zeitpunkt zusammen mit den Arbeiten zum Lagerschlitten der oberen Bandrolle angefertigt. Für die Herstellung der Konterlagerhülse war der quadratische Teil der Lagerverstärkung äußerst hilfreich, so dass ich die Fräsungen und Bohrungen für alle 4 Seiten exakt herstellen konnte. Die Fräsungen sind notwendig, da eine Konterung von Stellschrauben mittels Sechskantmuttern nur auf planen Auflageflächen zu einem sicheren Ergebnis führt. Für den nächsten Arbeitsschritt war jedoch nur das quadratische Teil der Lagerverstärkung erforderlich. Das runde Teil wurde erst später von außen montiert.
Der Anbau der inneren Lagerverstärkung für die untere Rollenachse an die hintere Deckplatte war eine profane Angelegenheit. 4 MPX-Streifen um die Ausrichtung zu besorgen, ein bisschen Leim und 2 Schrauben mit denen vorübergehend der notwendige Anpressdruck erzeugt wird.
Ab jetzt sah es ganz nach Fleißarbeit aus. War es auch. Der Aufwand für den Zuschnitt der Diagonalverstrebung war zuvor eher eine Übung zur Auflockerung. Im nächsten Schritt wurden den Längskanten ein trapezförmiges Profil mit ca. 2° gegeben. Die Einnutungen in den Deckplatten sind mit einer genauen Breite von 12 mm gefräst. Und genau das ist ein Nachteil, wenn man sich bei Multiplex auf die exakte Dicke von 12 mm nicht verlassen kann. So konnte ich die Vorzüge meines Frästisches wegen der Möglichkeit zur Neigungseinstellung der Frässpindel voll auskosten. Danach ließen sich die Diagonalverstrebungen saugend einsetzen.
Mitten in der Fleißarbeit. Anders als bei einer "normalen" Torsionsbox mit einem rechteckigen Format haben die meisten Verstrebungen dieser Torsionsbox eine individuelle Länge, so dass etwa 30 Verstrebungen individuell bearbeitet werden mussten. Die 3-Achsen-Horizontalfräse stand für diesen Einsatz physisch nicht zur Verfügung, da der Platz auf dem Werktisch durch die Deckplatten der gerade entstehende Bandsäge belegt war. Daher hatte ich meinen Frästisch so eingerichtet, dass die Fräsungen für das spätere Zusammenstecken der Verstrebungen mit maschinellem Vorschub ausgeführt wurden. Verwendet wurde ein Nutfräser mit einem Durchmesser von 12 mm, um möglichst nahe an die Nenndicke der Multiplex-Streben heran zu kommen. Überdicken im Bereich des Zusammensteckens wurden später an diesen Stellen durch Fräsen beseitigt, was zum Zeitpunkt der Bildaufnahme aber noch nicht geschehen war.
Passproben. Die erste Passprobe erfolgte bereits beim Einsetzen der Verstrebungen in die Nuten der hinteren Deckplatte. Wäre alles CNC-gefertigt worden, dann hätte ich mir sicher die zweite Passprobe ersparen können. Die gefrästen Nuten in den beiden Deckplatten müssen sich exakt gegenüber liegen. Das war eine der Herausforderungen, denen ich mich stellen musste. So wurde mit der ersten Passprobe überprüft, ob das zusammen gesteckte Gitter exakt in die gefrästen Vertiefungen passt. Fehler beim Rasterabstand der Verstrebungen konnten somit auffällig gemacht werden. Die zweite Passprobe sollte dagegen nur noch von der Richtigkeit der Fräsungen in der vorderen Deckplatte überzeugen. Die Fleißarbeit konnte aber erst beendet werden, nach dem die äußere Umrandung hergestellt war. Zunächst musste die hintere Deckplatte noch komplett aus der Multiplex-Tafel heraus gelöst werden.