Drehmaschine-Erweiterungen-17

Drehmaschine: Erweiterungen 17
Rändelzange

Vorgeschichte:

Vor langer Zeit hatte ich Kontakt mit einem netten Kollegen, der sich eine Rändelzange bauen wollte.
Wir disktutierten die Konstruktion und als er die Teile ausschneiden liess (Wasserstrahlen?) schenkte er mir zum Dank zwei Sätze Arme (einen eher fragilen und einen stabileren) und einen Satz Haltebleche.

Dann lag alles jahrelang herum.

Nach den Erfahrungen mit dem Pendelrollenhalter raffte ich mich dann endlich auf, die Rändelzange in Angriff zu nehmen.

Anfertigung der Teile

Warnung:
Mir sind dabei einige Fehler unterlaufen, die ich hier aber nicht beschreibe. Wer will, kann sich ja auf die Suche machen - allerdings gibts nichts zu gewinnen!

Ich begann damit, zwei Rollenräder zu kaufen. Leider hatten sie nicht wie angegeben eine 6er Bohrung, sondern eine 1/4" Bohrung, sie war also grösser als ich brauchte.
Deshalb entschloss ich mich nach längerer Diskussion dazu, die Achsen mit d6.35, abgesetzt auf d6.0 zu drehen.
Das Material (ETG 100) dazu bekam ich von Karl.

Von Achim bekam ich zwei Rollenräder mit 6er Bohrung.

Deshalb fertigte ich nun zwei verschiedene Achsen an:

Wie ursprünglich vorgesehen werden 6er Passstifte als Achse verwendet
Ich drehte die Achsen mit d6.35 als Aufnahme für das Rändelrad und setzte den äusseren Teil auf d6.0 ab

Damit lassen sich beide Arten in der selben Pendelzange einsetzen.

Derzeit sind diese EInzelteile vorhanden (von vorne nach hinten):

Je zwei Platinen der Rändelzangenarme unten und oben
Rändelrollen mit Beilagescheiben, Achse und Fixierung
Zwei Distanzstücke mit zwei Schrauben
Zwei Distanzbuchsen mit Schrauben
Achsen für die Schwenkbewegung

HIer ist der obere Rändelzangenarm mal provisorisch zusammengebaut, damit man mal eine ungefähre Vorstellung bekommt.
Deshalb sind die Schrauben und auch die Rändelzangenrollenachse noch nicht gekürzt.

Für die Rändelrollen mit 6.35er Bohrung drehte ich zwei Achsen (aus ETG 100, das mir Karl freundlicherweise zur Verfügung stellte).

li: Bei diesem Durchmesser-Längenverhältnis wollte ich nicht fliegend drehen, aber an der mitlaufenden Spitze gings eng her.
Ok, die Zentrierbohrung war zu gross. Aber ich war heilfroh, dass ich vor ein paar Tagen eine mitlaufende Spitze mit schlankem Lagergehäuse gekauft hatte, sonst hätte ich auf eine feste Spitze ausweichen müssen. Ausserdem musste ich meinen Gewindefreisticheinstechstahl zum Längsdrehen vergewaltigen. Ich bemühte mich eine enge Passung zu drehen, aber dann zeigte sich, dass das eine Rollenrad leicht lief und das andere klemmte. Offensichtlich sind die nicht übermässig genau gefertigt. Deshalb drehte ich eben zwei Achsen mit leicht unterschiedlichem Durchmesser.

mi: Die Achsen (oben die beiden selbstgedrehten, unten die beiden Passstifte) sind bis auf das Kürzen fertig. Die Fixierungsnuten wurden mit einer Trennscheibe auf der SSM eingeschliffen. Auch das Kürzen erledigte ich auf der SSM.

re: Nach dem Anfertigen der beiden Distanzbuchsen für die Haltebleche, der Einspannleiste für die Drehstahlhalteraufnahme und der beiden Druckstücke mit Zugstab wurde die Rändelzange probemontiert.
Jetzt fehlen eigentlich nur noch Kleinigkeiten wie das Tauschen der Schraube mit SW 14, das Nachdrehen des Druckstücks, bei dem der Drehstahl aufgab und die Druckmutter soll auch noch etwas schicker werden.

li: Hier mit der, selbstverständlich gerändelten Druckmutter.

mi: Hier ohne das linke Halteblech, damit man den inneren Aufbau sehen kann.

Dann begann ich zu rändeln.
Dass die Rändelung sehr grob wurde irritierte micht nicht, da die Rändelrollen ja eine ziemlich grosse Teilung hatten.
Allerdings kam ich nicht weit, weil ein Rändelrad auf der selbstgedrehten Achse festfrass, die Verdrehsicherung überwand und sich nun mit der Achse im Zangenarm drehte :-(
Ich werde die Achse nochmal überschleifen.

Aber zunächst baute ich die Rändelzange auf die Rändelrollen mit der 6er Bohrung und den Passstiftachsen um.

Das Rändeln klappte eigentlich ganz gut (wobei sich natürlich auch ein paar Kinderkrankheiten der Rändelzange zeigten).
Ich war nur sehr überrascht über die Ergebnisse:

li: Die grobe Rändelung mit dem ersten Rändelrollensatz (6.35er Bohrung)

mi: Die feine Rändelung mit dem zweiten Rändelrollensatz (6er Bohrung)

re: Die asymmetrische Rändelung mit dem zweiten Rändelrollensatz (6er Bohrung)
Dass die beiden Rändelrollen asynchron laufen kann ich mir nicht vorstellen. Dann schon eher, dass sie phasenverschoben laufen.
Das Material sollte ja identisch sein (war aus dem selben Rundmaterial) und der Ausgangsdurchmesser sollte auch gleich gewesen sein. Auch die anderen Parameter beim Rändeln waren gleich.

Dies sind die beiden Rändelrollensätze:
Eingebaut ist der zweite Rändelrollensatz (6er Bohrung), oben liegt eine Rändelrolle aus dem ersten Rändelrollensatz (6.35er Bohrung).
Man sieht, dass sich die Teilungen nicht so sehr unterscheiden, deutlich unterschiedlich sind die Steigungen.
Also hätte ich ähnlich grobe Rändelungen erwartet, jedoch weder eine feine noch gar eine asymmetrische Rändelung!

Ich fertigte eine Reihe von Rändelschrauben an (sie sind vorgesehen für die Höheneinstellung der Drehstahlhalteraufnahmen) und mit den meisten Rändelungen war ich zufrieden, einige wurden wieder asymmetrisch ohne dass ich mir das erklären kann.
Die Rändelrollen und die Passstiftachsen arbeiteten problemlos.

Zuletzt überarbeitete ich die Druckmutter, damit sie zwischen die beiden Haltebleche passt. Ausserdem brünierte ich die Stahlteile.

Probleme mit unterschiedlichen Profilen:

Diese vier Schrauben wurden mit den selben Rändelrollen gerändelt, zeigen aber ganz unterschiedliche Ergebnisse:

Von links nach rechts:

#1 Im Gegensatz zu allen anderen, die mit d11 vorgedreht wurden habe ich diese Schraube mit d9.5 vorgedreht.
Hier ist das Profil voll ausgebildet und so grob wie von der Rändelrollenteilung zu erwarten.
#2 Asymmetrisches Profil.
#3 Asymmetrisches Profil.
#4 Hier ist das Profil so grob wie bei 1., allerdings sind die Spitzen nicht vollständig ausgebildet / beschädigt.
#5 Im rechten Bild sieht man ein ziemlich voll ausgebildetes Profil, aber viel feiner.

Versuch einer Erklärung:

#1 Das grobe Profil ist das zu erwartende.
#2 und #3 Für die asymmetrischen Profile habe ich keine Erklärung, denn dass die beiden Rändelrollen asynchron laufen kann ja nicht sein. Eher schon dass sich eine Phasenverschiebung zwischen den beiden einstellt. Wobei sich dann die Frage stellt nach dem Grund.
#4 Bei dem groben Profil vermutete ich zuerst, dass das Profil noch nicht völlig ausgeprägt ist. Aber dann sah es so aus, als ob die Spitze des Profils von der Spitze statt dem Grund der Rändelrolle getroffen wurde.
#5 Das feine Profil dürfte eigentlich gar nicht entstehen. Es sei denn, dass der Umfang des vorgedrehten Teils nicht mit der Teilung der Rändelrollenzusammenpasst, so dass bei jedem zweiten Umlauf die Spitze der Rändelrollen nicht wieder ein Tal des Profils trifft, sondern einen Berg, womit sich die "Wellenlänge" des Profils halbiert.
Angeblich sei der Durchmesser des Werkstücks irrelevant, weil sich die Rändelrollen quasi automatisch synchronisieren würden.
Ich vermute aber, dass das bei kleinen Durchmessern und grosser Teilung nicht (mehr in diesem Mass) zutrifft.

Warnung:
Ich bemühe mich zwar, sorgfältig zu arbeiten, aber ich muss Sie darauf hinweisen, dass Sie meine Hilfsmittel auf Ihr eigenes Risiko nachbauen!

wm-d17.htm