Die fertige Höhenverstellung
1/1 Die fertige Höhenverstellung
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von JensB
08.03.15 21:01
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Man sollte meinen, es gäbe schon mehr als genügend Konstruktionsvorschläge für Hebevorrichtungen in selbstgebauten Frästischen. Das jetzt noch einer von mir dazu kommt liegt daran, dass ich drei Vorgaben hatte:

  1. Die Vorrichtung darf keine feste Verbindung mit der Fräse eingehen, da ich den Platteneinsatz samt Fräse jederzeit schnell rausnehmen und z.B. gegen meinen Stichsägeneinsatz ersetzen können möchte. Damit fallen z.B. die beliebten Konstruktionen von Steve Ramsey (Plan aus dem Shop Notes magazine no. 121) oder Matthias Wandel oder auch die schon echt geniale Bowdenzugkonstruktion von Red Scorpion leider aus.
  2. Da sich die Lüftungsschlitze meiner im Tisch steckenden Perles OF9e direkt oben am Deckel befinden, darf ich nicht mit etwas Flachem dagegendrücken, sondern muss der Fräse Luft zum Atmen lassen.
  3. Ich wollte unbedingt mal etwas mit Holzzahnrädern ála Matthias Wandel bauen
Punkt 1 hab ich bisher mit der gängigen Wagenheberkonstruktion gelöst, Punkt 2 mit auf die Druckplatte gesteckten Rundhölzern, die gegen den Rand des Fräsendeckels drücken. Was mir nicht gelungen war und mich zunehmend nervte war, das ich am Rad zwar Stück für Stück drehen, aber nicht kurbeln konnte. Dafür ist, zumindest bei meiner Konstruktion, das Ganze in sich zu beweglich. Das rauf und runter dauerte mir damit einfach zu lange. Die Hebevorrichtung von puwo67 habe ich übrigens zu spät entdeckt, sonst hätte ich mir da sicher was abgucken können. Aber nun zu meinem Projekt:
Das Prinzip ist einfach. In einem Turm läuft auf einer Gewindestange eine Platte, auf der drei Rundhölzer stecken. Diese werden beim Hochfahren oben aus drei entsprechenden Löchern im Deckel rausgeschoben und drücken so die Fräse hoch. Die Gewindestange wird von zwei rechtwinklig aufeinanderstehenden Zahnrädern bewegt, das senkrecht stehende dient gleichzeitig als Kurbelrad.

Upgrade: Ich habe die Hebebühne jetzt um eine nach vorne versetzte Kurbel ergänzt, damit ich das ganze bequemer bedienen kann. Der Aufbau der Erweiterung ist in Arbeitsschritt 7 beschrieben.


Holzbearbeitung, fräsenOberfräse, FrästischHöhenverstellung
4.5 5 26

Bauanleitung

Benötigtes Material

Stk. Beschreibung Material Maße
Großes Zahnrad  MPX  12mm, D=17cm, 26 Zähne 
kleines Zahnrad  MPX  12mm, D=9,5, 14 Zähne 
Seitenwände  MPX  187*98*18 
Rückwand  MPX  187*102*18 
Deckel  MPX  138*118*18 
Frontplatte  MPX  170*137*12 
Verstärkung Frontplatte  MPX  90*90*12 
Hebebühne  MPX  95*75*18 
Rundholz  Buche  D=8mm, L= 120mm 
Gewindestange M10  Metall  Länge 30cm 
Flachverbinder     
Einschlag-Gewindebuchse  Metall  M10*13 
Rundholz (Kurbel)  Buche  D=20mm, L=35mm 

Benötigtes Werkzeug

  • Tischbohrmaschine
  • Tischkreissäge
  • Bandsäge, Stichsägentisch oder Dekupiersäge
  • Doppelschleifer
  • Akku-Bohrschrauber
  • Winkel
  • Holzbohrer 4, 8, 10, 12mm
  • Hammer
  • Eisensäge oder Flex
  • Senker
  • Senkkopf-Holzschrauben (u.a. 4*30)

1 Herstellung der Zahnräder

Vorlage zum Ausdrucken, Aufkleben und Aussägen
1/1 Vorlage zum Ausdrucken, Aufkleben und Aussägen

Als erstes werden die Zahnräder nach der Anleitung von Matthias Wandel hergestellt. Da diese Anleitung sehr ausführlich und gut bebildert ist, verzichte ich hier auf Details. Meine Zahnräder sind aus 12mm Multiplex und haben 26 und 14 Zähne (also eine Übersetzung von ca. 2:1). Die Maße richten sich mehr nach meiner Turmkonstruktion als dass ich mir Gedanken über Übersetzung und Kraftaufwand gemacht hätte. Später, nach den ersten Testläufen und als ich sicher war, dass nicht weiter nachgeschliffen werden muss, wurde als lebensverlängernde Maßnahme die Außenkante der Zahnräder zum Härten mit Holzleim eingestrichen.

2 Zusägen und erste Montage

Der noch unfertige Turm
1/1 Der noch unfertige Turm

Als nächstes wurden auf der Tischkreissäge alle Holzteile in den angegebenen Maßen gesägt. Ideal wäre gewesen, alles aus Multiplex zu fertigen. Da ich nicht für alles passendes MPX da hatte oder kaufen wollte ist das Ganze jetzt ein wilder Mix aus Buchen-Leimholz (Deckel, Hebebühne), Fichtenleimholz (Seitenwände und Rückwand) und Multiplex (alles weitere) geworden. In den Deckel wurde 3 cm von der Vorderkante entfernt ein 10mm Loch als Durchgang für die Gewindestange gebohrt (Bohrständer verwenden!). Alle Holzteile wurden für das Verschrauben vorgebohrt und die Bohrungen gesenkt. Auf Leim habe ich durchgehend verzichtet, um im Falle später evtl. nötiger Umbauten oder Reparaturen flexibel zu bleiben. Die Seitenteile wurden an die Rückwand geschraubt, darauf kommt dann der Deckel, schließlich wird der vorne noch offene Turm an die Grundplatte geschraubt.

3 Gewindestange vorbereiten und einsetzen

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Angespitzte Gewindestange (M10)
1/3 Angespitzte Gewindestange (M10)
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Jetzt kommt die Gewindestange an die Reihe. Zunächst wurde ein Ende am Doppelschleifer angespitzt (Bild 1), dann die absichtlich zunächst etwas länger gelassene Stange provisorisch in den Turm eingesetzt und mit einem Schlosserwinkel exakt ausgerichtet (Bild 2). Ein leichter Schlag mit dem Hammer erzeugt eine Vertiefung in der Bodenplatte und markiert so die richtige Position. Eigentlich wollte ich es bei dieser Vertiefung im harten Holz als Lager lassen, bei den späteren Probeläufen stellte sich aber heraus, dass sich die Gewindestange unter dem hohen Druck der Fräse immer tiefer in das Holz gräbt. Darum wurde exakt über der Vertiefung ein Flachverbinder für Senkkopfschrauben so angeschraubt, dass eine der freibleibenden Bohrungen als Lager dienen kann (Bild 3). Anschließend wurde die Gewindestange soweit gekürzt, dass sie nur noch ein kurzes Stück aus dem Deckel herausragt

4 Herstellung der Hebebühne

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Unterseite der Hebebühne mit Einschlag-Gewindebuchse (M10)
1/4 Unterseite der Hebebühne mit Einschlag-Gewindebuchse (M10)
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Die Hebebühne wurde so unter den Deckel des Turmes geklemmt, dass seitlich und nach hinten noch etwas Luft bleibt. Mit einem oben durch die Deckelbohrung geführtem 10mm Holzbohrer kann dann eine Markierung erzeugt werden. An dieser Position kommt jetzt die 12 mm Bohrung für die Gewindebuchse. Nach dem Einschlagen der Buchse (Bild 1) wurde die Hebebühne mit einer M10 Gewindeschraube fest unter den Deckel geschraubt, damit mit dem Bohrständer absolut passgenau gleichzeitig die Löcher für die 8mm Rundhölzer in Deckel und Hebebühne gesetzt werden können (Bild 2). Die Position der Bohrungen richtet sich nach der Fräse. Die Perles ist oben kreisrund mit einem Durchmesser von 9cm. Da mein Bohrständer nicht hoch genug ist, musste ich etwas tricksen (Bild 3). Die Hebebühne wurde nicht ganz durchgebohrt, sobald die Zentrierspitze des Bohrers erschien hab ich sofort aufgehört. Alternativ hätte ich natürlich auch den Höhenanschlag des Bohrständers verwenden können ;). Die 12cm langen Buchenrundhölzer wurden nur eingesteckt, nicht geleimt. Zeit für einen ersten Test, ob die Hebebühne sich ohne zu klemmen auf und abdrehen lässt. Das untere Zahnrad kann dafür schon mal provisorisch mit den passenden Muttern und Unterlegscheiben festgeschraubt werden.

5 Positionieren der Zahnräder und Montage der Frontplatte

Provisorische Befestigung der Frontplatte für die Feineinstellung der Zahnradhöhe
1/1 Provisorische Befestigung der Frontplatte für die Feineinstellung der Zahnradhöhe

Die beste Höhe für das vordere Zahnrad musste ich sehr mühsehlig durch Ausprobieren ermitteln. Sie landete schließlich 10cm unterhalb der Oberkante der Frontplatte. Damit ist zwischen der Achse für das Zahnrad und dem Deckel, also dem Bereich in dem sich die Hebebühne frei bewegen kann, gerade noch genug Spielraum, um die erforderlichen 5cm Hubhöhe für die Oberfräse zu erreichen. Eine Konstruktionszeichnung wäre hilfreich gewesen.
Die Frontplatte wurde auf der Rückseite mit einem kleineren Stück 12mm Multiplex verstärkt, um der Achse mehr Führung zu geben. Das große Zahnrand wird so an der Frontplatte festgeschraubt und gekontert, das es sich gerade noch frei drehen lässt. Vorher kam  noch eine kleine Kurbel aus einem kurzen Abschnitt Buchenrundholz (D=20mm) dran. Vor dem Festschrauben der Frontplatte erfolgt das Feintuning der Höhe des unteren Zahnrades. Dieses wird solange verstellt, bis beide Zahnräder ohne Ruckeln gut ineinanderlaufen. Für die Tests habe ich die Frontplatte mit Zwingen befestigt. Nachdem alles glatt lief wurde das kleine Zahnrad gut festgeklemmt und die Front angeschraubt. Fast fertig!

6 Endmontage und Fazit

Fertig montierte Hebühne
1/1 Fertig montierte Hebühne

Jetzt bleibt nur noch, die ganze Konstruktion unter der Fräse korrekt zu positionieren und die Bodenplatte auf den Zwischenboden des Tisches zu schrauben.

Fazit: Mein Prototyp funktioniert soweit wie erwartet. Der Teufel steckt im Detail:

  1. Der Kraftaufwand ist ok, auf den letzten 2 cm wird es aber doch recht schwergängig
  2. Die Hubgeschwindigkeit ist erstaunlich hoch. Eine Umdrehung des großen Rades hebt die Fräse um fast drei Millimeter (Steigung des M10 Gewindes mal 2), für meinen Geschmack eher zu grob.
  3. Die Zahnräder geben ein recht lautes Klappern von sich und ließen sich nur unvollständig zusammenschieben. Ich vermute, dass der Winkel der sich konisch verengenden Zähne falsch ist. Da hilft nur neu machen.

7 Erweiterung um eine nach vorne versetzte Kurbel

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Die Hebebühne im Überblick
1/3 Die Hebebühne im Überblick
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Ich habe den Bau der Erweiterung leider nicht dokumentiert, darum hier nur ein paar Bilder und die Beschreibung:

Der Antrieb wird jetzt von einer M6 Gewindestange übernommen, die mit Hilfe einer Kurbelscheibe gedreht wird. Dafür mussten das große Zahnrad und die Kurbelscheibe fest mit der Gewindestange verbunden werden. Dies übernehmen kleine vorgeschraubte Scheiben, durch deren Zentrum eine kleine M4-Gewindestange geschraubt ist. In die entsprechende Bohrung der Gewindestange wurde dafür ein M4 Gewinde geschnitten. Die Gewindestange wird vorne in einem Holzklotz (abgesägtes Ende eines Kieferbettpfostens) gelagert. Damit das Loch in dem weichen Holz nicht ausfrisst, habe ich an beiden Seiten der Bohrung eine Unterlegscheibe eingeklebt (Sekundenkleber).

Da die M10-Gewindestange im Turm bei Überdrehen der Hebebühne gelegentlich aus der Führung rutschte, habe ich oben ein kleines Klötzchen aufgeschraubt, das auf der Unterseite eine ca 6mm tiefe Bohrung mit 11mm Durchmesser hat.

Das Ganze funktioniert gut, die Kraftübertragung ist sogar besser als zuvor das direkte Drehen am Zahnrad. Damit lässt sich jetzt gut arbeiten.

27 Kommentare

zu „Hebebühne für die Oberfräse“

Sehr praktisch. Ich wühle bei meinem Frästisch immer noch mit zwei Händen rum um alles mühsam grob einzustellen. Glücklicherweise hat die POF1400 eine Feineinstellung, so das es noch erträglich ist.
5 Daumen, gefällt mir gut
2015-03-08 21:22:18

Sehr schön gebaut. Macht einen guten Eindruck.
2015-03-08 22:07:57

Gratulation zu deinem ersten wirklich gelungenen Projekt. Hast du toll hinbekommen. Auch die Projektbeschreibung finde ich sehr gut. Freue mich auf weitere Projekte von dir.
2015-03-09 00:37:29

Gut gemacht!
2015-03-09 07:19:05

Dein erstes Projekt ist dir sehr gut gelungen. Fotos, Plan und die Beschreibung sind sehr gut geworden. 5 Daumen.
2015-03-09 11:03:45

Danke für die Anregung. Es muss ja nicht immer alles gleich perfekt laufen, Übung macht den Meister! Die Idee ist absolut klasse!
2015-03-09 12:02:17

Sehr schön geworden. Ich hätte es allerdings aus Metall gemacht. Aber 5 Däumchen für die Arbeit
2015-03-09 12:08:07

5 D für dein durchaus gelungenes erstes hier vorgestelltes Projekt.
2015-03-09 12:26:03

Gefällt mir sehr gut, Holzzahnräder haben so was archaisches, 5D.
2015-03-09 16:28:00

eine schöne Idee, Klasse
2015-03-09 16:36:38

Klasse einmal ohne Wagenheber 5d
2015-03-09 17:41:37

Und da verstellt sich auch nix bei den Vibrationen die beim Fräsen auftreten?
Wenn Dir die Einstellbarkeit zu grob ist und Du eh neue Zahnräder machen willst,änder gleich die Übersetzung.
2015-03-09 21:17:41

Schöne Arbeit und sieht auch noch gut aus.
2015-03-09 21:26:29

Sowas gefällt mir. Gute Arbeit. 5 D
2015-03-09 22:15:42

Klasse gemacht und geworden .......
2015-03-10 09:18:13

Vielen Dank an alle Kommentatoren, das motiviert zu weiteren Projektberichten.

@ sugrobi: Danke für den Tipp. Zur Frage der Vibrationen und unbeabsichtigter Höhenverstellung. Bisher konnte ich noch nicht feststellen dass sich was verstellt, aber bei Serienfertigungen will ich das nicht völlig ausschließen. Eine Möglichkeit wäre, über einen Schieber oder ähnliches einfach das große Zahnrad zu blockieren. Im Moment würde ich aber einfach die Klemmung der Fräse selber verwenden (solange mein Rücken das mitmacht). Andererseits: Der Druck auf die Gewindestange ist sehr hoch und die Zahnräder greifen fest ineinander. Beim drehen rasten die mit jedem Zahn weiter förmlich ein. Da ich selber schon etwas Kraft zum verstellen aufwenden muss vermute ich, das sich eh nichts verstellen würde.
2015-03-10 10:21:15

Sehr gut gemacht.
2015-03-11 13:30:56

Klasse gemacht . Sieht gut aus.
2015-03-12 17:41:02

Schönes Projekt. Zahnräder, ja das ist so eine Sache, und weil die um 90° versetzt sind funzt das dann auch nicht so recht... weil.... dafür ein Winkelgetriebe http://img-europe.electrocomponents.com/image s/R745163-01.jpg viel besser geeignet wäre.
Und ob sich dies mit Deiner Zahnrad-Vorlage so einfach umsetzen lassen würde????
eher diese Lösung: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons /thumb/6/69/Kronrad2.jpg/220px-Kronrad2.jpg
2015-03-13 11:13:58

super gemacht
2015-03-13 12:37:33

Schon beeindruckend! Womit hast du die Zahnräder hergestellt? Dekupiersäge?

Ich möchte sowas eigentlich auch bauen, nach deiner Anleitung wäre mir das auch möglich!
2015-03-13 15:45:25

Hallo Stromer,
danke für das Lob und die Links. Die haben bei mir zwar nicht auf Anhieb funktioniert, aber ich hab mich durchgegoogelt. Die Metall-Winkelgetriebe sind schon echt teuer, aber ich habe auch welche aus Polymer gefunden, die sicher gereicht hätten und keine 10 EUR kosten, z.B. hier: http://de.rs-online.com/web/b/rs/pneumatik-hy draulik-und-antriebselemente/antriebselemente -getriebe/
Matthias Wandel hat vor kurzem seine Zahnrad-Vorlagen-Software überarbeitet und einen Artikel speziell zu rechtwinkeligen Zahnrad-Verbindungen geschrieben: http://woodgears.ca/gear/right_angle.html . Mit der Methode sollte es wesentlich besser funktionieren, allerdings müsste man dann auch seine Software kaufen. Die freie Version hat nicht die entsprechenden Einstellmöglichkeiten.
2015-03-13 18:10:40

Hallo ruesay, danke fürs Lob.
Ich hatte leider nur eine Stichsäge zur Verfügung, diese allerdings in meinen Maschinentisch eingebaut, so dass sich auch damit die Zahnräder schnell herstellen ließen. Lästig war, das ich zum verändern des Winkels für das Abschrägen der Zähne die Säge komplett ausbauen, entsprechend verstellen und wieder einbauen musste. Ein Problem ist auch, das sich schon bei leichtem seitlichen Druck das Sägeblatt wegbiegt und der Winkel nicht mehr stimmt. Ich hatte einen Winkel von 5° gewählt, das war glaub ich zu wenig. Wenn du das nachbauen willst empfehle ich dir die im vorherigen Post verlinkte neue Anleitung von Matthias Wandel.
2015-03-13 18:16:15

Gute Idee und super umgesetzt
2015-03-14 13:27:14

Nicht entmutigen lassen! Tolle Arbeit soweit, aber man wächst mit den Aufgaben.
2015-03-16 20:20:55

Da das "Runterbücken und mit langem Arm am Zahnrad drehen" langsam echt mühsam wurde, habe ich die Hebebühne jetzt um eine nach vorne versetzte Kurbel ergänzt (siehe Ergänzung um Arbeitschritt 7). Nicht spektakulär aber sehr hilfreich :)
2015-03-23 14:17:00

ein sehr schön erarbeitetes 1. Projekt , da hast Du Dir viel Mühe gegeben
2015-03-28 21:27:54

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