Stechbeitel-Schleifvorrichtung

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Fertige Stechbeitel-Schleifvorrichtung
Unterseite der Vorrichtung
  • Schwierigkeit
    mittel
  • Kosten
    20 €
  • Dauer
    3-4 Tage
  • Öffentliche Wertung

Ein langanhaltendes Ärgernis sind meine Stechbeitel und Hobeleisen, die ich bislang nicht akkurat schärfen konnte, da sich der Schärfwinkel nicht optimal einstellen ließ.
Diesen Missstand habe ich nun beseitigt, indem ich mir eine Vorrichtung baute, um einen Schärfwinkel von 25° zu erstellen und um am Ende die Schneide mit 30° abzuziehen.

Obwohl sich die Vorrichtung, mit beliebigen Schleifmitteln bestücken ließe, habe ich es vorgezogen für den ersten Anschliff mit Schleifpapier bestückte Einsätze zu verwenden. Der Feinschliff erfolgt anschließend durch Diamantschleifsteine. Der Erstbeschliff mit dem Schleiflpapier schont die Diamantschleifsteine da sie günstig in der Herstellung sind.

Du brauchst

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Werkzeuge
  • Akku-Bohrschrauber
  • Stichsäge
  • Mini-Handkreissäge
  • Oberfräse
  • Exzenterschleifer
  • Hammer
  • Epoxidharzkleber
  • Japansäge
  • Tischbohrmaschine
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Materialliste
  • 1 x Klemmstück | Buche - Multiplex (85 x 60 x 18 mm)
  • 1 x Gabelelement | Buche - Multiplex (54,7 mm x 30 x 18 mm)
  • 2 x Seitenteil (Gabelelement) | Buche - Multiplex (57 x 15,1 x 18 mm)
  • 1 x Rahmen | Buche - Multiplex (250 x 110 x 18 mm)
  • 1 x Anschlagklotz | Buche - Multiplex (60 x 25 x 18 mm)
  • 2 x Distanzrahmen | Buche - Sperrholz (250 x 35 x 8 mm)
  • 2 x Distanzrahmen -Zwischenstücke | Buche - Sperrholz (48 x 40 x 8 mm)
  • 4 x Schleifmittelträger | Buche - Sperrholz (153,7 x 50,4 x 8 mm)
  • 16 x Distanzstücke | Buche, massiv (50,7 x 11,2 x 10 mm)
  • 4 x Doppelklebeband (153,7 x 50 mm)
  • 1 x Aluanschlag | Aluminiumprofil (104 x 20 x 20 mm)
  • 1 x Achse | Gewindestange M8 (M8 x 106,2 mm)
  • 1 x Achse | Gewindestange M8 (M8 x 106,4 mm)
  • 2 x Führungsrohr | Stahlrohr (Ø 10 x 1 x 15,1 mm)
  • 1 x Führungsrohr | Stahlrohr (Ø 10 x 1 x 48,4 mm)
  • 1 x Führungsrohr | Stahlrohr (Ø 10 x 1 x 87 mm)
  • 2 x Rändelmutten | Kunststoff/ Stahl (M6 x 30)
  • 1 x Rändelmutter | Kunststoff/ Stahl (M8)
  • 3 x Selbstsichernde Mutter | Stahl (M8)
  • 4 x U-Scheiben | Messing (8,4 x 1,6 x 15 mm)
  • 2 x Fitschenringe | Messing (10 x 2 x 15 mm)
  • 3 x U-scheiben | Stahl (8,4 x 1,6 x 15 mm)
  • 2 x Kugellager (10 x 30 x 9 mm)
  • 1 x Klemmplatte | Aluprofil (83 x 20 x 5 mm)
  • 2 x Anschlagbacken | Aluprofil (40 x 20 x 5 mm)
  • 2 x Zylinderstifte | Stahl (Ø 5 x 31 mm)
  • 2 x Gewindestift | Stahl (M6 x 5 mm)
  • 4 x Nägel | Stahl (1,3 x 20 mm)

Los geht's - Schritt für Schritt

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Planung und Materialbeschaffung

Konzept der Schleifvorrichtung
Konzept der Vorrichtung
Schleifvorrichtung mit Schleifmittelaufnahme

Am Anfang stand zuerst die Recherche im Netz. Letztendlich fand ich eine Version, die mir im Großen und Ganzen zusagte, die sich allerdings in einigen Bereichen noch verbessern ließ. So ist es mir sehr wichtig, dass es einen seitlichen Anschlag für die zu schleifenden Werkzeuge gibt, damit die Schneide exakt rechtwinkelig zur Werkzeugachse verläuft.

Da der Querschnitt der Stechbeitel sich vom Griff zur Schneide verjüngen, nimmt die Spannplatte, die das Werkzeug fixiert, den gleichen Winkel ein. So ist eine maximale Spannfläche gegeben.

Die Vorrichtung soll wegen dem besseren Handling werkzeuglos mit Rändelschrauben/ einer Rändelmutter zu fixieren sein.

In meinem Materialbestand fand sich noch eine 18 mm starke Buchen-Multiplex-Platte, sowie 10 x 1 mm Stahlrohre, M8er Gewindestangen und unterschiedliche Aluprofile. Das war die Basis um das Ganze am CAD zu visualisieren. Auch die Einzelteilzeichnungen für die Fertigung ließen sich so erstellen.

Neben den Schleifsteinen benötigte ich noch zwei Kugellager 10 x 30 x 9 mm, zwei Rändelschrauben M6 x 30 mm und eine Rändelmutter M8, welche ich online bestellte.

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Herstellen des Klemmstücks

Abmaße des Klemmstück gerichtet und die Aussparungen angerissen
Aussägen der Aussparungen
Fräsen des Falzes auf Umschlag mit Führungsbrett
Fertiger Falz
Aufkleben der Führungsbacken mit Epoidharzkleber
Fertig geschliffenes Klemmstück von unten
Fertig geschliffenes Klemmstück von oben

Nachdem das Holzstück mit der Minikreissäge GKS 12V-26 grob zurechtgeschnitten war, schliff ich es an der Tellerschleifmaschine aufs Maß.
Die beiden Aussparungen zur Aufnahme des Gabelelements sägte ich an der Dekupiersäge aus und feilte die Kontur auf das erforderliche Maß.
Die Bohrung für die Achse bohrte ich an der Tischbohrmaschine. Anschließend fräste ich die beiden Falze zur Aufnahme der Führungsbacken an der Tischfräse an. Diese Backen sägte ich grob zurecht, schliff einseitig die Klebefläche, sodass eine raue Oberfläche entstand und klebte sie mit 2K-Epoidharzkleber an das Holzstück.
Anschließend schliff ich sowohl das Alu, wie auch das Holzstück fertig. Für die Rändelschrauben bohrte ich die Durchgangslöcher an der Tischbohrmaschine auf das Maß Ø 6,4 mm.

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Herstellung des Gabelelements

Auf die Abmaße gerichtetes Holzstück
Ausrichten des Holzstücks mit dem Winkel
Vorbohren mit dem Zentrierbohrer
Bohren der Achse
Fertig bearbeitetes Mittelstück
Anreißen der Seitenteile
Vorbohren mit einem Ø 2 mm - Bohrer
Bohren der Kugellager-Aussparungen mit einem Ø 32 mm Forstnerbohrer
Zentrierbohren der Gelenkachse
Bohren der Gelenkachse mit Ø 10 mm
Aussägen der Kontur
Verleimen der drei Holzteile
Fertig gefinishtes Gabelelement
Verstärken der Verbindung mit vier Nägeln
Fertiges Gabelelement

Das Gabelelement besteht aus drei miteinander verleimten Holzteilen. Diese habe ich zuvor aus der MPX-Platte gesägt und auf die äußeren Abmaße geschliffen.
Den Mittelteil spannte ich gegen einen rechtwinkligen Klotz und kontrollierte die Rechtwinkligkeit des Mittelteils mit einem Haarwinkel. Anschließend bohrte ich bei dem Ø 10 mm Durchgangsloch mit einem Zentrierbohrer vor. So führte sich der 10 mm – Bohrer ohne zu verlaufen.
Die aufgerissene Abrundung schliff ich an der Tellerschleifmaschine bis fast an den Riss und vervollständigte mit Feilen und Schleifleinen die Kontur.
Die beiden Seitenteile des Gabelelements ließ ich noch zuvor an einem Stück, sodass es einfacher war das Werkstück bei der Bearbeitung zu spannen.
Nach dem Anriss der Bohrungsmittelpunkte bohrte ich mit einem Ø 32 mm Forstnerbohrer die beiden Absätze. Anschließend bohrte ich die Ø 10 mm Löcher.
Erst jetzt sägte ich die Kontur an der Dekupiersäge aus und schliff an der Tellerschleifmaschine die Teile auf Maß.
Mit einem 10 mm Rohr und einer 10 mm Stange, die ich durch die Teile schob, verleimte ich sie miteinander. Nach dem Abbinden des Leimes, schlug ich vier Stahlnägel 1,3 x 20 mm in die beiden Seitenteile, um sie zusätzlich zu stabilisieren und finishte ich das Gabelelement durch Feilen und Schleifen.

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Herstellen der Klemmplatte

Aufgeklebtes und geschwärztes Alustück für die Klemmplatte
Einstellen des Schleifmaschinentisches auf 1°25" mit dem Universalwinkelmesser
Schleifen des Winkels der Klemmplatte
Ergebnis des Maschinenschliffs
Feingeschliffenes Alustück
Herstellen der M6er Gewindebohrungen
Fertige Klemmplatte

Da die Stechbeitel sich vom Griff zur Schneide im Querschnitt hin verjüngen, musste ich die Klemmplatte ebenfalls mit diesem Verjüngungswinkel versehen um die Beitel großflächig spannen zu können.
Nach dem Ablängen des Aluprofils, klebte ich es an einen rechtwinkeligen Holzklotz mit Doppelklebeband. Die Fläche, die ich schräg anschleifen wollte, schwärzte ich mit einem Edding. So hatte ich neben der maßlichen Kontrolle auch noch eine Visuelle.
Rechnerisch hatte ich einen Winkel von 1,4° berechnet. Mit einem eingestellten Universalwinkel stellte ich den Maschinentisch der Tellerschleifmaschine auf 1°25“.
Durch das Schleifen wurde das Alu sehr heiß, sodass das Klebeband weich wurde. Mit etwas Wasser, das ich auf das Alu träufelte, kühlte ich es.
Von Hand schliff ich anschließend die Schleifriefen aus dem Alu.
In die zwei Ø 5 mm Bohrungen, die ich in das Alu einbrachte, schnitt ich M6er Gewinde. Die Abrundungen an den Enden erledigte ich an der Tellerschleifmaschine.
Das Finish erfolgte wieder von Hand mit Feilen und Schleifleinen.

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Führungsrohre herstellen

Ablängen der Rohre

Die 10 x 1 mm Stahlrohre, die ich zur Führung der M8er Gewindestangen vorgesehen habe, längte ich ab und schliff sie an der Tellerschleifmaschine auf das erforderliche Maß.

Die Rohre, in das Bohrfutter der Tischbohrmaschine gespannt, faste ich bei laufender Maschine mit einer Feile an, um sie zu entgraten.


Gewindestangen als Achsen herstellen

Ebenso wie bei den Rohren, längte ich ebenso die M8er Gewindestangen ab und schliff sie auf das Fertigmaß und faste sie an.

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Finish und Montage

Alle Bauteile (außer der Rändelschrauben) zur Montage
Aufpressen der Kugellager auf die Achsen mit dem Schraubstock
Bis auf die Rändelschrauben montierte Vorrichtung

Für die Schleifvorrichtung waren nun alle notwenigen Teile hergestellt, die abschließend „eine letzte Ölung“ mit Tungöl erhielten, um sie dann miteinander zu montieren. An den Gelenken reiben nun zwei Messing-Unterlegscheiben gegeneinander.

Mit dem Lasergravierer laserte ich die Markierungen für die Einstellung bei 25° und bei 30° Schärfwinkel in das Holz.

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Rahmen für die Schleifmittel

Bohren der Eckbohrungen des Rahmens
Fräsen der Rahmenbreite
Stirnseiten schleifen
Fräsen des Fensters am Rahmen
Mit Anfangs- und Endanschlägen ist der Fräsweg begrenzt
Das gleiche Vorgehen an den Stirnseiten des Fensters
Der Überstand der Schleifeinsätze muss ausgeglichen werden
Gefalzte Buchen-Sperrholzleisten gleichen die Differenz aus
Auch die Zwischenstücke wrden aufgeleimt

Um einen optimalen Schliff der Schneiden herstellen zu können, kaufte ich einen Satz Diamantschleifsteine. Hierfür konstruierte ich einen Rahmen, in dem die Schleifmittel eingelegt werden können und der dazu dient die Schleifvorrichtung einzustellen.
Da die Diamantschleifsteine nur für den letzten finalen Schliff gedacht sind, wollte ich für den größeren Materialabtrag mit Schleifpapier beklebte Holzeinsätze verwenden.
Für den Rahmen nahm ich ebenfalls 18 mm Buchen-Multiplex. Um den Ausschnitt besser herstellen zu können, machte ich dies noch bevor ich den Rahmen aus der Platte schnitt. Hierfür bohrte ich die Ecken mit einem Ø 14 mm Forstnerbohrer, bevor ich das Fenster des Rahmens mit der Stichsäge aussägte.
Nachdem dies geschehen war, bearbeitete ich die Außenkontur auf das gewünschte Maß. Mit der Tischfräse und der Tellerschleifmaschine war dies möglich.
An der Tischfräse fräste ich nun das Fenster, indem ich die einzelnen Seiten auf Umschlag fräste und mir dabei Anschlagklötze zur Hilfe nahm.
Leider entsprach die Materialstärke des Rahmens nicht dem der Diamantschleifsteine. Letztendlich entschied ich mich für eine unorthodoxe Lösung, indem ich aus einer 8 mm Buchen-Sperrholzplatte 35 mm breite Streife schnitt und sie auf diese Breite fräste. Anschließend fräste ich einen Falz, dessen Tiefe die Differenz von den Schleifmitteln zum Boden des Rahmens ausglich. Die gefalzten Leisten leimte ich auf die Unterseite des Rahmens. Zwischen den Leisten leimte ich zwei weitere Sperrholzstücke.
Mit einem Bündigfräser passte ich leichte Überstände der Sperrholzstücke dem Rahmen an und schliff diesen.
Als Anlagefläche beim Einspannen der Stechbeitel leimte ich einen Multiplex-Klotz 60 x 25 x 18 mm auf die Rahmenoberseite. Dessen Kanten rundete ich vor dem Verleimen genauso wie den Rahmen mit einem R3er Abrundfräser ab.
Um einen lösbaren Anschlag zum Einspannen der Stechbeitel zu haben, längte ich ein Aluprofil 20 x 20 mm auf 104 mm ab und bohrte 5 mm Löcher für Zylinderstifte. Rechtwinklig zu den Löchern bohrte ich jeweils ein 5 mm Loch in welches ich ein M6er Gewinde schnitt. Hierin werden M6er Madenschrauben (Stiftschrauben) die Passstifte fixieren.
Nachdem ich das Aluprofil auf dem Rahmen exakt ausgerichtet hatte, bohrte ich die Löcher darüber in den Rahmen ab.
Mit den fixierten Zylinderstiften im Alu, lässt sich dies als Anschlag nun jederzeit entfernen.
Mit dem Labelprinter druckte ich das Label „Anlagefläche“ aus und klebte es auf das Alustück um ein Verdrehen auszuschließen.
Abschließend behandelte ich den Rahmen mit Tungöl.

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Schleifmitteleinsätze herstellen

Schleifen der Einsätze von Länge (mit Kreppband zusammengeklebt)
Mit Doppelklebeband versehene Schleifeinsätze
Mit Schleifpapier beklebt und beschnitten
Mit Distanzleisten versehene und beschriftete Schleifeinsätze
Diamantschleifsteine die ebenfalls in den Rahmen eingelegt werden können

Aus dem 8 mm Buchen-Sperrholz schnitt ich zwei Streifen, die ich von Breite fräste. Die beiden Streifen halbierte ich, klebte sie mit Kreppband zusammen und schliff sie an der Tellerschleifmaschine von Länge.
Nachdem die Kanten mit Schleifleinen gebrochen waren, klebte ich auf die vier Holzplättchen Doppelklebeband. Die Holzplättchen klebte ich so auf die vier unterschiedlichen Schleifpapiere mit den Körnungen 180, 240, 320, 600. Nach dem Aufkleben, schnitt ich mit einem Cuttermesser die Schleifpapiere aus.
Eine Buchenleiste fräste ich an der Tischfräse so auf Breite, dass diese als Distanzstücke zwischen den Holzplättchen und dem Falz am Rahmen diente. Die Leiste sägte ich in 12 Stücke und leimte diese auf die Unterseite der vier Holzplättchen.
Mit dem Lasergravierer laserte ich die Körnungszahl der jeweiligen Holzplättchen auf die Unterseiten.

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Test und Fazit

Eingespannter Stechbeitel
Gelaserte Winkelmarkierungen
Anschlagfläche aus Alu
Anschlagfläche im Detail
Anschlag für die Stechbeitelschneide
Fertiger Schleifmittelrahmen
Herausgezogener Aluanschlag
Schleifvorrichtung mit Diamantschleifstein
Schleifmittelaufnahme mit Schleifpapier
30 mm - Stechbeitel vor dem Schliff
30 mm - Stechbeitel nach dem Schliff

Natürlich musste ich die Schleifvorrichtung erst einmal einem Test unterziehen.

Zum Einstellen der Vorrichtung ist es nun erforderlich, dass in den Rahmen der Aluanschlag aufgesteckt wird. Anschließend wird der Schärfwinkel an der Schleifvorrichtung auf 25° eingestellt. Indem die Schleifeinrichtung mit den Kugellagern nun den Aluanschlag berührt, wird der Stechbeitel so weit in die Vorrichtung geschoben, bis die Schneide an dem Holzklotz des Rahmens anliegt. Wenn der Stechbeitel zusätzlich an dem Führungsbacken der Schleifvorrichtung anliegt, werden die Rändelschrauben zugezogen und der Beitel eingeklemmt. Nach entfernen des Aluanschlages kann nun geschliffen werden. Der Beitel hat nun mit der Einspannung einen 25°-Winkel.

Ich fing mit der 180er Schleifeinlage an. Da die Schneide des 30 mm Stechbeitels noch nicht die gewünschte Geometrie aufwies, war das ein langwieriges Unterfangen, weshalb ich das Schleifpapier mehrmals wechseln musste. Aber ich bin überzeugt, dass nach dem Richten der Schneide, bei einem Stumpfwerden, nicht mehr so viel Zeit aufgewandt werden muss, da sie nur noch abzuziehen ist. Mit einem Schneidenwinkel von 30° zog ich die Schneide noch einmal ganz leicht über einen Diamantschleifstein.

Fazit: Der Stechbeitel war schon lange nicht mehr so scharf. – Den Bewährungstest der Vorrichtung sehe ich somit als bestanden.


Rechtlicher Hinweis

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