Übertriebene Bedeutung der Vorspaltgeschwindigkeit?

[Batucada]

Der Begriff "Vorspaltgeschwindigkeit", heute mal wieder vorgetragen vom Mann mit der roten Mütze, hat mich neugierig gemacht. Verwende ich die Sufu des Forums, dann ist die Ausbeute, wenn ich die aktuellen Nennungen in einem gewissen Faden nicht weiter beachte, ja dann ist die Ausbeute an Erklärungen nicht sonderlich ergiebig. Das ist aber kein Mangel an diesem Forum, zumindest betrachte ich es nicht als einen solchen.

Also Tante Google befragen. Und dann wird's lustig. Gerade (heute) hatte ich gelernt: Die Vorspaltgeschwindigkeit soll bei Holz bei etwa 40 m/s liegen. Gut, dann schlägt meine liebe Tante mir eine Seite eines Buches auf, das steht was von 27 m/s drin. Entsprechende Informationen weisen das Erscheinungsjahr mit 2015 aus, einer der Mitautoren ist Prof. Johannes Tröger. Ein Untertitel des Buches verweist auf das Grundwissen für Holzingenieure. Ob der Prof recht hat? Andere Personen sprechen hingegen von 40 m/s. Zwischen diesen beiden Werten liegen Welten. Wenn also die Schnittgeschwindigkeit die Vorspaltgeschwindigkeit "überholen" sollte, um z.B. ein gutes Hobelergebnis zu erhalten, dann liegt der Wert von 40 m/s so haushoch weit weg, dass bei einer tatsächlichen Schnittgeschwindigkeit von knapp 26 m/s an ein "Überholen" nicht im Traum daran zu denken ist.

Wenn, wie der Professor in seinem Buch zitiert, die Vorspaltgeschwindigkeit aber "nur" bei 27 m/s liegen soll, dann liegt die Schnittgeschwindigkeit, die ich kenne, nur um Haaresbreite darunter. Kann es sein, dass man der Vorspaltgeschwindigkeit u.U. zu viel Bedeutung bemisst? Der Prof schreibt schließlich (2015) in seInem Buch:

Auch hierzu fehlen grundlegende Untersuchungen, die Vorspaltgeschwindigkeit wurde noch nie direkt gemessen.

Wer von den Experten, außer denen, die rote Mützen tragen, kennt sich aus?

Batucada

EDIT: Korrektur

 

[IngoS]

Hallo,

erstmal zur Klarstellung, es handelt sich um das Fräsen an der Tischfräse und nicht um Hobeln mit der Hobelmaschine und nicht um Fräsen mit der Oberfräse.
Schaut man sich unterschiedliche Fräser an (Falzkopf, Profilmesserkopf, Schlitzscheibe...) so sind auf den Werkzeugen heutzutage Mindest- und Höchstdrehzahl angegeben. Errechnet man nun die Schnittgeschwindigkeit für die Mindestdrehzahl bei verschiedenen Fräsern, kommt man zu der Erkenntnis, dass die Mindestschnittgeschwindigkeit immer bei rund 40m/sek liegt. Dieser Wert hat sich also offensichtlich als sichere Untergrenze für die Schnittgeschwindigkeit erwiesen.
Das steht meines Erachtens nicht im Widerspruch zu einer Vorspaltgeschwindigkeit von 27m/sek. Vorspaltgeschwindigkeit bedeutet ja, dass das Holz in Faserrichtung beim Eindringen der Schneide mit dieser Geschwindigkeit, dem Faserverlauf folgend, aufspaltet. Will man dieses unkontrollierte Vorspalten vermeiden, muss doch die Werkzeugschneide deutlich schneller sein und so ist man durch Versuche halt auf diese 40m/sek als Mindestschnittgeschwindigkeit gekommen. Dass diese dann als Vorspaltgeschwindigkeit gedeutet wird, seis drum.

Gruß

Ingo

 

[ChrisOL]

Hallo,

mir ist nicht klar wer hier rote Mützen trägt...?

Wenn du deinen Suchbegriff in Schnittgeschwindigkeit änderst, dann gelangt du schnell zu diesem Beitrag.
http://www.holzwerken.net/Blog/Heiko-Rech/Mathe-fuer-Holzwerker

Hier geht Heiko Rech auch von 40m/s Spaltgeschwindigkeit aus.

 

[Batucada]

Hallo,

mir ist nicht klar wer hier rote Mützen trägt...?

War'n Scherz zur später Stunde, aber der, der damit gemeint ist, wird es vermutlich wissen.

Wenn du deinen Suchbegriff in Schnittgeschwindigkeit änderst, dann ,,,

Nöö, da will ich keine Änderung...

Zwischenzeitlich hab' ich mir meine eigene Meinung gebildet. Die Vorspaltgeschwindigkeit, die hier in den letzten Tagen als Begriff verwendet wurde, scheint in der Welt der holzverarbeitenden Handwerker kein wirklicher stehender Begriff zu sein. Professor Johannes Tröger hat den Begriff auch selbst nur am Rande erwähnt, ohne auf ihn selbst näher einzugehen. Jede weitere Suche im Internet führt meistens zu einem Text, der ursprünglich von der Firma Oertli AG veröffentlicht wurde, oder auf solche Seiten, die schlicht und ergreifend bei Oertli abgeschrieben haben. Und auch bei Oertli wird dieser Begriff nur zwei mal verwendet, ohne näher auf ihn einzugehen. Die früheste Verwendung des Begriffes finde ich mit Datum von 2004 bei einer Nachfrage in einem Forum, wie die Definition (des besagten Begriffes) zu lauten hätte. Also Ratlosigkeit auf allen Kanälen.

Bei mir hat sich nach diesen Recherchen die Meinung verfestigt, dass dieser Begriff in der Holzwelt keinen besonderen Stellenwert besitzt und es deshalb müßig ist, sich weiter damit zu befassen.

Batucada

 

[ChrisOL]

Moin Batucada,

mal nicht so verbittert hier. Kommen wir einfach mal von der Seite der Erfahrung. Wir unterstellen mal es gibt die Vorspaltgeschwindigkeit. Dann ist es wohl sinnvoll das die Geschwindigkeit mit der eine Schneide durch das Holz fährt größer eben dieser Vorspaltgeschwindigkeit sein sollte um saubere Ergebnisse zu erhalten.
Zurück zur Erfahrung, viele Maschinen und Hersteller arbeiten mit Empfehlungen die ca. 40m/s einkreisen, das scheint sich als praktikabel erwiesen zu haben, da es zufriedenstellend funktioniert.

Wissenschaftlich ist nun wirklich nicht. Vielleicht solltest du nach Diplomarbeiten oder Bachelorarbeiten suchen, da ist bestimmt mal was dazu geschrieben worden. Und in guten Arbeiten findest du jede Menge Quellenangaben.

PS:
Wobei ich mir vorstellen kann, dass die Vorspaltgeschwindigkeit bei einem inhomogenen Werkstoff wie Holz auch stark variiert und keine feste Größe ist. Holzart und Feuchtigkeit machen da gefühlt viel aus.

PPS: die Suche hat mir jetzt verraten wer der Mützenträger ist.

 

[Mitglied 59145]

Wenn man die erforderte Schnittgeschwindigkeit von 40m/sek einhält kann man Jahrelang erfolgreich damit arbeiten. Drunter sollte man aus Sicherheitsgründen eh nicht machen. Da halte ich mich dran und es funktioniert.....
Manche Sachen lieber etwas schneller,aber nie langsamer.
Jetzt aus der Praxis.....
Es ist min und max angegeben, meist habe ich eh nur eine Möglichkeit in der Geschwindigkeit zu arbeiten, sonst lehrt die Erfahrung welche Geschwindigkeit passt.

Die Theorie ist wahrscheinlich nur für die Industrie interessant.

Gruss
Ben

 

[yoghurt]

Hallo Batucada,
da sind nicht nur Einheiten und Formeln sondern auch Begrifflichkeiten durcheinander geraten. Ich lese die Publikation der BG nicht oft, aber die Vorspaltgeschwindigkeit sucht man dort vergebens.

Unabhängig davon ist es natürlich interessant darüber nachzudenken, wie hoch oder niedrig dieses Maß sein sollte. Es gibt aktuell am Tresen diesen link zu einem alten Lehrfilm über den Handhobel. Dort sieht man identische Vorspalt-, Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeit. Auf das maschinelle Planfräsen vulgo hobeln natürlich nur bedingt übertragbar.

 

[Batucada]

Moin Batucada,

mal nicht so verbittert hier.

Nöö, bin ich nicht, aber die Beiträge vom Mützenträger sind schon zum Schmunzeln

Batucada

Nachtrag: Die kürzliche Verwendung des Begriffes geschah in Verbindung mit einer Kaufberatung für eine Hobelmaschine. Mir ist aber bisher keine Hobelmaschine untergekommen, die auch nur annähernd eine Schnittgeschwindigkeit von 40 m/s erreicht, oder mehr noch, um die sagenhafte Vorspaltgeschwindigkeit überhaupt überbieten zu können - aber ich bin kein Fachmann. Vllt findet sich jemand, der mir eine solche Maschine zeigt, die auch in einer gewöhnlichen Schreinerei stehen könnte.

 

[predatorklein]

Moin

Nöö, bin ich nicht, aber die Beiträge vom Mützenträger sind schon zum Schmunzeln

Gibt aber auch genügend andere Forenmitglieder , deren Beiträge einem immer wieder das ein oder andere Lächeln ins Gesicht zaubern

Der Spruch von Mathis hier bringt es treffend auf den Punkt :

" Ob Metzger oder Maurer, Student oder Friseur: im Forum wird ein Jeder zum wahren Ingenieur! "

Gruß

 

[VolkerDK]

Also meine Hobelmaschine hat 5500 Umdrehungen min...also 92 pro Sekunde.
Messerflugkreis 0.12m × 3,14...also knapp 0,4m.
Sind also 36 m/s Schnittgeschwindigkeit.



Warum aber an einem Schnittwerkzeug etwas gespalten werden soll, konnte ich den wirren Postings im Hobelthread nicht entnehmen.
Ich kann ja einen Hobel auch unendlich Langsam führen, er schneidet immernoch, genau wie eine Handsäge.

Wenn er beginnt zu Spalten sollte man vielleicht mal die Messer schärfen

 

[IngoS]

Warum aber an einem Schnittwerkzeug etwas gespalten werden soll, konnte ich den wirren Postings im Hobelthread nicht entnehmen.

Hallo,
treib mal ein Stecheisen stirnseitig in eine Latte, dann wirst du sehen, dass sich das Holz nicht erst genau an der Schneidenspitze trennt, sondern es schon vor der Schneide auseinander reißt, es spaltet auf und zwar in Faserrichtung. ist die Geschwindigkeit des Schneidwerkzeugs nun größer als die Geschwindigkeit, mit der sich das Holz aufspaltet, wird dieses aufreißen verhindert.
Beim Handhobel passiert das natürlich auch. Beim Doppelhobel bremst die richtig eingestellte Klappe den Spanfluß und verringert so diesen negativen Effekt.

Gruß

Ingo

 

[Hondo6566]

Interessantes Thema.
Gibt es da nicht ein altes Video wie ein Hobeleisen funktioniert? Ich meine dort kann man das Aufreisen/Spalten des Holzes im Spaltkeil ganz gut beobachten.

 

[ChrisOL]

et voilà

https://www.woodworker.de/forum/threads/alte-filme-wirkungsweise-eines-hobels.111514/

 

[Hondo6566]

Danke, genau das meinte ich. Sehr beeindruckende Aufnahmen trotz des Alters des Videos.

 

[seschmi]

Das ist ja nur relevant, wenn gegen die Faser gehobelt wird. Mit der Faser oder quer zur Faser, wie man normalerweise mit dem Handhobel arbeitet, sollte ja nichts aufspalten, weil die Faser abgeschnitten wird.

Außerdem hängt es natürlich vom Holz ab - Fichte lässt sich sehr leicht spalten, aber probier mal Hainbuche. Daher verwundert es mich nicht, dass hier verschiedene Geschwindigkeiten angegeben sind. Die Holzfeuchte wird auch eine Rolle spielen.

Ganz gut merkt man das beim Drechseln: Beim Querholzdrechseln (Schalen) schneidet man ja zweimal pro Umdrehung gegen die Faser. Wenn da die Schnittgeschwindigkeit nicht passt, sieht man direkt die kleinen Ausrisse. Da hilft dann wieder, schräg (ziehend) zu schneiden, um nicht direkt gegen die Faser zu schneiden, wo die Aufspaltung maximal wird. Auch an der Drechselbank erreicht man ja nicht immer die theoretisch sinnvolle Schnittgeschwindigkeit.

 

[magmog]

Guuden,

eine professionelle Dickte mit 6.000 U/min und 125mm WellenØ kommt
immerhin auf 39,2 m/sec. Schnittgeschwindigkeit.

Technologisch ist das maschinelle Abrichten und Dickten kein Hobeln,
es ist genau so ein Fräsen wie das an der TF oder der OF, sofern es umfangsschneidend erfolgt.

Leitz bezieht das Vorspalten ausdrücklich in seine Zerspanungsauslegungen mit ein:
11.3 Zerspanungsgrundlagen, 11.3.3 Zerspanungskinematik

a) Gegenlauf


Schnittbewegung des Werkzeugs und relative Vorschubbewegung des
Werkstucks sind einander entgegengerichtet. Der Anschnitt erfolgt mit Spanungsdicke
„null“. Bevor sich ein Span bilden und über die Spanflache
abfließen kann, druckt die Schneide am Beginn des Eingriffsbogens gegen
das Werkstuck. Wahrend dieser Anschnittsphase wird die spätere Werkstuckoberflache
erzeugt. Mit zunehmendem Schneideneingriff wird der Span
aufgrund der ansteigenden Spanungsdicke stabiler. Die Spanbildung wird
jetzt durch Bruch- und Spaltvorgange (sogenannte Vorspaltung) beeinflusst.
[…]
Durch Ausnutzung der Vorspaltung werden Schnittkrafte und Antriebsleistung
verringert und längere Standwege erreicht. Eine geringere Antriebsleistung
ist erforderlich.
Nachteile:
Verläuft die Faserrichtung und damit die Spaltrichtung von der Schneide in
Richtung Gutseite des Werkstucks, bewirkt die Vorspaltung eine raue
Oberflache mit Faserausrissen. Spanbrecher vor der Schneide führen einen
vorzeitigen Bruch des Spans herbei und verringern somit die Vorspaltung.
Quelle: https://www.leitz.org/fileadmin/Dow...tz_Lexikon_Edition_7_-_11_Anwenderlexikon.pdf

 

[uli2003]

ist die Geschwindigkeit des Schneidwerkzeugs nun größer als die Geschwindigkeit, mit der sich das Holz aufspaltet, wird dieses aufreißen verhindert.

Wenn die Geschwindigkeit des Werkzeug schneller ist als die Geschwindigkeit mit der das Holz aufspalten 'würde', erkennen wir am Konjunktiv in diesem Satz dass es in diesem Fall gar keine Vorspaltung, und somit auch keine Geschwindigkeit dieser gibt.

Setzt man voraus, dass es eine Spaltung gibt wenn die Schnittgeschwindigkeit einen gewissen Wert unterschreitet, ist die Geschwindigkeit des Spaltens exakt gleich der Schnittgeschwindigkeit, von einem Voreilen aufgrund des Spaltens bis zum Bruch, was ja keine schon begrifflich keine lineare Bewegung ist, mal abgesehen.
Wer sagt denn, dass ein Spalten aufgrund höherer Schnittgeschwindigkeit nicht auch schneller ablaufen kann? Welchen Einfluss erfährt die Vorschubgeschwindigkeit in diesem Fall?

 

[IngoS]

Wenn die Geschwindigkeit des Werkzeug schneller ist als die Geschwindigkeit mit der das Holz aufspalten 'würde', erkennen wir am Konjunktiv in diesem Satz dass es in diesem Fall gar keine Vorspaltung, und somit auch keine Geschwindigkeit dieser gibt.

Hallo,

wenn ein Flugzeug schneller fliegt als der Schall, wird dadurch die Schallgeschwindigkeit nicht null.

Wer sagt denn, dass ein Spalten aufgrund höherer Schnittgeschwindigkeit nicht auch schneller ablaufen kann?

Hängt mit der Massenträgheit zusammen. Siehe Tischtuch unter Gläsern wegziehen.
In gewissem Umfang ist die Geschwindigkeit sicher variabel und von vielen Faktoren abhängig.

Gruß

Ingo

 

[uli2003]

wenn ein Flugzeug schneller fliegt als der Schall, wird dadurch die Schallgeschwindigkeit nicht null.

Was ist das denn für ein Vergleich? Da denk besser nochmal drüber nach.

Hängt mit der Massenträgheit zusammen.

Was hat das Spalten mit Masseträgheit zu tun? Wohl eher mit dem Zusammenhalt der Fasern, der Wuchsrichtung, der einwirkenden Energie usw.
Ganz sicher aber nix mit der Masseträgheit.

 

[derdad]

Das ist ja nur relevant, wenn gegen die Faser gehobelt wird. Mit der Faser oder quer zur Faser, wie man normalerweise mit dem Handhobel arbeitet, sollte ja nichts aufspalten, weil die Faser abgeschnitten wird.

Jeder Schnitt ist genau betrachtet ein Abspalten eines Materials durch einen Keil. Je dünner die Schneide und je flacher der Winkel desto weniger ist die Spaltung. Aber sie ist vorhanden, und wenn es nur im Mikrobereich ist.

 

[uli2003]

Sollte die These mit der durch eine höhere Schnittgeschwindigkeit 'überholten' Vorspaltgeschwindigkeit stimmen, müsste ein Fräsvorgang mit
einer Schnittgeschwindigkeit von 40m/s und 20m/min Vorschub deutlich sauberer sein als einer, der mit 20m/s Schnittgeschwindigkeit und 10m/min Vorschub gefräst wird. Ist er aber nicht.
Entscheidend für Vorspaltung und Ausrisse ist die Mittenspandicke, und nichts anderes. Natürlich gibt es eine Mindestschnittgeschwindigkeit für jeden Werkstoff, das ist klar.
Wenn wir jetzt noch über die Güte reden wollen, Stichwort Messerschlagbogen oder Messerschritt, dann geht es ebenfalls um die Schnittgeschwindigkeit in Abhängigkeit zum Vorschub, und natürlich um die Genauigkeit der Messereingriffe.
Während die alten Gussmonster nur ein Einmesserfinish hinbekommen, ist bei modernen Wellen durch höhere Präzision, bessere Auswuchtung, kleinere Rundlauffehler etc. eine wesentlich bessere Güte bei höherem Vorschub möglich.

Je dünner die Schneide und je flacher der Winkel desto weniger ist die Spaltung. Aber sie ist vorhanden, und wenn es nur im Mikrobereich ist.

Wir reden vom maschinellen Zerspanen, so habe ich das zumindest aufgefasst.

 

[VolkerDK]

Viel Feuerzangenbowle hier

@magmog
Guter Link vom Hersteller, endlich etwas fundiertes zur Sache.
Was letztlich die Frage aufwirft:
Wenn die Vorspaltgeschwindigkeit aber nun von Faserrichtung abhängt (längs der Faser, quer zur Faser, gegen die Faser, mit der Faser) und vom Holztyp (Hainbuche oder Balsaholz) wie will man dann auf einen halbwegs konstanten Wert kommen?

Mit der Faser geschnitten vielleicht nahe "0". Was ist mit Quer der Faser...da sollte es auch Null sein...und das alles wechselt im gleichen Werkstueck (nehmen wir mal ein astiges Stueck Esche) mehrmals innerhalb eines Meters.
Schneidet ein Nutfräser mit 90 Grad seines Umfanges im Holz, so kommt er auch noch durch Querholz und Laengsholz in einer Umdrehung.

Meine ganz eigene Schlussfolgerung:
Für einen heterogenen Werkstoff Holz kann nur eine "Vermutung / Abschätzung" getroffen werden. Die hat man wohl irgendwo zwischen 27 und 40 m/s getroffen.
So gibt man eine Mindestdrehzahl vor, eine "optimale" und eine Maximale.
Rest muss der Bediener machen durch Beeinflußung des Vorschubes und der Spandicke.

 

[pedder]

Jeder Schnitt ist genau betrachtet ein Abspalten eines Materials durch einen Keil. Je dünner die Schneide und je flacher der Winkel desto weniger ist die Spaltung.

Das passt nicht dazu, dass man mit hohen Schnittwinkeln weniger Ausbrücke hat.

 

[uli2003]

Mit der Faser geschnitten vielleicht nahe "0". Was ist mit Quer der Faser...da sollte es auch Null sein...und das alles wechselt im gleichen Werkstueck (nehmen wir mal ein astiges Stueck Esche) mehrmals innerhalb eines Meters.

Das ist nicht richtig. Bei der Vorspaltung kommt es darauf an, in welche Richtung die Faser läuft. Spalten wird es ab einer gewissen Spandicke immer. Liegt die Spaltung oberhalb der fertigen Oberfläche, wird sie spätestens mit dem final schneidenden Messer weggehobelt und die Fläche ist ausrissfrei.
Spaltet es aber ins Material hinein, unterhalb der fertigen Oberfläche, kann der Bruch nicht mehr weggehobelt werden - Ausrisse verbleiben.
Daher ist der Wuchs auch maßgeblich für die spätere Sauberkeit.

 

[Lorenzo]

@ pedder: Ich denke das liegt daran dass mit höherem Schnittwinkel der Schnitt eher zu einem Schaben wird. Bei Maschinen ist das wohl eher unerwünscht weil viel mehr Kraft benötigt wird und man auch keinen großen Materialabtrag hinkriegt. Die Rückschlaggefahr würde enorm steigen. Ich denke da haben die Hersteller der Werkzeuge für Maschinen schon ihre Erfahrungen gesammelt und schreiben die dann auch als Angabe der Drehzahlen auf die Werkzeuge. Vom Gefühl her würde ich schon sagen dass ein Schnitt einfach zu schnell sein kann als dass das Holz noch spalten kann. Wie hoch diese Geschwindigkeit sein muss is wohl tatsächlich von vielen Faktoren abhängig und kann nicht in einem bestimmten Wert angegeben werden.