Holzgewinde schneiden für Roubo-Bank

[peter bussmeyer]

Hallo liebe Holzwerker,

ich habe ein anscheinend seltenes Projekt vor: Für eine geplante Roubo-Hobelbank benötige ich ein Holzgewinde für die Vorderzange. Grundsätzliche Informationen habe ich dem sehr informativen "Holzwerken" - Buch von Christopher Schwarz "Hobelbänke" entnommen. Dort wird empfohlen, die Holzgewinde zuzukaufen. Das schreckt mich aber für mein Hobby-Projekt aus Preisgründen (runde 200 Euronen bei Dictum) ab. Die entsprechenden Schneidkluppen und -bohrer liegen noch mal höher.

Ich stehe noch ganz am Anfang der Planung, habe aber eine Idee, wie ich so ein Holzgewinde in Einzelanfertigung herstellen könnte. Vorweg: Ich habe eine kleine Drechselbank (Elektra Beckum DB 800) und eine Mechaniker-Drehbank von Präwema (leider ohne Zug- und Leitspindel) und bin nicht ungeschickt.

Also:
Wenn ich auf den beiden Führungen meiner Drechselbank eine längs verschiebliche Halterung für ein im Steigungswinkel (am Besten von unten) montiertes Hobeleisen aufsetze, dann sehr vorsichtig in das Holz eintauche, vielleicht so 0,5 bis 1,0mm, und einen runden Rohling von Hand drehe, dabei den Widerstand meiner Halterung auf den Führungsstangen ebenfalls von Hand ausgleiche, müsste ich eine erste leichte Führung im Holz mit der richtigen Steigung bekommen, die dann in vielen kleinen Schritten bis zum fertigen Gewinde nachgeschnitten werden kann (zumindest hat eine erste Probe mit einem Schnitzmesser auf einem runden Stab grundsätzlich so funktioniert).

Es geht mir dabei nicht um eine rationelle Fertigung sondern um eine Einzelherstellung für meine private Hobby-Werkstatt. Ich brauche mich also auch nicht an irgendwelche Normungen zu halten, wenn ich auch das passende Innengewinde (Mutter) selber herstellen kann. Auch dazu habe ich bisher eine - wenn auch nur ganz vage - Idee mit einem passend angeschliffenen Drehstahl auf der Drehbank und dann natürlich auch wieder von Hand in vielen Durchgängen bis Alles passt.

Meine einzige Detailinformation zu Holzgewinden für diesen Zweck lautet: 12,7mm Steigung pro 360° Drehung - hierdurch erspart man sich auch lästige Kurbelei gegenüber Metallgewinden. Allgemein wird wohl die Haltbarkeit bei etwa 50mm Außendurchmesser ausreichend sein und das Problem mit Schmiermitteln/Holzspänen auf dem Gewinde stellt sich dann auch nicht.

Hat schon mal jemand so etwas und wenn ja, mit welchen Erfahrungen gemacht?
Welche Flankenwinkel sollten Holzgewinde haben (die üblichen 30° bei metrischen Metallgewinden sind sicher zu wenig)? Wie tief sollte ein Holzgewinde eingeschnitten werden? Gewindegang in Form eines Trapezes oder scharfkantig, rund...? - Fragen über Fragen...

Oder ist dieser Weg völliger Blödsinn und ich sollte lieber irgendwo eine alte Hobelbankmechanik mit Holzgewinde abstauben?

Vielen Dank im Voraus für Eure Infos

Peter

 

[tomkaes]

Vielleicht mal beim Kollegen reinschauen:
Holzgewinde

oder fertig anfragen:
Drechslerei Frank Vorwerk - Holzgewinde

 

[ranx]

moin,

ich könnte mit einer 1" Schneidgarnitur aushelfen, befürchte aber das diese zu klein ist.
Gewinde können auch gefräst werden oder gestrehlt werden, mit Holz Gewinde fräsen
oder strehlern lassen sich einige Anleitungen im I-Netz finden.

LG uwe

 

[Sägenbremser]

Hallo Peter

mache eigentlich auch lieber alles selber und
kann deine Frage daher gut nachvollziehen.

Trapezgewinde ist bei Holzwerkstoffen in der
Form eher ungünstig, die Scherkräfte werden
da am Gewinderand schon recht hoch. Üblich
sind da eher einfache Kegelgewindesteigungen
von 2-3mm direkt geschnitten in Weissbuche,
Elsbeere oder ein strapazierbares Tropenholz.

Meine kleine Emco kann auch nur bis 3mm in
der Steigung, aber das reicht schon für dieses
Holzgewinde. Als Drehstahl habe ich eine sehr
gut abgearbeiteten Sandvikplatte verwendet.
Das ganze Gedöns ist eher Schaben den Schnitt.

Gruss Harald

 

[peter bussmeyer]

Vielen Dank für die ersten Infos.
Besonders der Hinweis, dass Trapezgewinde wohl eher ungünstig sind, hilft schon mal. Inzwischen hab ich auch schon mal auf youtube ein paar Videos gefunden. Dort sind überwiegend Schneidwerkzeuge aus alten Dreikantfeilen eingesetzt worden also mit etwa 30° Flankenwinkel. Ich denke aber, dass etwa 45° besser sein dürften, oder?

Wie gesagt, ca. 50mm Außendurchmesser bei etwa 12 bis 13mm Steigung würde ich anstreben. Insofern ist das Angebot für eine 1 Zoll Schneidhilfe lieb gemeint, trifft es aber für meine Anwendung leider nicht.

Die Internetseite von Frank Vorwerk ist mir schon untergekommen. Da kann ich ja auch direkt mal anfragen.

Aber vielleicht gibt es ja noch den Einen oder Anderen, der sich an einem ähnlichen Projekt schon mal selbst versucht hat?

Gruß
Peter

 

[peter bussmeyer]

...habe eben auch schon mal mit Frank Vorwerk Kontakt aufgenommen und bin auf die Rückmeldung gespannt.

peter

 

[Daniboy]

...aus alten Dreikantfeilen eingesetzt worden also mit etwa 30° Flankenwinkel. Ich denke aber, dass etwa 45° besser sein dürften, oder?...

Naja, umso größer der Flankenwinkel, umso größer die Reibung.

(Unter Flankelwinkel verstehe ich den Winkel von Flanke zu Flanke, also zB beim metrischen Gewinde 60°, nur um Missverständnisse zu vermeiden)

 

[peter bussmeyer]

Völlig einverstanden! Die Reibung wird mit zunehmendem Flankenwinkel größer, weil bei gleicher Längskraft (Spannkraft) größere Querkraftanteile entstehen. Also Reibung vermindern durch wachsen...
Dafür wird aber die Basis jedes einzelnen Gewindegangs breiter und damit das Gewinde insgesamt stabiler, stelle ich mir vor. Zunächst müssen ja doch die Scherkräfte in Gewindelängsrichtung übertragen werden können, damit nix längs zum Faserverlauf abbricht. Die Querkraftanteile heben sich ja dann im Gewinde gegeneinander auf, oder?

meint peter

 

[Daniboy]

.... Also Reibung vermindern durch wachsen...

Das geht nicht, da die Reibungskraft nicht von der Größe der Reibfläche abhängig ist. Du kannst mit Flächenvergrößerung (so verstehe ich dein "wachsen") nur die Flächenpressung verringern, was aber auch wichtig ist.

...Die Querkraftanteile heben sich ja dann im Gewinde gegeneinander auf, oder...

Naja, in der relevanten praktischen Auswirkung nicht.
Die Kräfte müssen ja durch die Bauteile aufgenommen werden.
Bei der Reibkraft hebt sich nichts auf, das steigt mit der Erhöhung des Flankenwinkel bis zur Klemmung der Schraube, weil du nicht mehr soviel Kraft aufwenden kannst um die Spindel zu drehen.

Es macht also wahrscheinlich Sinn sich hier an vorhandenen Holz-Spindel-Konstruktionen zu orientieren.

 

[Mitglied 30872]

...so verstehe ich dein "wachsen"...

Ich denke, er möchte schmieren, um die Reibung zu verringern. Das kann man bei Holz auch mit Wachs machen, deshalb "wachsen".

 

[borisffm]

Ich habe gestern dieses Video angeschaut und heute sehe ich die Frage über das Holzgewinde.
Evtl. hilft, Holzgewinde.

Boris

 

[tiepel]

Hallo zusammen,
warum soll eigentlich ein Holzgewinde verwendet werden?
Würde ein (Stahl) Trapezgewinde nicht auch funktionieren.
Trapezgewindespindeln und passende Muttern könnte man in der Bucht relativ günstig bekommen.
Gruß Reimund

 

[Daniboy]

Ich denke, er möchte schmieren, um die Reibung zu verringern. Das kann man bei Holz auch mit Wachs machen, deshalb "wachsen".

Danke für den HInweis, jetzt macht der Satz für mich mehr Sinn

Hat eigentlich jemand noch eine Hobelbank mit Holzspindel und kann das mal Alles ausmessen. (Durchmesser, Steigung, Flankenwinkel)

Nur so nebenbei erwähnt, ich habe unlängst eine mit Holzspindeln in einer Auslage als Deko-Gegenstand gesehen die war angeblich von 1928. Zufällig hatte ich die Spindel fotografiert. Da war ganzschön der Wurm drin, wobei ich mir nicht sicher bin, ob die das nicht wegen der mutmaßlichen dekorativen Wirkung nachträglich reinbohren

 

[peter bussmeyer]

Richtig, ich will schmieren. das geht ja ganz gut mit Wachs / Stearin, wie auf der Hobelsohle, denke ich.

Schöne Bank da im Schaufenster. Leider kann ich da genau nicht die mir fehlenden Angaben rauslesen. Wer hat denn mal so ein altes Holzgewinde greifbar, um ein paar Daten abzugreifen? Theorie ist gut aber was sich über Jahrzehnte/Jahrhunderte in der Praxis bewährt hat, ist sicher eine gute Basis.

Bin schon sehr gespannt, wie die Alten das gemacht haben.

Danke für Eure bisherigen Infos
peter

 

[peter bussmeyer]

Ach sorry, ich vergaß, die Frage nach der Materialwahl.

Die Originalbank aus dem 18. Jahrhundert hatte ein Holzgewinde und das hat meiner Meinung nach auch heute noch folgende Vorteile:

1. Ein übliches Trapez-Metallgewinde hat eine wesentlich geringere Steigung, ergibt also im Endeffekt viel mehr Kurbelei. Dieser Grund wiegt vor allem schwer, weil die Beinzangen problemlos auch große Spannweiten beherrschen also einen großen Verstellweg besitzen (ich denke an eine maximale Spannweite bis ca. 400mm).
2. Metallgewinde werden in aller Regel mit Fett geschmiert. Da setzen sich gerne jede Menge Späne drauf, die man dann zu einer störenden Masse vor allem in die Gewindebuchse einarbeitet, wenn nicht regelmäßig gereinigt wird.
3. Die üblichen Metallgewinde sind zu kurz für meine angestrebte Spannweite und Bankkonstruktion (Beinstärke etwa 100mm). Eine passende Spindel müsste ich mir also auch einzeln anfertigen (lassen).
4. Es reizt mich einfach.

Danke auch für die Frage
peter

 

[teluke]

Ach sorry, ich vergaß, die Frage nach der Materialwahl.

Die Originalbank aus dem 18. Jahrhundert hatte ein Holzgewinde und das hat meiner Meinung nach auch heute noch folgende Vorteile:

1. Ein übliches Trapez-Metallgewinde hat eine wesentlich geringere Steigung, ergibt also im Endeffekt viel mehr Kurbelei. Dieser Grund wiegt vor allem schwer, weil die Beinzangen problemlos auch große Spannweiten beherrschen also einen großen Verstellweg besitzen (ich denke an eine maximale Spannweite bis ca. 400mm).
2. Metallgewinde werden in aller Regel mit Fett geschmiert. Da setzen sich gerne jede Menge Späne drauf, die man dann zu einer störenden Masse vor allem in die Gewindebuchse einarbeitet, wenn nicht regelmäßig gereinigt wird.
3. Die üblichen Metallgewinde sind zu kurz für meine angestrebte Spannweite und Bankkonstruktion (Beinstärke etwa 100mm). Eine passende Spindel müsste ich mir also auch einzeln anfertigen (lassen).
4. Es reizt mich einfach.

Danke auch für die Frage
peter

Hatte sie, aber nur weil damals keine preiswerten Metallspindeln verfügbar waren.

Zu 1. Größere Steigung heißt nicht nur weniger Kurbeln sondern auch weniger Kraft.
Außerdem gibt es gerade in dem Bereich auch große Steigungen.
Außerdem wird eine Metallspindel bedeutend besser laufen als eine Holzspindel

Zu 2. Ist ganz sicher kein Problem. Wäre es das hätten alle Schreiner Probleme mit Ihren Schraubzwingen und Hobelbänken. Haben Sie aber nicht.

Zu 3. Das ist Unsinn. Metallgewindestangen werden als Meterware hergestellt.
Das sind sicher auch 2-3m Länge kein Problem.

Zu 4. Dagegen kann man nichts sagen.

 

[Mitglied 30872]

Ach sorry, ich vergaß, die Frage nach der Materialwahl.

Die Originalbank aus dem 18. Jahrhundert hatte ein Holzgewinde und das hat meiner Meinung nach auch heute noch folgende Vorteile:

1. Ein übliches Trapez-Metallgewinde hat eine wesentlich geringere Steigung, ergibt also im Endeffekt viel mehr Kurbelei. Dieser Grund wiegt vor allem schwer, weil die Beinzangen problemlos auch große Spannweiten beherrschen also einen großen Verstellweg besitzen (ich denke an eine maximale Spannweite bis ca. 400mm).
2. Metallgewinde werden in aller Regel mit Fett geschmiert. Da setzen sich gerne jede Menge Späne drauf, die man dann zu einer störenden Masse vor allem in die Gewindebuchse einarbeitet, wenn nicht regelmäßig gereinigt wird.
3. Die üblichen Metallgewinde sind zu kurz für meine angestrebte Spannweite und Bankkonstruktion (Beinstärke etwa 100mm). Eine passende Spindel müsste ich mir also auch einzeln anfertigen (lassen).
4. Es reizt mich einfach.

Danke auch für die Frage
peter

Zu 1.
Das Problem könntest Du mit einer zweigängigen Spindel umgehen.
Zu 2.
Schmieren mit Trockenschmiermittel oder auch Silbergleit.
Zu 3.
Spindeln gibt es bspw. bei Mädler, auch 2 m lang.
Zu 4.
Das ist in Ordnung, find' ich gut.

 

[Sägenbremser]

Habe heute Morgen mal im Keller gesucht
und die abgesägte Vorderzange mit Holzgewinde
gefunden. Die Hobelbank führt jetzt ein ruhiges
Leben als Küchenmöbel und war wirklich sehr alt.

Auch wenn bei den abgenudelten Gewindegängen
nur ein grobes Messen möglich ist - Durchmesser
ist 43-44 mm, Gewindesteigung 6-7 mm, Flanken-
winkel schätze ich auf 60 Grad. Die Elsbeere/Birne
war wohl die Leibspeise eines fleissigen Holzwurm.
Gewindeloch ist mit rautenförmigen Holzeinlagen
ausgebessert worden, dabei ist aber ein tropisches
Hartholz verwendet worden.

Wenn du einen Gewindebohrer mit dieser Steigung
bekommst, kannst du den in dein Drechselfutter ein-
spannen und als Steigungslehre verwenden. Mußt dir
einen Halter für die Oberfräse bauen der sich auf dem
Bett der Drechselbank einfach verschieben und mit
einer Zwinge fixieren läßt.

Nun hast du eine Kannelliervorrichtung und kannst
die Steigung vom Gewindeschneider durch Drehen
mit der Hand !, auf das Holzstück übertragen.

Gruss Harald

 

[peter bussmeyer]

Ooops, da hab´ ich ja was angestoßen.
Ich wollte keinesfalls Holzgewinde als allgemein überlegen gegenüber Metallgewinden darstellen. Letztlich haben die sich ja durchgesetzt (Ausbesserungsstellen und Wurmbefall auf Haralds Bildern zeigen das, Danke Harald auch für die Maße).
Bei der geplanten Beinzange habe ich aber Platz für ein noch stärkeres Gewinde und nach fachkundiger Aussage soll die Spannkraft auch mit Holzgewinde besonders hoch sein. Ich vermute, das könnte an der Hebelwirkung und der Winkelanpassung durch die lange Zange liegen.
Werde mich aber auch nochmal um Metallgewinde kümmern. Bisher kannte ich nur die metrischen Gewindestangen als Standardware (Danke für die Hinweise Theo und Stefan).

Übrigens, mit Frank Vorwerk bin ich in Kontakt. Er kann demnach Holzgewinde bis etwa 400mm Länge herstellen. Dann bräuchte ich noch eine Verlängerung/Verbindung zum Spindelkopf.

peter

 

[teluke]

Schau mal hier Trapezgewindespindel, Trapezgewindemuttern - metall-cnc-shop.deda kaufe ich sowas.

 

[Daniboy]

...ich habe unlängst eine mit Holzspindeln in einer Auslage als Deko-Gegenstand gesehen...

Habe dort nochmal nachgesehen. Dort stehen 2 Hobelbänke. Anbei die Fotos mit aufgelegtem Lineal, daraus müsste man sich alle Maße ablesen können. Die Spindelsteigung von beiden Bänken dürfte größer sein als bei Harald.

 

[peter bussmeyer]

Super! Danke für die beiden Infos, Theo und Daniboy.
Die Quelle im Netz ist sehr interessant - wenn meine Entscheidung doch noch in Richtung Metallgewinde geht, dann werde ich da sicher fündig.
Die beiden Gewinde sind sehr individuell. Das habe ich abgelesen:
Gewinde 1: Steigung etwa 12mm bei 38mm Außendurchmesser, Flankenwinkel beidseits je ca. 30°, Außendurchmesser abgedreht bzw. Kerbtiefe reduziert, so dass sich eine breitere Basis für die Gewindegänge ergibt.
Gewinde 2: Steigung etwa 9mm bei 42mm Außendurchmesser, Flankenwinkel asymmetrisch (wenn nicht durch Abnutzung bedingt?) vorne ca. 30°, hinten ca. 45°, Außendurchmesser auch hier leicht abgedreht bzw. Kerbtiefe reduziert, so dass sich eine etwas breitere Basis für die Gewindegänge ergibt.
Fazit bis so weit: Gewinde individuell (anscheinend ohne Normung), teils deutlich größere Steigung (1:3,2 bzw. 1:4,6) als bei heute üblichen Trapezgewinden (z.B. 6mm Steigung bei 30mm Außendurchmesser also 1:5), deutliche Abnutzungsspuren bei vermutlich langjährigem intensivem Gebrauch.

Noch einmal herzlichen Dank an Alle, die sich die Mühe gemacht haben hier für Infos und Aufklärung zu sorgen.
peter

 

[IngoS]

Hallo Peter.

das zweite Gewinde ist ein sogenanntes Sägengewinde, welches zur Druckseite steilere Flanken hat.
Dieses Gewinde ist besonders interessant, wenn es vorwiegend in einer Richtung Kräfte aufbauen muss, wie z:B. bei Pressen und natürlich Schraubstock.
je steiler die Gewindeflanke, desto geringer die Kraftverluste.
das Beste von der Kraftübertragung her wäre ein sogenanntes Flachgewinde. Da dies aber einige Nachteile hat, wird es heute kaum noch verwendet.

Gruß

Ingo

 

[Daniboy]

Nur zum Vergleich: Meine alte Holzzwinge:
Durchmesser: 28
Steigung: 6.3
Flankenwinkel: 60°
Achtung @peter - der Flankenwinkel wird von Flanke zu Flanke gemessen (siehe wikipedia), nicht bis zur Mitte.

 

[peter bussmeyer]

Nochmal Danke,
hab´ bei Wiki nachgelesen und eine recht übersichtliche Tabelle gefunden. da ist ziemlich viel drin, von metrischen Standard- über Trapez- bis zu Säge- und selbsthemmenden Gewinden.
@ Recht hast Du, Daniboy mit dem Flankenwinkel.

Hab´ auch noch eine weitere Quelle im Netz für diverse Gewindestangen, Muttern, Stifte, Bolzen... gefunden: www.schraubengigant.de

peter