Wasser und Feuer, Metall und Dampf
Eine Bockmaschine - Teil 5

Eckart Kercher mit Volker Cseke

Das Schiebergehäuse

Das Schiebergehäuse wird aus einem Stück Flachmessing hergestellt und auf der Fräsmaschine auf genaue Größe bearbeitet. Ich habe das Teil von einem Block mit der Bandsäge geschnitten. Zuerst wurde eine Bezugsfläche gefräst, dann um 180° gedreht, auf zwei Parallelunterlagen gelegt und auf Dicke nach Zeichnung gefräst. Dann immer wieder umgeschlagen (die gefräste Fläche immer zur festen Backe, auf der Gegenseite ein Stück Rundmaterial) bis ich ein Rohteil des Kastens hatte, das der Zeichnungsvorlage entsprach.

Die Länge des Teils beinhaltet das Gehäuse plus den Flansch für die Stopfbuchse.

Das Gehäuseteil wurde im 4-Backenfutter mit einzeln verstellbaren Backen ausgerichtet, nachdem vorher an einer Stirnseite der Mittelpunkt angerissen und leicht gekörnt worden war. Eine im Reitstock angebrachte Spitze zeigte nach Sicht die Abweichungen sehr deutlich. Diese wurden durch gegenseitiges Lösen und Spannen der zwei gegenüber liegenden Backen solange korrigiert, bis der Körnerpunkt nicht mehr "eierte". Mit einem Haarwinkel habe ich immer wieder zusätzlich den Winkel zwischen Futter und Gehäuse kontrolliert.

Als alles OK war, bekam die Stirnseite eine Zentrierbohrung. Es folgten die Bohrung mit der benötigte Tiefe und das Reiben auf Ø 3mm. Eine Mitlaufspitze wurde gesetzt, ein Abstechstahl montiert und der Flanschhals eingestochen. In gleicher Aufspannung mit gleichem Stahl (wenig Zustellung und seitliches Verfahren mit dem Obersupport) habe ich die Außenrundung des Flansches gedreht.

Das Gehäuse kam in den Schraubstock der Fräsmaschine, um den Durchbruch, in dem sich der Schieber bewegen wird und der zuvor exakt angerissen wurde, auszufräsen. Mit einem dreischneidigen 4mm-Fräser und einer über Mitte laufenden Schneide habe ich die vier Ecken innerhalb des Anrisses tauchgefräst und mir dabei die auf der Messleiste angezeigten Zahlen notiert. Nun hatte ich vier Bezugspunkte, die ich mit einem 6mm Fräser wieder innerhalb des Anrisses unter Berücksichtigung des neuen Fräserdurchmessers anfahren konnte.

Hier wird der Stopfbuchsenflansch auf zwei Seiten parallel gefräst.

Das Schiebergehäuse und der auf Größe gefräste Deckel werden bündig auf den Schieberspiegel geklebt, per Koordinaten die einzelnen Bohrungen angefahren, auf Kernlochweite für M2,5 und festgelegten Tiefe, mit Anschlag, bis in den Zylindermantel gebohrt. Danach wird es wieder auseinander genommen, der Deckel und das Gehäuse auf 2,5mm aufgebohrt und dann werden die Gewinde in den Zylinder geschnitten.

Der Stopfbüchsenflansch für die Schieberstange wird hier gebohrt, die Gewinde geschnitten und die Buchse angeschraubt. Ich habe vergessen zu erwähnen, dass ich die Bohrung für die Buchse schon auf der Drehemaschine eingefräst habe.

Der Schieber wird gefräst. Hier ist Präzision angebracht. Die Maße der Zeichnung sollten genau übernommen werden. Ich habe zuerst die Nut für den Mitnehmer eingefräst. Dann folgen die Längsnut für die Schieberstange und zuletzt die Außenkonturen der Stege, die dann genau 3x3mm waren.

Auf der Gegenseite wird nun die Aussparung des Muschelschiebers gefräst. Genauer Anriss, mit dem Fräser ankratzen, zur Kontrolle die Eckpunkte anfahren und die Werte der Digianzeige notieren. Von diesen Werten habe ich 2/10 abgezogen, d.h. das Innenmaß wurde dadurch 4/10 kleiner als in der Zeichnung angegeben. Jetzt kann man mit der Z-Achse vorsichtig eintauchen und das Viereck durch Anfahren der Eckpunkte ausfräsen. Hat man die Solltiefe erreicht, muss das Material in der Mitte noch entfernt werden. Jetzt misst man die Länge und Breite der Aussparung. Die Werte vergleicht man mit dem Zeichnungsmaß, halbiert den Wert, stellt zu und fräst noch einmal gegen den Uhrzeigersinn (Gleichlauffräsen!!) rundum. Nun sollten die Werte mit der Zeichnung übereinstimmen.

Schieberdeckel, Schiebergehäuse, Stopfbuchse, Kolbenstange mit Mitnehmer und Schieber.

Hier noch einmal zusammengebaut von unten.

Und dies ist die fast fertige Zylindereinheit.

Die Kurbelwange

Ein in der Herstellung sehr interessantes Teil.
Für die Wange wurde ein Flachmessingstück mit etwas Übermaß von einem Messingklotz abgesägt und geplant. Die Außenkonturen darauf nach Zeichnung anreißen, die Bohrungen für die Welle und den Zapfen, der die Schubstange aufnimmt, in exakt dem halben Kolbenhub (44mm), also 22mm, vorzentrieren, vorbohren und reiben. Zu beachten war, dass der Kolbenzapfen ein Gewinde hat, mit dem er später in die Wange geschraubt wird. Aus diesem Grund wurde die Bohrung nur als Kernloch eingebracht. Für beide Bohrungen habe ich wieder genau passende Dorne zum Spannen gefertigt (siehe Exzenter). Zuerst wurde die größere Außenrundung der Wellenseite auf dem Rundtisch gefräst. Als nächstes stellte ich einen Schlagzahn auf den Radius der konkaven Ausfräsungen ein (Edwin hat das bei seiner Mogul schon beschrieben) und regulierte durch leichtes Ankratzen mit X - Y und Rundtisch ein, bis der Flugkreis mit dem Anriss übereinstimmte. Der Fräser wurde dann mit X außerhalb des Messingteiles gefahren und nun mit Zustellung X und Z die konkave Außenkontur in kleinen Schritten bis zur Anrisslinie abgefräst.

Die Verschraubung wird gelöst, das Teil umgedreht und ebenso bearbeitet.

Hier wird noch die kleinere Kreiskontur gefräst.

Jetzt habe ich die Kurbelwange auf eine Ersatzwelle geklebt, im Backenfutter der Drehmaschine gespannt und nach Zeichnung eine Stufe angedreht.

Der Schubstangenzapfen ist ein einfaches Drehteil: 6mm Rundstahl auf 4mm für Gewinde + 4 mm für die Schubstange abdrehen, Gewinde M4 schneiden, abstechen mit + 2mm als Kopf, linear umdrehen, Abstechseite planen und Fase andrehen.

Dies ist die fertige Wange auf der endgültigen Welle, fein geschliffen.

Noch ein Detail: Die Welle ist ein 10mm Silberstahl, meine Maschinenreibahle 10h7, d.h. es resultierte ein Schiebesitz, weil ich wieder mal zu faul war die Bohrung auszudrehen. Die Wange allein ist zudem schwierig zu spannen, deshalb habe ich das Stück Welle, das in der Wange sitzt, einfach etwas gerändelt, mit Loctite eingeklebt und mit feinsten Spänen noch einmal die Wange auf beiden Seiten überdreht.