Klappmesser mit Rückenfeder (Bilderfolge)

[Günther]

Da es mir zur Zeit zu heiß zum Schmieden ist, werde ich zeigen wie ich ein Klappmesser mit Rückenfeder baue.

Ich muss dazu sagen das die Qualität der Bilder recht schlecht ist. Ich bin normalerweise schon kein besonders guter Fotograf, da ich hier aber zum Teil nach Arbeitsschluss in der Firma an den Messern arbeite, kann ich da nicht groß ausleuchten und mit Stativ arbeiten.
Auch bei mir in der Werkstatt ist mir der Aufwand zu groß, da so ein Beitrag ohnehin extrem viel Arbeit ist.

Ich werde versuchen durch meine Erklärungen die Fotos einigermaßen verständlich zu machen.

Das Messer soll für meinen Vater sein, parallel dazu baue ich ein kleineres für meine Mutter ( man will ja niemanden benachteiligen).
Die Angaben beziehen sich aber hauptsächlich auf das Größere.

Ich beginne damit die Umrisse von Klinge und Feder auf ein Stück 12C27 mit 3mm Stärke aufzuzeichnen, denn rostträge muss es für die Beiden auf alle Fälle sein.

Dann säge ich viereckig um die Klinge und schleife das Stück auf der Flachschleifmaschine auf 2,5mm herunter, was nicht ganz einfach ist, da die Bleche extrem verzogen sind, auch ein ausklopfen mit einem Kunststoffhammer hat nichts gebracht.

Ich werde später an der Klinge an jeder Seite Beilagscheiben mit 0,2mm Stärke beilegen, daher muss die Feder am Ende 2,9mm Stärke haben, die schleife ich nach dem Härten auf Maß.
Auf dem Bild auf dem das Kühlwasser eingeschaltet ist, habe ich zwei Blechstreifen beigelegt, da der Magnet nur minimal eingestellt ist und sonst das Werkstück beim Schleifen heraus fliegen würde.

Selbst nach dem plan schleifen sind die Teile immer noch sehr verzogen, ich fürchte, das gibt beim Härten Probleme.

Bild 1 zeigt eine Handskizze ein- und ausgeklappt.
Bild 2 Umrisse auf 12C27
Bild 3 und 4 aufgespannt auf der Flachschleifmaschine

Diskussionen bitte hier: http://www.messerforum.net/showthread.php?p=292617#post292617

 

[Günther]

Dann werden die Umrisse der Klinge ausgesägt und geschliffen und das Loch für die Achse mit 4mm vorgebohrt und mit einer 4,6mm Reibahle ausgerieben.
Mann muss darauf achten, daß die Bohrung einigermaßen in der Mitte ist.
Das heißt, der Abstand nach oben wo die Feder in ausgeklapptem Zustand aufliegt, nach unten, wo die Feder in eingeklapptem Zustand aufliegt, und hinten ( auf dem Foto rechts vom Loch) sollte möglichst gleich sein.
So macht die Feder in jeder Stellung etwa den selben Weg.

Ich habe bei der Ausnehmung an der Klinge, in die die Feder in ausgeklapptem Zustand zu liegen kommt, großzügig Übermaß gelassen.

Die feine abstimmung erfolgt später.

 

[Günther]

Dann wird in die Rückenfeder das Loch für die Achse mit 2,4mm gebohrt.

Danach werden in die Rückenfeder insgesamt 4 Bohrungen für ein M2,5 Gewinde gebohrt. Es werden je zwei Bohrungen eng nebeneinander gesetzt.
Ein paar wird am unterem Ende der Rückenfeder plaziert , die anderen Beiden kurz hinter der Bohrung für die Achse.

Darauf achten, das die Bohrungen nicht zu nah am Rücken liegen, da später an den Platinen für die Schraubenköpfe angesenkt wird, und die Senkungen sonst zum Rücken hin auslaufen, was nicht gut aussieht.

Mit diesen Gewinden werden später die Platinen angeschraubt.

Beim schneiden der Gewinde immer nur ein wenig einschneiden dann den Bohrer heraus drehen, vom Abrieb reinigen und dann weiter schneiden, sonst reißt der Bohrer ab.
Darauf achten, das gerade angesetzt wird und immer gut ölen.

Auch bei der Rückenfeder habe ich zur "Rückenseite" genügend Übermaß gelasen, um später beim anpassen der Platinen genug schleifen zu können.
Es ist besser, die Feder zu stark zu machen, wegnehmen geht immer. Wenn sie zu schwach ist, kann man das nicht ändern.

Habe grad gesehen, das die Bilder nicht in der richtigen Reihenfolge stehen.
Die richtige Folge ist: Bild 4,1,2,3,5

 

[Günther]

Anreißen der Mitte und schleifen der Klinge am Electra Beckum 200D mit einem Band mit 100 er Körnung und ganz langsamer Bandgeschwindigkeit, die ich mit einem FU regle.
Den Rest mache ich dann von Hand.
Bei einer so kleinen Klinge ist es mir schon öfter passiert, das ich sie verschliffen habe, da das Band zu grob und die Geschwindigkeit zu hoch war.
Ausgeschliffen wird bis auf 0,3mm und hoch bis zum Rücken.

 

[Günther]

Als nächstes kommt das Satinieren von Hand. Ich verwende dazu ein Stück Flachmaterial auf dem ein kleineres Stück aufgeschraubt wird. Zwischen die Beiden Teile wird die Klinge geklemmt.

Ich schleife mit Schleifleinen der Körnungen 180 und 320, die ich auf ein Stück Hartholz auflege.

Danach werden die Radien gefeilt und mit Schleifleinen geglättet. Auf diesen Radien läuft die Klinge später über die Feder.

 

[Günther]

Logo einschlagen:

Ich schlage es immer in kaltem Zustand ein, da ich da mehr Gefühl habe. Das Ergebnis ist vollkommen gleich wie wenn man bei glühender Klinge einschlägt, die Verletzungsgefahr ist aber bei heißer Klinge viel größer.

Die Klinge wird mit Klebeband abgeklebt, da der Stempel beim einschlagen immer ein zweites Mal hoch springt und neben dem ersten Einschlag aufkommt, was hässliche Macken macht, die nur schwer bis gar nicht mehr heraus geschliffen werden können.

Als Unterlage verwende ich einen großen Stahlblock, den ich aus dem Schrottcontainer geholt habe. Die Oberfläche habe ich überschliffen, da Unebenheiten auf der Rückseite der Klinge eingedrückt werden.

Ich wollte nicht irgendein Logo, sondern eines, zu dem ich Bezug habe. Ich habe mich für Sonne, Mond und zwei unterschiedlich große Sterne entschieden.
Die Sonne steht für meine Frau (sie ist der Mittelpunkt der Familie, ohne sie läuft´s nur halb so gut), der Mond steht für mich, der größere Stern steht für meine ältere Tochter Julia, der kleine für Magdalena.

 

[Günther]

Jetzt werden die Rückenfedern gehärtet. Dazu werden sie in Härtefolie eingepackt, die dreimal umgeschlagen und glatt gestreift wird.

Da die Klingen und die Federn eine unterschiedliche Anlasstemperatur brauchen, und ich nur einen Anlassofen zur Verfügung habe, das Anlassen aber sofort nach dem Härten erfolgen muss, werde ich an verschiedenen Tagen Härten.
Ich kann den Härteofen von meinem Arbeitgeber benutzen, dazu müssen allerdings einige Punkte zusammenspielen.
Der Ofen muss nach der Arbbeit noch auf Temperatur sein, das heist es muss vorher schon jemand gehärtet haben, damit ich nicht extra aufheizen muss und er muss zu dieser Zeit frei sein,damit ich niemanden behindere.
Nicht einfach das alles zusammen zu kriegen, daher ziehen sich solche Projekte immer etwas in die Länge aber irgendwann klappt es dann doch.

Ich heize den Ofen auf 1045°C auf, lege einen Baustahlblock hinein und hole ihn, wenn er glüht heraus und lege ihn in das kalte Öl.

 

[Günther]

Dann mache ich den Ofen auf, kühle ihn auf 800° herunter, lege die Federn hinein, und heize ihn mit 100% Leistung wieder auf 1045° hoch.

Würde ich die Federn bei 800° in den Ofen legen, ohne zuvor auf 1045 aufzuheizen, würde die Aufheizphase ca. 30Min dauern, so dauert sie nur knapp 15 Minuten.
Wenn die Temperatur erreicht ist, bleiben die Federn für 12 Minuten drin, dann wird im warmen Öl abgeschreckt.

 

[Günther]

Nachdem die Federn abgekühlt sind, werden sie ausgepackt und in unseren alten Anlassofen gelegt und bei 300° angelassen.

Die Härteprüfung ergibt eine Härte nach dem Anlassen von 57 HRC. Die Feder könnte ruhig weicher sein, aber ich lasse es erst mal so.

 

[Günther]

Jetzt werden die Klingen gehärtet. Wie bei den Federn einpacken in Härtefolie, Ofen auf 1045°C, Öl vorwärmen, Ofen auf und auf 800°C abkühlen, Klingen rein, wenn Temperatur wieder erreicht ist noch 12 Minuten drin lassen, dann im warmen Öl abschrecken.

Die Klingen kommen sofort nachdem sie abgekühlt sind in einen Behälter mit flüssigem Stickstoff. Dort bleiben sie für 30 Minuten, dann werden sie herausgeholt und wenn sie Raumtemperatur erreicht haben, werden sie mit 150°C 1 Stunde angelassen.
Dann folgt ein weiterer Durchgang Tiefkühlen, gefolgt von einer weiteren Stunde Anlassen bei 180°C.

Danach haben die Klingen eine gemessene Härte von 62HRC.

Das Bild, auf dem die Klingen auf dem Deckel liegen, habe ich gemacht, nachdem ich sie aus dem Stickstoff geholt habe. Es hat sich schon Eis auf der Oberfläche gebildet.

 

[Günther]

Und so sieht die Klinge aus, wenn man versucht, sie nur mal so nebenbei zu richten.

Die Klinge war nach dem Härten relativ gerade, so das ich dachte, ein richten sei nicht nötig.

Nach dem zwieten Anlassen war das Ding allerdings extrem verzogen, was mir erst nicht aufgefallen ist, da ich nicht darauf geachtet habe.

Ein richten auf die Schnelle hat sie dann nicht ausgehalten, man soll halt beim Messerbauen nichts so nebenbei machen.

 

[Günther]

Während die neue Klinge im Anlassofen ist, werde ich die Achsen drehen.

Dazu verwende ich ein verbrauchtes Gleitlager aus einer Tiefziehpresse. Diese Lager werden aus einer speziellen Bronzelegierung hergestellt, die bei uns unter dem Namen AMKO läuft. Dieses Material ist sehr verschleißfest.

Ich säge aus dem Lager zwei Stücke heraus, die werden dann im viereckigen Zustand in die Spannzange gespannt, dann vorsichtig zugestellt und etwa 4mm Länge abgedreht, bis das Teil an dieser Stelle rund ist.
Dann wird es umgedreht und an dieser runden Stelle gespannt und die ganze Länge der zukünftigen Achse rund auf einen Durchmesser von 4,60mm abgedreht. Danach wird mit einem Zentrierbohrer angebohrt, damit die Bohrung im Mittel ist und mit einem 2,5mm Spiralbohrer vorgebohrt.
Das 3mm Gewinde wird mit einem Fertigschneider bei langsamer Drehzahl und viel Öl an der Maschine geschnitten. Wenn das Gewinde auf der Maschine geschnitten wird, kann man sicher sein, das es völlig rund läuft.

Auf dem letzten Bild sieht man die verwendeten Werkzeuge, das Lager, aus dem die Achsen ausgeschnitten wurden und die fertigen Achsen.
M3 Gewinde Bohrer, Spiralbohrer 2,5mm, Zentrierbohrer, Spiralbohrer 2mm, Gewindebohrer 2,5mm und ein Drehmesser.

 

[Günther]

Jetzt werden nacheinander alle Bohrungen von der Feder und der Klinge auf die Platinen übernommen. Ich verwende dazu Blech aus 1.4310 in 2mm Stärke.
Würde ich nieten anstatt zu verschrauben, dann würde ich schwächere Platinen verwenden. Für die Schrauben brauche ich diese Stärke, damit das Gewinde nicht ausreißt.

Als erstes säge ich zwei Stück in Übergröße aus dem Blech aus und zeichne die Platinen auf. Dann lege ich die beiden Bleche und die gehärtete Feder übereinander und spanne sie mit einem Kantwist zusammen.
Dann wird einfach durch das Loch in der Feder in dem später die Achse läuft, in die Platinen mit 2,4mm gebohrt und so genau übernommen.

 

[Günther]

Wenn die Bohrung für die Federachse gebohrt ist, wird ein gehärteter Stift mit passendem Durchmesser durch gesteckt.
Bei uns im Betrieb werden in den Tiefziehwerkzeugen gehärtete HSS Lochstempel verwendet und regelmäßig ausgeschieden.
Diese Lochstempel gibt es in allen möglichen Durchmessern, jeweils in 0,1mm Sprüngen.

Einen solchen habe ich gekürzt und durch die Achsbohrung der Platinen und der Feder gesteckt.

Jetzt lege ich die Klinge auf die Platinen und die Feder und schlage mit einem Zentrierkörner, der genauf den Durchmesser der Achsbohrung (4,6mm) hat die Position für die Bohrung in die Platinen.

Dann wird in die Platinen mit einem Spiralbohrer (4mm) die Achsbohrung gebohrt und dann mit 4,6mm Reibahle durchgerieben.
Dabei werden die beiden Platinen ducht den HSS Lochstempel durch die Federachse und ein Kantwist fixiert.

 

[Günther]

Hier sieht man, die einzelnen Positionen der Klinge.

Es ist darauf zu achten, das die Feder in eingeklapptem und in halb ausgeklapptem Zustand immer länger ist, als der Radius der Klinge.

Im Ausgeklappten Zustand sieht man jetzt das Übermaß der Feder, das ich gelassen habe, das wird später abgestimmt.

 

[Günther]

Jetzt wird die Ausnehmung in der Klinge so weit mit einer Diamantfeile ausgefeilt, bis die Feder einrasten kann.

 

[Günther]

Ich zeige jetzt, worauf es beim Mechanismus ankommt.

Da ich mit dem Rechner eine absolute Null bin, hab ich zwei Skizzen gemacht.

Zuerst das Bild in eingeklapptem Zustand:

Die Abstände "A", "B", und "C" sollten in etwa die selben Maße haben, damit die Feder in jeder Position den selben WEg macht.

BEi Position "D" wird ein Radius am Kontaktrad des Bandschleifers gemacht, dadurch wird die Federkraft eingestellt. Wenn die Feder zu stark geht, einfach hier etwas weg nehemen.

Jetzt die Skizze in ausgeklapptem Zustand:

Die Feder darf nur an zwei Punkten aufliegen: "A" und "B", dazwischen wird frei gestellt.
Würde man das nicht machen, wäre ein wippen die Folge.

Punkte "B" und "C" sind Radien, über die die Klinge läuft.

In eingeklapptem Zustand darf die Klinge nur an den Punkten "C" und "D" aufliegen, dazwischen wird ein Radius angebracht als freistellung ("E"), um ebenfalls ein wippen zu verhindern.

Mit den Punkten "C" und "D" wird ebenfalls die Position der Klinge in eingeklapptem Zustand eingestellt.
Soll die Spitze weiter zwischen den Platinen verschwinden, dann wird bei "D" weggenommen, soll die Spitze weiter raus, dann bei "C" weg nehmen.

Ich habe auch schon bei anderen Machern gesehen, das sie (Bild in ausgeklapptem Zustand) z.B.: keine Fläche zwischen "B" und "C" haben sondern einen großen Radius machen.

Das erleichtert zwar das ein und ausklappen, aber ich habe durch die Fläche eine zusätzliche Sicherheit gegen ungeabsichtigtes einklappen der Klinge, da erst diese Fläche überwunden werden muss.


Da ich vergessen habe am ANfang zu erwähnen,möchte ich an dieser Stelle betonen, das alles, was ich hier beschreibe keinen Anspruch auf Vollständigkeit hat oder das alles richtig ist, ich mach´s halt einfach so, und es funktioniert.
Ich bin nach vielen (Fehl)-Versuchen einfach auf diese Variante gekommen.

Weiters ist jeder der´s nachmacht selber daür verantwortlich, wenn etwas schief geht.
Leider muss man das ja anscheinend heute dazu sagen.

So viel zur Theorie.

 

[Günther]

Jetzt wird der Spannstift gebohrt.

Die Platinen, die Klinge und die Feder werden mit den Stiften in den Bohrungen für die Klingenachse und die Federachse zusammengesteck und dann wird die Feder mit den Fingern nach oben gedrückt.

In dieser Position reiße ich mit einer Reißnadel an der unteren Kante der Feder entlang.
Dann wird die Feder entfernt und am Riss wird eine Körnung gesetzt.

Dann wird die Bohrung für den Spannstift gebohrt. Ich habe mich 2mm entschieden.

Da ich genau am Riss mit 2mm bohre, wird der Spannstift um 1mm auf die Feder drücken.

Sollte die Kraft zu groß sein und sich die Feder nicht spannen lassen, einfach an der Feder etwas absdchleifen an der Position, an der der Spannstift aufliegt.

Ist die Kraft zu klein, einfach einen größeren Spannstift einsetzen.

 

[Günther]

Zum ersten Spannen lege ich wieder beide Platinen übereinander, darauf die Klinge und die Feder.

Ich spanne das Ganze in den Schraubstock und drücke mit einer Feile die Feder so weit zurück, das der spannstift in die Bohrung passt.

 

[Günther]

Jetzt wo das Messer gespannt ist, werden die Bohrungen für die Schrauben von der Feder auf die Platinen übernommen.

Dazu wird mit einem 1,5mm Spiralbohrer einfach in die vorhandenen Bohrungen der Schrauben in der Fedr gebohrt und so die Position genau auf die Platinen übernommen.
Es wird aber nur angebohrt. Dann wird die Feder abgenommen und an den angebohrten STellen mit 2,5mm durch gebohrt.

In diesen 2,5mm Bohrungen haben später die M2 Schrauben genug Spiel um nicht anzureiben oder zu klemmen.