3-Klinker-Methode - experimentelle Analyse

Hier werden Holzprojekte diskutiert, die vorwiegend mit Handwerkzeugen und nicht mit Maschinen realisiert werden. Hier ist auch ein Platz für traditionelle Oberflächenbehandlung von Holz. Ebenso geht es hier um klassische Handwerkzeuge zur Holzbearbeiteng, deren Bedeutung, Pflege und Gebrauch.
Horst Entenmann
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Re: 3-Klinker-Methode - experimentelle Analyse *MIT BILD*

Beitrag von Horst Entenmann »


Hallo zusammen,

Da ich derzeit auch nicht anders kann als immer wieder mal über das Problem nachzudenken, habe ich mal eine Skizze gemacht, die ich zur Diskussion stellen möchte.


Wenn ich mich nicht irre, was ich in diesem Fall nicht kategorisch ausschließen möchte, dann kann die Berührfläche zwischen zwei Steinen (bei linearer Bewegung der Steine) quer zur Bewegungsrichtung praktisch jede beliebige Form annehmen und in Bewegungsrichtung kann sie gewölbt sein.
Der obere Stein macht dann eine Kippbewegung. Man sieht so etwas zum Beispiel an ziemlich abgenutzten Bremsscheiben.

Bei einer kreisenden Bewegung ist die Sache etwas besser. Entweder es entsteht ein Kugelfläche (beide Wölbungen in die selbe Richtung) oder ein Sattel (gegensinnige Wölbung). Eine ebene Fläche wäre der Sonderfall mit dem unendlich großen Krümmungsradius... Das sieht zumindest schon mal etwas besser aus als die ersten zwei Möglichkeiten (finde ich). Der obere Stein würde dann nach beiden Seiten kippeln und nicht mehr nur in Bewegungsrichtung.

Zu einer ebenen Fläche käme man, wenn man es schaffen würde das kippeln zu unterbinden. Also in irgendeiner Form eine Parallelführung des oberen Steins zum unteren zu schaffen.
Noch ist mir dazu nichts wirklich brauchbares eingefallen. Und vielleicht habe ich einen grundsätzlichen Denkfehler. Wer zeigt mir den?

Gruß Horst


Carsten Griewatsch
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Re: 3-Klinker-Methode - experimentelle Analyse

Beitrag von Carsten Griewatsch »


Moin Hermann,

bei einer Drehung um 180° um die Z-Achse ändern die X- und die Y-Achse ihre Vorzeichen. Kann man sich gut mit einem Drahtmodell vorstellen. Man dreht das kartesische Koordinatensystem mit den Fingern um die Z-Achse um 180°. Die X- und Y-Achse zeigen danach in die jeweiligen Gegenrichtungen.
Die Z-Achse zeigt unverändert in die gleiche Richtung wie vorher:
D.h. fz(x,y)=a*-x*-y=a*x*y=f(x,y), QED.
Wäre es punktsymmetrisch, würden alle drei Achsen ihre Vorzeichen ändern, also auch Z, und dann passt es wieder nicht.

Die hier erwähnte Sattelfläche ist übrigens mathematisch auch nur ein Sonderfall. Ganz allgemein sind folgende Funktionen symmetrisch zu einer 180°-Rotation um alle drei Achsen X, Y, & Z (abgesehen vom konstanten Faktor a).

f(x,y)=a+b*x*y+c*x*y^3+d*x^3*y+e*x*y^5+f*x^3*y^3+g*x^5*y+......... beliebig fortzusetzen, wobei alle Exponenten von x und y immer ungerade sein müssen.

Hätten drei Steine so eine Oberfläche, woher auch immer (z.B. geschabt, statt geschliffen, oder 3D-Druck, oder geschnitzt), dann würden sie alle drei ebenfalls perfekt aufeinander liegen.

Sind alle Koeffizienten bis auf a null, bleibt eine konstante Funktion übrig, das ist die perfekte plane Fläche.
Ist b ebenfalls ungleich null, hat man die einfache Sattelfläche, die ich bei mir experimentell messen konnte.
Durch die erratischen Bewegungen beim Handschleifen und den damit verbundenen nicht-Idealitäten, werden die höheren Ordnungen möglicherweise unsichtbar.
Auf der anderen Seite würde diese Glieder vielleicht auch einfach nur die Krümmung in der Nähe der hohen und tiefen Ecken bestimmen.
Eine nette mathematische Spielerei, denn wir wollen ja letztlich nur plane Flächen erzeugen.

Gruß

Carsten

Carsten Griewatsch
Beiträge: 54
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Re: 3-Klinker-Methode - experimentelle Analyse

Beitrag von Carsten Griewatsch »


Moin Horst,

eine Zwangsführung würde manche Fehler sicherlich eliminieren. Auf der anderen Seite kann es uns ja egal sein, auf welchem Weg wir zu einer Fläche kommen, die für unsere Zwecke plan genug ist.
So kann es durchaus sinnvoll sein, zunächst mögliche Fehler in Kauf zu nehmen, wenn man weiss wie man diese in einem zweiten kleinen Schritt ebenfalls beseitigen kann. Wenn diese Schritte ergonomisch und einfach durchzuführen sind, wäre es unter Umständen effektiver so einen Umweg zu machen.

Ich muss dazu nochmal meine eigene Motivation erklären. Nachdem ich, wie in der Schärfanleitung beschrieben, vorgegangen bin und einige Zeit mit dem Schleifen der drei Klinker verbracht hatte, war ich verwundert und irritiert, warum mein Lineal scheinbar widersprüchlich mal eine konkave Krümmung, mal eine konvexe Krümmung und in anderen Richtungen perfekte Parallelität gezeigt hat. So im Nachhinein ist mir das alles nun klar. In Längs- und Querrichtung war alles OK, aber die beiden Diagonalen waren konkav bzw. konvex, ich hatte also Sattelfläche geschliffen, warum auch immer.
Wenn ich das früher gewusst hätte, wäre ich sicherlich viel früher auf die Idee gekommen, die hohen Ecken abzunutzen, um den Fehler zu beseitigen bzw. zumindest zu verringern. Denn durch stures weiterschleifen in Längs- und Querrichtung, sowie kleinen kreisenden Bewegungen bin ich einfach nicht weitergekommen.

Ich hatte ja bereits geschrieben, daß ich die Steine in die kippelige Diagonalstellung drehe, um dann dort weiterzuschleifen. Wenn man sich nun mal statt rechteckiger Steine quadratische vorstellt, dann ist es so, daß die kippelige Diagonalstellung einfach eine Drehung um 90° darstellt. Also genau die, die man logischerweise machen würde, um beim weiteren Schleifen das Ausbilden einer Sattelfläche zu verhindern bzw. vorhandene hohe Ecken abzutragen. Die kippelige Diagonalstellung bei rechteckigen Steinen scheint mir also durchaus der beste Kompromiss zu sein, den man mit rechteckigen Steinen überhaupt hinbekommen kann, um ein Mindestmass an Rotation zu berücksichtigen, die dann letzlich zu einer planen Fläche führen wird, zumindest so plan es halt mit rechteckigen Steinen geht.

Gruß

Carsten

Horst Entenmann
Beiträge: 1154
Registriert: So 30. Mär 2014, 20:58

Re: 3-Klinker-Methode - experimentelle Analyse

Beitrag von Horst Entenmann »


Hallo Carsten,

Das ist schon richtig, daß die Methode egal sein kann, solange das Ergebnis stimmt.
Allerdings ist die Frage ob es überhaupt eine Alternative gibt, denn dann ist die Methode nicht mehr egal.

Bisher wollte mir, abgesehen von dem traditionellen Läppen auf einer drehenden Scheibe, nichts einfallen was automatisch eine ebene Fläche erzeugen würde.
Und daß die Form der Klinker für die Methode mit der Läppscheibe nicht gerade ideal ist, da sind wir uns wohl einig.

Vielleicht hat ja doch noch jemand eine Idee? Ich finde das auf jeden Fall interessant und bin schon gespannt was da noch kommt.

Gruß Horst

Carsten Griewatsch
Beiträge: 54
Registriert: So 8. Mär 2015, 21:00

Analogie: Abrichten eines Brettes

Beitrag von Carsten Griewatsch »

[In Antwort auf #152841]
Moin,

im Halbschlaf ist mir noch eine nette Analogie eingefallen, das Abrichtes eines Brettes. Ich will hier nicht auf Schrupphobel und dergleichen eingehen, das spielt keine Rolle.
Stellen wir uns ein Brett vor, das Windschief sein soll. Wenn ich nun mit einem Hobel, dessen Hobeleisenabmessung klein gegenüber den Abmessungen des Brettes sind, nur in Längs- und Querrichtung hobel, z.B. mit einer Raubank,
dann zeigen durchgehende Späne (Haarlineal!) eben nicht an, daß das Brett abgerichtet ist. Man muss natürlich Richtleisten verwenden, um zu kontrollieren, ob das Brett eventuell windschief sein könnte (Sattelfläche!). Und falls man das feststellt, dann würde man wohl gezielt korrigieren, indem man die hohen Ecken abhobelt. Alternativ könnte man auch die Diagonalen mit einer Raubank bearbeiten, das würde ebenfalls die konkave und konvexe Krümmungen in diesen Richtungen beseitigen. Wobei man natürlich bevorzugt erstmal die Diagonale mit den hohen Ecken abhobeln würde (Kippelstellung!).
Eine weitere Alternative würde darin bestehen, einen Hobel zu nehmen, dessen Hobeleisenabmessung groß genug sind, und insbesondere dessen Orientierung fixiert ist. Manche machen das und benutzen eine Abrichte bzw. einen Dickenhobel. Damit könnte man in einem Durchgang die plane Fläche erzeugen. Auch eine Brettkante kann windschief sein, dort kann man dann auch wieder mit einem Handhobel tätig werden, denn der Hobel wäre auch hier breit genug.

Es wird also mit reiner Handführung des Hobels bzw. der Klinker keine Möglichkeit geben, bei einem breiten Brett oder einem Klinker direkt zu einer planen Fläche zu kommen, wenn man die Diagonalen ausser Acht lässt, und insbesondere, wenn man nicht kontrolliert.
Die Analogie zur Abrichte mit dem breiten Hobeleisen wäre übrigens eine große Granitmessplatte Typ 000. Mit Schleifpulver könnte man hier problemlos Klinker perfekt abrichten. Oder halt ein Schleifstein, den man auf einem planen Klinker abrichtet.

Damit ist dann auch wieder eine nette Verbindung zum eigentlichen Hobby, dem Bearbeiten von Holz, hergestellt.

Gruß

Carsten

hermann karl

Re: 3-Klinker-Methode - experimentelle Analyse

Beitrag von hermann karl »

[In Antwort auf #152841]
Hallo Carsten,

wir meinen offensichtich dasselbe reden aber etwas aneinander vorbei, da Du eine dreidimensionale Definition von Symmetrie verwendest, ich eher die z-Abweichung als Funktion von x und z betrachte. Oder wie Wiki sagt: "Der Punktsymmetrie im Zweidimensionalen entspricht die Achsensymmetrie (Drehsymmetrie um 180°)". Rotationssymmetrie wäre für mich dann wenn es nicht nur bei einer Drehung um 180° passen würde sondern bei jedem beliebigen Winkel.

Also Alles gut und besten Gruß, Hermann

Friedrich Kollenrott
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3- Klinker- Methode – die Wahrheit *MIT BILD*

Beitrag von Friedrich Kollenrott »

[In Antwort auf #152745]
So, jetzt hab ich ein paar Stunden geläppt und gemessen.

Carsten schreibt, dass „meine“ 3- Klinker- Methode, bei der man die Klinker nicht dreht, gar keine Planfläche erzeugt, sondern eine „Sattelfläche“, die bei Kontrolle mit dem Lineal längs und quer (parallel zu den Kanten des rechteckigen Klinkern) gerade erscheint, aber bei diagonaler Messung als nicht plan erkannt wird. Dazu verweist er auf das Video, in dem die Sache mit blauen Schaumstoffkeilen veranschaulicht wird.

Ich habe lange darüber nachgedacht, den Begriff „Sattelfläche“ durch „windschief“ ersetzt und festgestellt: Doch, es kann genau so sein. Ein (erst einmal nur gedachter) Klinker mit windschiefer Fläche sähe sehr übertrieben so aus:



Die gegenüberliegenden Kanten der Fläche sind jeweils windschief zueinander. Dadurch sind zwei gegenüberliegende Ecken „höher als die Flächenmitte“, sie sind in der Skizze mit H bezeichnet. Die anderen Ecken sind tiefer und mit T bezeichent.

Trotz der offensichtlichen Abweichung von einer Planfläche zeigt jede Messung mit dem Lineal parallel zu den Kante ein vollkommen gerades Profil. In der Diagonalen sieht man aber, was los ist: Legt man das Lineal über die beiden hochstehenden Eckpunkte H, liegt es in der Mitte hohl. Legt man es ober die Punkte T, liegt es in der Flächenmitte auf und berührt die Eckpunkte gar nicht.

Wenn man 2 Klinker mit dieser Oberflächenform (mit identischer Anordnung der H- und T-Punkte) nimmt, dreht den zweiten mit der windschiefen Fläche nach unten und legt sie aufeinander, dann decken sich die Kantenkonturen beider Flächen und die Flächen selbst werden durch die gleichen kantenparallelen geraden Profillinien beschrieben. Sie werden also exakt zusammenpassen. Und wenn man sie gegeneinander verschiebt (ohne Drehung!) bewegen sie sich in Richtung dieser Profillinien und bleiben somit in Kontakt, eine Verschiebung ändert also den Flächenkontakt nicht.

Das heißt: Wenn drei Klinkerflächen in dieser Form windschief sind und man sei zyklisch (ohne Drehung!) läppt, dann streben sie grundsätzlich nicht einer Planfläche zu, sondern einer perfekten windschiefen Fläche. Es kann schon sein, dass man eine plane Fläche erhält, aber nur zufällig, sozusagen als Sonderfall der windschiefen Fläche.
.
Mit diesen Vorstellungen bin zu meinen Klinkern gegangen (die schon einige Zeit in Gebrauch sind und habe geprüft, ob der Unterschied bei der diagonalen Messung deutlich erkennbar ist. Und siehe da:

Alle drei Klinker hatten ganz deutlich eine konkave Diagonale (H-H) und eine konvexe (T-T). Und bei allen drei waren diese Diagonalen tatsächlich gleichsinnig angeordnet (wie es nach der Überlegung zu erwarten war)



Dann habe ich, um die unterschiedliche Abnutzung der Klinker im Gebrauch zu beseitigen, die drei Klinker gegeneinander „plan“ geläppt (wie immer und wie in meiner Anleitung beschrieben, zyklisch, mit 150er Korn).

Ergebnis: Die Form der Flächen war im Prinzip immer noch die gleiche. Größe der Abweichung: Zwischen die konkave Diagonale und das auf die H-H-Punkte gelegte Lineal passte ein Fühlerblatt von 0,09 – 0,1mm. Das ist nicht wenig!

Und wenn man zwei Klinker diagonal aufeinanderlegte (H- Punkte beider Klinker aufeinander) war tatsächlich ein deutliches Kippeln spürbar!

Damit war die Analyse von Carsten bestätigt: Zyklisches Läppen von 3 Flächen ohne Drehung erzeugt drei gleiche windschiefe Flächen. Diese Windschiefheit wird nicht kleiner wenn man weiterläppt!

Die Windschiefheit entsteht irgendwann durch Störeinflüsse (Krummheit der Ausgangsfläche, meinetwegen Mondanziehung, das ist völlig egal) und verschwindet nicht wieder. Wie ausgeprägt sie ist und ob sie beim Benutzen von so geläppten Klinkern zum Abrichten von Schleif- und Abrichtsienen störend in Erscheinung tritt, ist Glückssache. Meine Erfahrung lässt mich vermuten, dass die Abweichung normalerweise klein und nicht störend ist. Das darf aber keine Ausrede sein; ein solcher systematischer Fehler muss in einer seriösen Anleitung beseitigt werden.

Was kann man tun um sichere, reproduzierbere Planheit der Klinker zu erhalten?

Es ist natürlich denkbar, quadratische oder gar kreisrunde Klinkerplatten einzusetzen (und die beim Läppen dann gegeneinander zu drehen). Ich halte das nicht für praxisgerecht. Es müsste ausreichen, per Messung mit dem Lineal über die Diagonalen festzustellen ob eine merkliche Windschiefheit vorliegt und diese ggf. gezielt zu beseitigen. Wahrscheinlich muss man das gar nicht bei jedem Abrichen der Klinker machen.

Mein Vorgehen:
Ich habe zur Beseitigung der groben Deformation die Klinker diagonal aufeinander geläppt (in der Kippelstellung wie oben beschrieben), zyklisch wie immer, mit 150er Korn mit langen Strichen entlang der Diagonalen (der Pfeil in der Skizze zeigt die Richtung der Läppbewegung):



Zwischendurch Kontrolle mit dem Lineal (liegt es auf der Diagonalen noch hohl?) und, als das nach einigen Minuten nicht mehr der Fall war, habe ich noch mehrere Durchgänge wie immer geläppt (Klinker gerade aufeinander, kleine Kreise als Läppbewegung).

Resultat: Alle drei Klinker sind nun sehr gut plan, eine Fühlerblattlehre von 0,02mm wird sowohl bei kantenparalleler als auch bei diagonaler Prüfung überall unter dem Lineal festgeklemmt.

Noch etwas zur Prüfung mit dem Lineal: Ich prüfe nicht mehr mit Hilfe des Lichtspaltes, sondern schiebe das Lineal (ein einfaches 1mm diches Lineal mit geschliffenen Kanten, kein Haarlineal) hochkant, in der Mitte gehalten, quer (zu seiner Länge) über die Fläche. Man spürt sofort, ob es gleichmäßig aufliegt oder nur an den Enden oder nur in der Mitte. Beim Abrichten von Brettern mit dem Hobel habe ich das scho immer so gemacht, jetzt auch bei den Klinker. Besonderer Vorteil hier: Man kann die Klinker auch nass prüfen, beim Lichtspalt muss man warten bis sie trocken sind.

Wenn es bei diesen Erkenntnissen bleibt, ist eine Überarbeitung der Schärfanleitung der nächste Schritt.

Grüße (besonders an Carsten), Friedrich

Dirk Boehmer
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Re: 3- Klinker- Methode – die Wahrheit

Beitrag von Dirk Boehmer »


Hallo Friedrich,

danke für die Erklärung. Mir ist immer mal wieder aufgefallen, dass beim Abrichten der
Schleifsteine auf dem Klinker die "normale" Haltung gut funktionierte, also Schleifstein
liegt parallel zum Klinker auf.

Drehe ich beim Abrichten in die Diagonale, saugt die der Schleifstein förmlich am Klinker
fest. Die Windschiefheit der Steine kann das erklären.

Aber wenn ich meine Hobeleisen nun auf dem windschiefen Stein schärfe, wirkt sich das sicherlich
nicht auf das Schärfergebnis aus. Der Vollständigkeit halber darf das natürlich gern in die Schärfanleitung
mit einfließen. :-)

Gruß
Dirk



Pedder
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Re: 3- Klinker- Methode – die Wahrheit

Beitrag von Pedder »


Hallo Friedrich,

kann an diesem Phänomen nicht durch Schleifbewegungen entgegen wirken?
Ich kann mir eigentlich nicht vorstellen, wie ich zu einer festgelegten Form kommen soll,
wenn ich kreisende Bewegungen mit linearen abwechsle.

Liebe Grüße
Pedder



Friedrich Kollenrott
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Re: 3- Klinker- Methode – die Wahrheit

Beitrag von Friedrich Kollenrott »


Hallo Pedder,

kann an diesem Phänomen nicht durch Schleifbewegungen entgegen wirken?


Ja, das kann man sicher. Die windschiefe Form (die irgendwann durch Störeinflüsse entstanden ist) bleibt erhalten, solange man die Klinker beim Läppen nicht gegeneinander verdreht. Es nützt also nichts, kreisende Bewegungen wi e bei einem Schwingschleifer zu machen, bei denen man dei Klinker weiterhin parallel zueinander hält.. Man muss vielmehr Läppbewegungen in verdrehter Lage des oberen Klinkers (z.B. so, wie ich in meiner klieinen Skizze gezeigt habe) machen oder solche Bewegungen zusätzlich in den Ablauf einbauen. Das geht bestimmt. Aber ich muss noch probieren, wie das mit möglichst wenig Aufwand machbar ist.

Grüße, Friedrich

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