Wie steche ich Schalen mit dem BowlSaver?

Der Weg zum Missgeschick.
Die startende Drechselsaison fing ja schon mal gut an.
Eine herrlich gestockte Birke aus dem Jahr 2017 wartete nur mehr darauf seine Bestimmung zu finden.

Lager

Gestockte (mit Pilzspuren durchzogene) Birke

Voller Freude holte ich meinen BowlSaver (=Schalenstecher) hervor und stach mehrere Schalen.

BowlSaver

Schalenstecher (BowlSaver)

Und da ist es dann auch schon passiert. Beim letzten Stich, stieß das große Messer den Rezess (Schalenfuß) durch und zerstörte den wertvollen Rohling. 🙁

Gott Sei Dank, verfehlte das Messer die Befestigungsbacken vom Spannfutter und so gab es „nur“ einen Holzschaden und keinen Maschinen- oder Werkzeugschaden!

Defekte Schuessel

Kaputte Schüssel, wo der Fuß durchstochen wurde

Nachdem der erste Schock überwunden war, ergab die Analyse, dass ich den Schalenstecher wohl falsch positioniert habe. 🙁

Analyse:
Wie kann denn das nur passieren? Die gesamte Positionierung des BowlSavers entspricht eher einem Glückspiel als einer profunden Einstellung. Leider kann man nicht durch den Rohling hindurchschauen, um mitzubekommen, welchen Weg (Pfad) das Messer zurücklegen wird.
Der Hersteller bietet zur Unterstützung der Positionierung einen Laserpointer als Zubehör an. Den Schalenstecher und den Laserpointer kann man in diesem Video vom Hersteller  sehen.
Leider ist diese Methode auch ziemlich ungenau. 🙁
Somit würde man aus Sicherheitsgründen den BowlSaver lieber ein paar Zentimeter weiter weg von der Vorgängerschale positionieren, als das Risiko einzugehen, einen „Crash“ zu verursachen. Auf der anderen Seite zählt doch jeder „Millimeter“, vor allem bei so einem „wertvollem“ Holz! 🙂

Die 3 Stk. Werkzeugmesser entsprechen immer einem fixen Viertelkreis. Diese drehen sich dann um die eigene Drehachse.

Knifes

Werkzeugmesser entnommen von https://www.killinger.de/en/shpSR.php?A=1140&p1=631&p2=820


Somit müsste es doch eine Möglichkeit geben, den Werkzeugpfad exakt vorhersagen zu können! Und damit müssten doch auch die zutreffenden Engstellen prognostiziert werden können!

Das Gehirn rattert!
Ich machte mir ein paar Skizzen und versuchte die Abhängigkeiten darzustellen.
BowlSaver Skizze2

Folgende Überlegungen dabei:
Fixe Parameter sind:

  • Durchmesser und Tiefe des Rohlings
  • Form der Außenwand (Gerade oder Bogenform)
  • Werkzeugmesserlängen und –formen

Veränderbare (anpassbare) Parameter sind:

  • Wandstärke des Rohlings beim Einstechen
  • Bodenstärke des Rohlings am Ende des Einstiches

Sich daraus ergebende (resultierende) Parameter wären:

  • Engstellen zur Außenwand bzw. Vorgängerform
  • Zu verwendendes Werkzeug (Gr. 1,2 oder 3)
  • Position (Drehpunkt) des Schalenstechers

Mathematischen Herausforderungen:
Gesucht wird nun eine Formel, wo der kleinste (minimalste) Abstand eines Kreises (=Werkzeugpfad) zu einer Geraden (=Außenform) oder einer Kurvenform (=Außenform) berechnet werden kann.

Math

Formeln ableiten

Nachdem das gelöst wurde, dachte ich mir, das schreit ja nach einer Softwarelösung! 🙂 Und so wurden meine Programmierkenntnisse in C# wieder angewendet, um eine entsprechende Software zu entwickeln.

Diese Software nimmt nun die gewünschten Parameter (Wand,-Bodenstärke, Rohlings-Maße) auf und erstellt daraus automatisch ein „Bearbeitungsprogramm“ (wann, wo und welches Messer am besten zum Einsatz kommen soll).

Zugleich wird das Ergebnis grafisch dargestellt, welches einem die erhaltene Schalenform zeigen soll. Alle berechneten Ergebnisse werden zusätzlich in einer Tabelle dargestellt.

BowlSaver

Selbst geschriebene Software mit dem die Werkzeugpfade (braun, gelb, türkis, orange) vom BowlSaver dargestellt werden. Ein Klick zeigt eine Animation

So, nachdem die Software fertig war, stellte sich die Herausforderung, wie denn das Einmessen des Schalenstechers am besten erfolgen kann.  Dafür erstellte ich mir zwei Hilfsmittel (Jigs).
Eines, welches auf das Bankbett gesetzt wird, um die genaue Mitte des Rohlings anzuzeigen.

Jig1

Hilfsmittel (Jig) zum Anzeichnen der Mitte

Und eines, welches auf den Schalenstecher gesteckt wird, um die notwendigen Abweichungen (Offsets) zur Mittellinie und zum Rohling ermitteln zu können.

Jig2

Hilfsmittel (Jig) zum Abstandmessen

Inzwischen hatte ich obig beschriebene Lösung schon mehrfach im Einsatz und bin richtig stolz darauf, wie sicher und exakt nun der Rohling ausgenutzt werden kann!

So verwende ich nun den BowlSaver:

Fortsetzung folgt!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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