Die Anstößigkeit des Klingenhalters

Jürgen P. · März 20, 2021, 16:21:26 NACHMITTAGS

Liebe Freunde,

ich hatte vor, den berühmtem SHK-Klingenhalter nachbauen zu
lassen. Detlev Kramer hatte schon zugestimmt, einen Fabrikanten hatte
ich schon gefunden und ich hatte auch schon die ersten Exemplare in
der Hand, als ich beim Probieren ein Problem entdeckte: Der Halter war
anstößig in dem Sinne, dass er beim Schneiden jeweils nach wenigen
Millimetern gegen etwas anstieß.

Ich konnte das zunächst nicht verstehen. Erst Stunden später ging mir
auf, was los war. Die erste Abbildung macht das Problem klar. Diese
Abbildung zeigt einen Querschnitt durch den vorderen Teil des Halters
(Polygon ACDE) mit der Klinge (blau), die auf dem Aluminiumteil
aufliegt. Der oberere Teil, der sie festhält, ist weggelassen. Rot
eingezeichnet ist der Probenrest von dem gerade eine dünne Scheibe
abgeschnitten wurde. Wegen des flachen Winkels von nur 8° liegt der
Halter tiefer als die Vorderkante der Klinge und stößt deshalb mit
der Ecke D gegen den Probenrest.

Alle Längenangaben sind in mm. Die Strecken AC und ED, aus denen der
Winkel berechnet wurde, sind nur schwer mit einem Messschieber
festzustellen, weil die geneigte Kante AF beteiligt ist. Also ist die
Zeichnung vielleicht nicht ganz richtig. Fest steht dass dieser Halter
anstieß. Diese Überlegungen gelten, mutatis mutandis, für alle Halter
dieser Art.

Wir haben das Problem jetzt durch Nachbesserung gelöst. Bevor ich
berichte, wie, möchte ich kurz sagen, wer der Fabrikant ist, den ich
für den Nachbau-SHK gefunden habe. Es sind die Göttinger Werkstätten,
eine gemeinnützige Einrichtung, die mit Behinderten einen Arbeitsplatz
bietet. Dort gibt es auch nicht in der Weise behinderte Vorarbeiter
und Meister. Mit einem solchen hatte ich es bisher zu tun. Herr Becker
sagt, seine Schützlinge kämen erst bei größeren Stückzahlen ins Spiel.

Herr Becker hat das Problem mit einer CNC-Fräse gelöst: Er hat
Material vom Aluminium des Halter entfernt. Dabei wird im vorderen
Mittelteil, wo auch das Teflon seine Aussparung hat, der Halter
sozusagen höher gelegt. Gleichzeitig wurde die Vorderkante dort um 1,5
mm zurückgenommen. Die zweite Abbildung zeigt die neue Situation in
grün. Theoretisch und auch praktisch ist die Anstößigkeit beseitigt!

Der Verkauf der nachgebesserten Version 0.2 bei Cutters/Göttingen
http://cutters-goettingen.de

hat begonnen.

Jürgen P. · März 20, 2021, 16:30:11 NACHMITTAGS

Bitte ignoriert die Monster-URL am Ende. Ich habe mehrmals versucht, das zu beseitigen, Ist mir nicht gelungen.

Die gemeinte URL lautet: http://cutters-goettingen.de.

JP

Nochnmikroskop · März 20, 2021, 17:02:38 NACHMITTAGS

Hallo Jürgen,
wenn man jetzt bestellt bekommt man Version 02, gegen Ende des Monats?
LG Frank

Fahrenheit · März 20, 2021, 17:09:33 NACHMITTAGS

Lieber Jürgen,

ich hab oben mal aufgeräumt.

Herzliche Grüße
Jörg

Jürgen P. · März 20, 2021, 20:10:33 NACHMITTAGS

Hallo LG Frank,
einen Klingenhalter KH02 gibt es noch sofort, weitere 20 in einigen Tagen. Wenn die verkauft sind, wäre Version 1.0 dran mit einem etwas steileren Klingenwinkel. Ich möchte gerne zur Sicherheit den Abstand zur Restprobe etwas erhöhen. Was meint Ihr? 12° oder 8° sollte beim Schneiden keinen Unterschied machen, oder?

Gruß, Jürgen

Detlef Kramer · März 21, 2021, 10:55:06 VORMITTAG

Lieber Jürgen,

der Halter wurde ursprünglich von Heinz Streble entwickelt. Er hat mich einmal persönlich darauf aufmerksam gemacht, dass es ganz wichtig sei, dass der Winkel 14° betragen sollte. Ich habe dies nie praktisch überprüft, sondern mich an die Anleitung im Mikrokosmos 1999 oder 2000 gehalten und die Erfahrung von z. B. Jörg Weiß ("Fahrenheit") bestätigt dies eigentlich gut. Den Artikel schickt Dir Rainer Teubner bestimmt gerne als pdf.

Herzliche Grüße
Detlef

RainerTeubner · März 21, 2021, 12:02:25 NACHMITTAGS

Hallo,

in der Anlage findet ihr den von Detlef zitierten Artikel:

Viel Spaß bei der Lektüre!

Rainer

Bob · März 21, 2021, 12:56:50 NACHMITTAGS

Hallo zusammen,
das mit den 14° ist ganz interessant: Der eingeschlossene Winkel zwischen den Mikrofasen das Leica 818 beträgt 35°. Um einen Freiwinkel zu haben bräuchte man also der Theorie nach mehr als 17,5°.
Nach der Erfahrung mit den OLFA Cutterklingen (mit ähnlichem, vielleicht etwas geringeren eingeschlossenen Winkel) kann ich sagen, dass tatsächlich ein geringer negativer Freiwinkel etwas besser schneidet. Soweit zu Theorie und Praxis... 14° passt also.

Viele Grüße,

Bob

Lupus · März 21, 2021, 13:30:19 NACHMITTAGS

Hallo,

hier gab es schon einmal eine Diskussion über den Schneidenwinkel der Leica 818-Klinge.
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=35827.0
An der Klinge gibt es wohl drei angeschliffene Winkel, die genannten 35° hat die sehr schmale vorderste Mikrofase, während die Hauptfase einen deutlich spitzeren Winkel hat und gut zum Winkel des Schneidenhalters passt wenn man von einem minimalen positiven bzw. Null Freiwinkel ausgeht. In dortigen Beitrag #8 hat Klaus offensichtlich auch diesen spitzeren Winkel gemeint als er vom optimalen Freiwinkel von 5° beim SHK-Halter gesprochen hat.

Seltsamerweise steht in dem verlinkten Mikrokosmos-Artikel übrigens 12° statt 14°.

8° sind sicher zu wenig.

Hubert

Jürgen P. · März 21, 2021, 15:52:43 NACHMITTAGS

Lieber Detlef,
meintest Du den Artikel

K Herrman, H Strebele, Mikrokosmos 94 (2005), S 269, Perfekte Handschnitte mit einfachen Mitteln

? Der hat mich schon früher verwirrt, weil dort im Anfang des letzten Absatzes von "genau einzuhaltenden 12°" die Rede ist, während man aus der
auch in dem Artikel enthaltenen Zeichnung eher auf 15° kommt (arctan(13.4/50)*360/2pi). Du dagegen schriebest mir von unbedingten 14°.

Ich dagegen bin überzeugt, dass die Frage der Anstößigkeit nicht allein vom Klingenwinkel sondern auch von der Dicke und Reichweite (d. wie weit die Klinge nach vorn hinausragt) der Unterstützung der Klinge im Schneidbereich abhängt. Deshalb erscheint mir das apodiktische Hochhalten eines Parameters nicht weiterzuführen. Mein Original SHK scheint mir einen Klingenwinkel von 9,6° zu haben.

Ist es nicht so, dass alles zwischen 8° und 16° in Ordnung ist, solange die Anstößigkeit mit Sicherheit vermieden werden kann? Das scheint auch die Meinung von Bob zu sein.

Beste Grüße

Jürgen

Wutsdorff Peter · März 21, 2021, 17:50:56 NACHMITTAGS

Guten Abend in die Runde,
hier ein Foto von meinem K-Halter von unten seilich.
Anstoßproblem hebe ich also nicht.
Gruß Peter

Bob · März 21, 2021, 20:29:46 NACHMITTAGS

Zitat von: Jürgen P. in März 21, 2021, 15:52:43 NACHMITTAGS
Ist es nicht so, dass alles zwischen 8° und 16° in Ordnung ist, solange die Anstößigkeit mit Sicherheit vermieden werden kann? Das scheint auch die Meinung von Bob zu sein.

Hallo Jürgen,
nein, das meint Bob so nicht, und es ist auch nicht so. Natürlich hängt das Freigehen des Objekts unter dem Halter nicht allein von diesem Winkel ab. Der Winkel ist aber sehr bedeutend für das Schneiden des Messers. Theoretisch müsste ja die Schneide den tiefsten Punkt darstellen, weil sonst die Fase am Objekt reibt. Bei 35° eingeschlossenem Winkel wäre eine Anstellung von mindestens 17,5° nötig. Da die letzte der drei Fasen aber ganz schmal ist, kann man die Klinge noch geringfügig flacher anstellen, das kennt aber natürlich enge Grenzen. Bei 8° Anstellwinkel würde wohl schnon die nächste, breitere Fase über das Objekt reiben, das wäre nicht gut. Auf Wikipedia ist das bildlich dargestellt, recht weit unten: https://de.wikipedia.org/wiki/Mikrotom

Viele Grüße,

Bob

Nochnmikroskop · März 21, 2021, 20:36:47 NACHMITTAGS

Hallo zusammen,
beim Schärfen von Stech- und Hobeleisen wird auch eine Mikrofase angeschliffen und auch eine s.g. Gegenfase. Letztere auf der gegenüberliegenden Seite.
Natürlich ist das ein anderer Fall, aber interessanterweise ist der Winkel dieser beiden Fasen auch mit ca. 30° abgegeben. Dieses wird seit Jahrzehnten praktiziert. Für die Fasen werden die Schneiden beidseitig mit feinem Korn abgezogen, erscheinen dann, wenn die Vorarbeiten richtig ausgeführt wurden, völlig gleichmäßig und vor allem schartenfrei. Bei o.g. Beispielen ist dann auch das Nachschärfen leichter möglich.
Diese Mikrofasen scheinen das entscheidende Kriterium für glatte, riefenfreie Schnitte zu sein.
Auf der Homepage von Klaus Henkel, http://www.klaus-henkel.de/cut-messer.html , wird auf einen wichtigen Freiwinkel zum Objekt von 3-5° hingewiesen. M.M.n. muss dieser Freiwinkel unter dem 35° Winkel der Mikrofase eingehalten werden.
Bei ungünstigen Freiwinkeln wird die Probe leicht gestaucht, bzw. werden die unterschiedlich harten Schichten ungleichmäßig angezogen und entsprechend nicht ganz plan geschnitten. So sagt die Theorie bei Massivholz.
Insoweit ist es für mich verständlich, dass bei den angesprochenen Mikrotom-Schneiden eben dieser Winkel (35°) angebracht wird.
Bei handgeführten Mikrotomen sollte der Winkel sicher auch besser funktionieren, als ein total falscher, eure Ergebnisse sprechen für sich. Aber vermutlich kommt es auch auf den Einzelfall, sprich das Objekt an, ist doch immer so.
Noch ein Aspekt für die optimale Funktion des SHK-Klingenhalters. Es sprechen zwar die tollen Schnittergebnisse hier etwas dagegen, aber prinzipiell scheint mir die Kunststoffsohle zu dick zu sein. Die Oberkante des Probenhalters im Mikrotom liegt kurz unter der Glasplatte. Die Probe schaut etwas heraus. Sollte nicht die Probe so direkt wie eben möglich kurz oberhalb des Probenhalters abgetrennt werden? Dort ist die stabilste Möglichkeit eines sauberen Schnittes. Bei geschätzten 2-3 mm Distanzstück, die Dicke der Kunststoffsohle, reichen schon minimalste Unschärfen des Messers aus, dass sich die Probe minimalst bewegen kann.
Mit mikro-schnittigen Grüßen, Frank

Wutsdorff Peter · März 22, 2021, 09:10:42 VORMITTAG

Hallo Frank,
"" beim Schärfen von Stech- und Hobeleisen wird auch eine Mikrofase angeschliffen und auch eine s.g. Gegenfase. Letztere auf der gegenüberliegenden Seite.""
Das habe ich auch so gelernt. Aber wichtig: die Gegenseite, also die flache, wird flach auf den Arkansasstein gelegt. Dadurch wird ein ev. entstandener Grat beseitigt.
Aber das hat nichts mit dem Thema des Anstoßens zu tun.
Gruß Peter

Jürgen P. · März 22, 2021, 21:11:06 NACHMITTAGS

Hallo Frank, Hallo Bob,

Eure Bemerkungen finde ich wirklich lehrreich. Ich hatte in Beruf und Ausbildung nie mit Zerspanung zu tun. Verstehe ich das jetzt richtig, wenn ich meine programmierte Zeichnung als Beschreibung der Situation ansehe?

Was wir wissen, ist der Abstand BD: 350µm wird vom Hersteller angegeben. Wenn dann der Winkel BAD 35° beträgt ergibt sich ein Fasenbereich AB von 555µm. Alle Fasen durch nur einen Strich (AB bzw. AD) anzugeben ist eine Idealisierung. Die Inklination (Winkel CAE) ist als 14° angenommen. Die Probe ist in rot angedeutet. Offenbar drückt hier die Klinge auf die Restprobe. Gleichzeitig wird natürlich die Klinge nach oben gedrückt. Es kann nun sein, dass dies gerade die Kraft ausgleicht, die die Klinge von dem Teil der Probe erfährt, der später den Dünnschnitt ergibt. Ziel ist es ja laut dem Wikipedia-Artikel, die Klinge ruhig zu halten.

Ich sehe jetzt ein, dass viel für die 14° spricht. Entscheidend ist natürlich die praktische Erfahrung.

Beste Grüße

Jürgen