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Schleif-O-Mat

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#1

Moin moin,

momentan bin ich total von der 3D-Druckerei (FDM) begeistert und staune über die Möglichkeiten :astonished:
Leider finde ich eine Sache bei dem FDM/FFF-Verfahren störend: die Oberflächenstruktur :neutral_face: Diese ist für die meisten Anwendungen zweitrangig, aber nicht wenn ein Medium (Gas/Flüssigkeit) durch ein gefertigtes Objekt geleitet und dabei möglichst keine störenden und geschwindigkeitsabhängigen Interferenzen (Schwingungen) erzeugt werden sollen. Und der wichtigste Aspekt: :point_up: die äußere Erscheinung :point_up:

Wie man PLA und ABS glatt bekommt, kann man :point_right: hier nochmal nachlesen!

Zum Projekt:
Nachdem @Alex mir gesagt hat, wie die “Brillengestelle aus dem 3D-Drucker” von “prolet-eyewear.de” geglättet werden, wollte ich einen “tumbler” haben. Das Prinzip basiert auf dem Gleitschleifen, genauer gesagt dem Vibrationsverfahren. Ein Behälter wird mit Schleifmaterial und Schleifgut gefüllt und in Vibration gebracht, wobei das ganze Material im Behälter anfängt zu “schwimmen”. Alles vibriert ständig in einer Bewegung durcheinander und schleift so das Schleifgut ab. Und nach Stunden hat man dann eine gleichmäßig veredelte Oberfläche. Einen Eigenbau findet man auf dieser Seite im unteren Teil.

Dann gibt es noch die einfachere Variante des Trommelschleifens, wobei eine geschlossene Trommel auf der Seite liegend gedreht wird. Die Trommel benötigt dann im Inneren eine eckige Form oder eine Art Rührwerk, damit das Schleifmaterial und Schleifgut auch schön durcheinander bewegt wird.

Zum Schleifmaterial:
Wallnussschalen, die man zum polieren nutzt sind für den o.g. Nutzen nicht geeignet. Es muss gröber und schwerer sein, wie Schleifkörper aus Keramik. Aber das versuche ich dann heraus zu finden, wenn das Gerät fertig ist.

Die Variante des Trommelschleifens scheint mir die einfachste Konstruktion zu sein, die es sich lohnt zu bauen. Eventuell hat jemand von Euch noch einen alten Motor rumfliegen, der auch für den Dauerbetrieb (Stunden bis Tage) geeignet ist. Die Trommel sollte schon etwas größer sein (5 Liter!?, Betonmischer :grin:), damit das Schleifmaterial auch das nötige Gewicht aufbringt, um Ordentlichen Abrieb am Schleifgut zu erzeugen.

#2

Moin Gunnar, saucoole Idee! Ich finde ja den Tumbler des Spaniers elegant… wollen wir den vielleicht im FabLab bauen und dort hinstellen? Die Schleifproblematik taucht tatsächlich relativ häufig auf!

#3

Ich habe mir mal ein spanisches Konstrukt angeschaut. Da wird der Motor direkt an die Unwucht angeflanscht. Wenn das ganze länger halten soll, muss der Motor entkoppelt werden. Ansonsten werden die Motorlager relativ fix über den Jordan gehen.
Zum Motor: Dieser muss Dauerbetrieb standhalten (Nennbetriebsart S1), denn das schleifen dauert Stunden. Eine Bezugsquelle könnten “Schrottplätze” sein, auf denen ausrangierte Waschmaschinen und Trockner landen. Dort sind Asynchronmotoren verbaut, 230V und für Dauerbetrieb geeignet. Bei vielen Maschinen, die auf dem Schrott landen ist das Fehlerbild eine defekte Steuerung oder ein nicht mehr laufender Motor. Beides ist gut! Die Motoren sind robust und wenn die nicht mehr laufen, sind meist nur die Kohlebürsten (5-10€) runter😉, selten sind wirklich Wicklungsschäden vorhanden.

#4

Wie steuern wir denn so einen Motor an? Frequenzumrichter? Hast du eine Idee woher wir so etwas bekommen könnten?
Zur Lagerung: Wenn wir den Motor entkoppeln müssten wir die Welle denn extra (und stabil) lagern… hat zufällig jemand stabile Lager?
Zur Entkopplung würde mir auf Anhieb ein verschraubter, flexibler Schlauch einfallen.

Oder mal eine andere Idee: in Waschmaschinen ist der Motor glaube ich über einen Keilriemen angeschlossenn und die Lager sind ziemlich stabil… vielleicht sollten wir eine komplette Waschmaschine nehmen und umbauen?!

#5

Eine Waschmaschine ist vielleicht garnicht mal verkehrt. Da hätte man auch eine Pumpe integriert und sie ist wasserdicht. Die Trommel könnte man mit Gummi-/Betumenmatten auskleiden (Lärm…) und für einen Reihenschlußmotor hätte ich noch eine Schaltung, um die Drehzahl zu regeln. Das ganze bekommt noch eine einstellbare Start- ( Start in x Stunden) und Endvorgabe (fertig in x Stunden). Vielleicht auch via Raspi/Arduino Steuerung, mit integrierter Pumpensteuerung.

#6

Jo, das wäre doch was! Es gibt doch sogar kleinere Waschmaschinen als normal… die würde nicht so viel Platz verbrauchen!

Also Steuerung austauschen, Wassersystem als Kreislauf und Filter einbauen und dämmen, fertig ist die Maschine!

#7

Yeah!:grinning:
So eben flog ein Doppelschlußmotor ins Haus! Das ganze Gerät ist ein 220V Gleichstrommotor den man über die Spannungshöhe regeln kann. Bei ca.55V geht der schon gut los und ist für einen Tumpler mehr als geeignet.

Zur not muss man diesen per PWM oder mit einer Dimmerschaltung bei =220V regeln, wobei ich niedrige Spannungen besser finde (Sicherheit).

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#8

Moin Moin!

Da spuckte doch die Geburtstagskiste eine Helium-Einwegflasche aus, mit einem Durchmesser von 30,5cm. Diese habe ich in der Mitte getrennt und abgeschliffen.

Das sollte einen ordentlichen Schleifbottich geben. Desweiteren habe ich noch eine Zugfeder rumfliegen, die man zum entkoppeln von Motor und Unwucht nutzen kann. Jetzt benötige ich nur noch Schwingungsdämpfer aus Gummi um den Bottich flexibel zu lagern.

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#9

Moin,

gestern war ich mal mit den Sachen im Lab und habe das Ganze für Euch zusammengesetzt, wie ich mir das grob vorstelle.

:confused: Ja, ich weiß…aber um Farbe und Verschalung kümmere ich mich später. Ansonsten gefällt mir das Rosa!

Zum Motor und der Ansteuerung:

Ich habe einen Universal-Trafo mit der Eingangsspannung von 200-270V und einer Sekundärspannung von 90-120V. :point_up: Die Spannung wird über Brücken am Trafo eingestellt. Dahinter hatte ich einen Brückengleichrichter geschaltet, von dem ich auf den Motor gegangen bin. Den Testlauf habe ich dann mit dem regelbaren Trenn-Trafo (im Fab-Lab) gemacht und er läuft.

Zum „Gleich-Riecht-Er“ :poop:
Der von mir verwendete Brückengleichrichter besteht aus zwei Thyristor-Dioden-Modulen (IRKH56-4), die 60A Dauerlast vertragen und die positive Halbwelle steuern können. :scream: „sooo stark, bei max. 500W Dauerlast!?“
Ich hatte nichts anderes bei mir rumfliegen und falls jemand Interesse an diesen Backsteinen hat, würde ich diese gegen einen kleineren Gleichrichter tauschen. (Ich will nichts aus Dioden löten :wink: )
Damit diese Module auch als einfache Gleichrichter genutzt werden können, muss der Thyristor zur Diode „umfunktioniert“ werden. Dazu wird eine Diode von der Thyristoranode zum Gate-Anschluss geklemmt/gelötet (danke nochmal @dennis_pohle für die Dioden). Fertig!

Zur Steuerung:
Ich will es ganz einfach - eine einstellbare Laufzeit, einen Drehzahlregler (Dimmer) und alles ohne intelligente Steuerung! Dies vereinfacht die Darstellung in einem Schaltplan und wirkt sich auf die evtl. Fehlersuche (falls ich nicht erreichbar sein sollte) positiv aus. Zudem muss diese Maschine nur „rütteln“.
Da ich induktive Last (einen Trafo) regeln will, brauche ich einen Phasenanschnitt-Dimmer. :point_up: Bei Phasenabschnitt gibt es Probleme mit Spannungsspitzen, die Halbleiter (auch Gleichrichter) zerstören können.

Vielleicht habt Ihr noch Ideen, also her damit! :wink:

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#10

Das Teil geht ja mit Riesenschritten voran! Du fragtest nach Ideen und ich hab wleche! Erstmal ein guter Grundgedanke, das Teil so einfach wie möglich aufzubauen. Daher würde ich vielleicht einfach eine Zeitschaltuhr vor die Stromzufuhr einfügen?! Wenn wir die Laufzeit einfach über die Abschaltung der Stromzufuhr regeln, gibt es (soweit ich das durchblicke) auch keine Probleme mit Spannungsspitzen…
Hast du schon ne Idee für die Unwucht? Wollen wir da vielleicht einen Plastikbecher ausprobieren?

#11

Einen Plastikbecher!? Jetzt machst Du mich aber neugierig! Und die Unwucht muss noch an die Rüttelplatte und zwar gelagert. Da bin ich noch Ideenlos :neutral_face:

#12

Ja ne, ich hatte mich undeutlich ausgedrückt… der Plastikbecher kommt natürlich in die Schüssel.

Für die Anbindung der Unwucht hätte ich noch Kurbelwellenlager aus einer großen Vespa liegen, die könnte man an die Schüssel anschweißen!

#13

Hier eine Idee für eine Schaltung:
Mit S1 schaltet man die Maschine und das Zeitrelais K1 ein. K1 zieht an und T1 wird über den Dimmer besaftet. Der Motor läuft. Einfach!

#14

Und wie sieht es bei der Selbsthaltung mit der Abschaltung aus?
Ein Gesichtsbräuner hat meistens eine “Eieruhr” die den Strom ein- bzw. ausschaltet. Allerdings wird die einstellbare Zeit zu kurz sein.

LG
Dennis

#15

Moin,
Ich habe erstmal mit einem Zeitrelais gespielt. In der Skizze ist der S1 ein Taster, der das Zeitrelais einschaltet, das darauf in Selbsthaltung geht. Nach Ablauf der eingestellten Zeit fällt das Zeitrelais, sowie die Selbsthaltung ab und die Maschine steht. Die wird erst wieder durch betätigen von S1 eingeschaltet.

#16

Hallo!

Viel Zeit ist vergangen und ich habe die Einzelteile aus dem Fablab geholt, damit ich in meinen freien Minuten mal zu Potte komme. Ich habe die Elektronik (besser Elektrik-Tick) im „Kleinen Schwarzen“:wink: versenkt. Was für ein Fummel-Kram, aber es hat geklappt. Dazu wurde das ganze nun „provisorisch“ an das Maschinengerüst geschraubt.

Es ist nun schon ganz schön schwer, ich schätze die Konstruktion auf 30-40kg und dazu keine Augenweide. Igor lässt Grüßen und Bombensicher ist es auch.

Die letzten Schritte sind nun den Rütteltrog schwingend an dieses Ding zu Schrauben. Nebenbei versuche ich mich gerade an einem 50W-Vollröhren-Bass-Amp, aber dazu mehr wenn ich mit diesem Ungetüm fertig bin.

Gruß Gunnar

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#17

Es lebt! :scream:

Nun ist der Schleif-O-Mat fast fertig. Schöner wird das Maschinchen, wenn es seine erste Bewährungsprobe geschaft hat…einen mehrstündigen Testlauf, ohne Auswurf von Muttern und Funken :zap:

Es fehlt nur noch ein Phasen-Anschnittsdimmer, um die Drehzahl zu regeln. Ein eben erfolgter Testlauf, an einem regelbaren Labornetzteil lief schon ganz gut (Video folgt).

Den Schleifbottich werde ich mit Spanngurten auf der Rüttelplatte fixieren. Ob das alles hält, wird sich ergeben. Meine Überlegungen dazu sind folgende:

  • einfacher Austausch des Bottichs (falls kaputt)

  • wenn nass geschliffen wird, kann man die Flüssigkeit einfacher auskippen

  • die Maschine bekommt nocheinmal ein anderes Design

Bis später

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#18

Verdammt lang ist es her, aber da bin ich!

Ein kurzes Update zu dem Vibrator: Ich habe mir ein größeres Gehäuse gegriffen und mich gestern abend daran versucht.

Es gab noch einen AUS-Schalter mit arretierung (von einem alten Not-Aus) und eine schicke Zeichnung mit neuem elektronischen Aufbau. In den nächsten zwei Wochen ist das Ungetüm fertig und wird dann im FabLab einziehen.

#19

Moin Gunnar!
Zu dem Tollen Projekt muss man nichts mehr sagen :grinning: :thumbsup:

Wie siehts denn nun aus?
Wird der Dimmer noch benötigt?
Ich denke das sollte das kleinste Problem sein.
Wir wollen endlich schleif-o-maten!! :grin:

#20

Hey Marcel,

ein Dimmer wird nicht mehr benötigt. Aber gewiss etwas mehr Zeit bei mir :neutral_face:
Etwas flüssige Schraubensicherung hier und da, ein kleines Update am elektrischen Aufbau (die erlaubten Ableitströme nach DIN VDE sind geringfügig drüber). Da drücke ich auch kein :eye: zu.
Auf jedenfall werde ich diesen Monat noch ins Lab kommen und mich darum kümmern!