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 Spiegelschleifmaschine - ein paar Gedanken

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Ü B E R S I C H T    
Robert Ganter Erstellt am: 24.03.2019 : 21:54:28 Uhr
Hallo zusammen,

Das Thema Spiegelschleifmaschine (da schliess ich mal alles von einfachem Drehteller bis Zeiss-Style ein) taucht nicht nur im Astrotreff immer wieder auf.
Ich finde es immer wieder erstaunlich, was Leute mit teilweise einfachsten Mitteln zusammenbauen und damit erfolgreich sind. Das zeigt, es muss nicht immer Hightech sein. Anderseits scheinen sich einige Konzepte durchgesetzt zu haben, obwohl sie auch Nachteile mit sich bringen.

Was ich bisher nicht gefunden habe sind Antworten auf grundsätzliche Anforderungen zum Leistungsbedarf. Einige Beispiele (wie Kurts Drehteller) zeigen, dass ein billiger Getriebemotor für einen Drehteller ausreicht, am anderen Ende finden sich dann Maschinen wie die von Kai (Fraxinus) oder Thomas Helsing mit Leistungsreserve ohne Ende (eine Pi x Daumen Abschätzung deutet auf > 50Nm am Teller hin). Gerade letztere haben aber auch davon berichtet, dass dies ausreicht, den Spiegel schneller zu beschädigen oder gar zu zerstören, als man Sch..e sagen kann.

Ich habe mir die letzten Tage mal einige Gedanken darüber gemacht, die ich mit euch teilen möchte und die Fragen aufwerfen, die sich vielleicht in einer Diskussion beantworten lassen. Für mein laufendes Spiegelprojekt ist ein Drehteller oder sog. eine Schleifmaschine kein Thema, der wird „von Hand“ fertiggestellt. Für weitere Projekte könnte das aber eine Option sein. Nun also, ohne bestimmte Ordnung, ein paar Ideen und Diskussionsgrundlagen.

- Egal ob Grobschliff, Feinschliff oder Politur, der Drehteller muss in der Lage sein, den Spiegel (oder das Tool) gegenüber dem Gegenstück zu bewegen. Meine bisher begrenzte Erfahrung mit einem kleinen 6“ Spiegel ist, dass diese Kraft relativ konstant ist. Am grössten ist sie beim Polieren. Variiert sie zu stark lässt dies auf zu wenig Wasser (oder eine schlechte Pechhaut) schliessen.
Zusammenfassend: der Antrieb muss den Teller mit einer relativ konstanten Kraft drehen (also Drehmoment ausüben). Ein grosser Anstieg des Drehmoments lässt auf ein Problem schliessen.
- zu kleine Kraft (Drehmoment) -> Teller bleibt stehen. Ungünstig, der Spiegel wird nie fertig...
- zu grosse Kraft (Drehmoment) -> Gefahr, den Spiegel zu beschädigen. ev. Totalschaden.
- Periodizitäten -> Gefahr von Mustern. Kann vielleicht durch zusätzliche Massnahmen vermieden werden.

Was mir nicht klar ist (und was vielleicht auch noch nie wirklich konkret gemessen worden ist): wie gross sind die (Tangential-)Kräfte am Spiegel? Da ich damit überhaupt keine Erfahrung habe: wie sieht das bei grossen Spiegeln aus? Da hier mit Subdiameter Tools gearbeitet wird, könnte ich mir vorstellen, dass der Unterschied zu einem kleinen Spiegel nicht so gross ist. Letztendlich führt dies zur Frage: wie gross muss das Drehmoment am Drehteller sein? Welche Drehgeschwindigkeiten werden angepeilt? Bei einem Drehteller sind 5RPM vielleicht ok, bei einer Schleifmaschine reden wir vermutlich eher von 30-60RPM beim Schleifen und 1-5 RPM beim Polieren.
Ein anderer Aspekt: wäre eine nichtperiodische Anpassung der Drehgeschwindigkeit(en) sinnvoll?

Ich habe mal einige Antriebstypen verglichen. Drehstrommotor mit Umrichter, Schrittmotor (mit oder ohne Getriebe), bürstenbehafteter DC Motor und bürstenloser (elektronisch kommutierter) BLDC Motor mit Getriebe.
Anfragen bei und Diskussionen mit Motorlieferanten haben klar gezeigt, dass Schrittmotoren sinnlos sind. Der Drehmomentverlauf ist zu unregelmässig, der Preis i.A. Zu hoch.
Die meisten vorgestellten Schleifmaschinen verwenden Drehstrommotoren (Asynchronmaschinen) mit Umrichter und Schneckengetriebe und/oder Untersetzungen mit Riemen. Auch die MoM verwendet dieses Prinzip (wenn auch im Original ohne Umrichter). Das ist sicher die kostengünstigste unter den Leistungsantrieben. Nachteil aber ist, dass das Drehmoment nicht geregelt werden kann.
Kleine DC Motoren mit Getriebe scheinen für einfache Drehteller ausreichend zu sein, für eine „grosse“ Maschine reicht das nicht. Gröbere Geschütze wie Scheibenwischermotoren haben zwar ein akzeptables Drehmoment, eine Begrenzung desselben ist aber nicht so einfach möglich. Zudem haben DC Motoren eine lastabhängige Drehzahl.
BLDC Motoren sind sehr vielversprechend. Je nach Controller können Drehzahl und Drehmoment geregelt werden. Es gibt Motoren mit integriertem Controller, die über einen Feldbus angesteuert werden und die programmierbare Profile abarbeiten können. Diese Antriebe wurden als kostengünstiger Ersatz für Servomotoren entwickelt. Kombiniert mit einem Planetengetriebe sind Drehzahlbereiche von 1-60RPM drin und Drehmomente von mehr als 30Nm. Nachteil: relativ teuer (ca. 1k€ Mit Stromversorgung und „Leitrechner“). Vorteile: (Fast)-Direktantrieb mit genauer Kontrolle von Drehzahl und Drehmoment. Da z.B. das aktuelle Drehmoment zurückgelesen werden kann, könnte man dies als Schutz (Abschalten, Alarm) und oder zur Regelung von Wasser und/oder Schleif-/Poliermittelzufuhr verwenden.

Summiert man alle Kosten auf, sind für eine „grosse“ Schleifmaschine Drehstrom- und BLDC Motor vergleichbar. Anders als erstere findet man BLDC Antriebe aber kaum gebraucht oder auf dem Schrottplatz. Für einen einfachen Drehteller sind DC Getriebemotoren unschlagbar günstig.

Summa summarum würde mich sehr interessieren, was eure Erfahrungen resp. Schätzungen betreffend Drehmoment (oder Tangentialkräften) und Drehzahlen für Drehteller und Schleif-/Poliermaschinen sind.

So, das wars aufs erste. Die Diskussion ist eröffnet :-) Ich freue mich auf eure Ideen, Ergänzungen oder Einwände.


Herzlich Grüsse

Robert


D I E    15   L E T Z T E N    A N T W O R T E N    (Neue zuerst)
ThomasH Erstellt am: 02.04.2019 : 23:06:33 Uhr
Hallo,

die Motoren sind Getriebemotoren mit 40 bzw. 25 U/min. Die Zahnriemenübersetzungen dienen der Grobeinstellung. Alles andere geht dann über die Umrichter.

MfG Thomas
Robert Ganter Erstellt am: 02.04.2019 : 21:31:28 Uhr
Hallo Thomas,

Zitat:

Zitat: „Mich würde noch interessieren, lässt Du die Motoren ohne Getriebe (zusätzlich zu den Zahriemen) laufen?“
Diese Frage verstehe ich nicht so ganz. Was ist damit gemeint?


Ich konnte Deinen Bildern nicht entnehmen, ob Du Getriebemotoren verwendest (d.h. Motoren mit z.B. einem Stirnradgetriebe). Wenn ich es recht überlege, glaube ich allerdings nicht, dass eine Untersetzung von 1:2 ausreicht, um genügend Drehmoment auf die Drehtellerwelle zu bekommen.


Herzliche Grüsse Robert
ThomasH Erstellt am: 02.04.2019 : 20:55:01 Uhr
Hallo Robert,
Zitat: „Mich würde noch interessieren, lässt Du die Motoren ohne Getriebe (zusätzlich zu den Zahriemen) laufen?“
Diese Frage verstehe ich nicht so ganz. Was ist damit gemeint?
Im übrigen möchte ich meine Maschine nicht mehr vermissen. Man kann zwar nicht bei der Arbeit weglaufen, da ich eine sogenannte „Umlaufschmierung“ , wie sie in der Industrie üblich ist, d.h. eine ständige Versorgung mit z.B. Poliermittel aus einem Vorratsgefäß, nicht vorgesehen habe. Das würde auch sehr viel Poliermittel benötigen. Und das ist ja bekanntlich auch nicht gerade preiswert.
Aber sie erspart mir besonders bei größeren Optiken viel Arbeit und außerdem sind die Prozesse exakt steuerbar.

MfG Thomas (VdS Mat.zentr.)
Robert Ganter Erstellt am: 02.04.2019 : 10:06:39 Uhr
Hallo John,

Zitat:

Zitat:
"eine Schleif-/Poliermaschine ist zwar eine Arbeitserleichterung, sie dürfte aber kaum unbewacht laufen."

Das würde ich mal so unterschreiben, wobe ich ich das "zwar" weglassen würde.
Zum Einen gilt: Man muss ja immer die Suspension im Auge behalten. Nicht zu trocken vor Allem.



Ich kann mangels praktischer Erfahrung nur wenig dazu sagen, nur so viel: unbeaufsichtigter Betrieb (beim Polieren) scheint möglich und wird gemacht. Aus der Abschätzung Nutzen/Risiko halte ich mich raus:
- Auf der Webseite von Berthold Hamburger ist ein Video mit Erklärungen zu finden:
http://www.artinso.com/astronomy/mirror-o-matic.html (unter Videos and operation, M-o-M automatic drip system)

- Ed Jones, ein sehr aktiver ATMer aus den USA (der in der Optikindustrie gearbeitet hat, https://opticaleds.com/about/) hat sich ebenfalls ein System mit einem Magnetrührwerk und einer Peristaltikpumpe gebaut, das eine automatische Zugabe der CeO Emulsion ermöglicht: https://www.youtube.com/watch?v=EnXDeR0hMQY

Wie gesagt, ob man das will, ist eine andere Frage, aber es geht.
Beim Schleifen denke ich auch, dass man dabei stehen muss, weniger wegen Blockierungsgefahr, sondern weil man regelmässig den Schlamm wegwischen und neues Carbo beigeben muss.

Zitat:

Und überhaupt beim schleifen und warum das "zwar" weg muss:
man macht sich wahrscheinlich keine Vorstellung von der Arbeitsgeschwindigkeit wenn man bisher keine Maschine hatte.



Sehr eindrücklich. Selbst wenn man den Wutfaktor (wegen des abgestürzten Rohlings) wegrechnet, ist das immer noch rasend schnell. Keine zwei Tage bis "bereit zum Polieren", nicht schlecht, Herr Specht.

Wie gesagt, ob es Sinn macht, die Maschine zeitweise unbeaufsichtigt arbeiten zu lassen, muss jeder für sich selber beantworten, die absolute Aussage "geht nicht, darf man nicht" ist mir aber zu hart.



Herzliche Grüsse

Robert
Kalle66 Erstellt am: 01.04.2019 : 23:53:31 Uhr
Zum Thema Leistung/Nenndrehmoment von Drehstromasynchronmotoren:
Einfach mal auf das Typenschild schauen und mit Motoren hier aus diesem Katalog vergleichen, wenn man im Netz nicht direkt fündig wird.
https://www.georgiikobold.de/uploads/pics/kod_221135_090316_01.pdf

Das Getriebeuntersetzungsverhältnis steigert das Drehmoment an der Schleifspindel im gleichen Verhältnis. Und VFDs sind in der Lage, das Drehmoment auch im langsamen Modus zu erzeugen. Am Ende einfach ~15% Verlust durch Lager/Gertiebe abziehen.
Un der Zusammenhang zur Nennleistung (Watt an der Welle) ist Drehmoment (in NewetonMeter)*Drehzahl*2*pi() geteilt durch 60 (wenn man Drehzahl in U/min hat).
John23 Erstellt am: 01.04.2019 : 22:51:30 Uhr
Hallo Allerseits,

Zitat:
"eine Schleif-/Poliermaschine ist zwar eine Arbeitserleichterung, sie dürfte aber kaum unbewacht laufen."

Das würde ich mal so unterschreiben, wobe ich ich das "zwar" weglassen würde.
Zum Einen gilt: Man muss ja immer die Suspension im Auge behalten. Nicht zu trocken vor Allem.

Und überhaupt beim schleifen und warum das "zwar" weg muss:
man macht sich wahrscheinlich keine Vorstellung von der Arbeitsgeschwindigkeit wenn man bisher keine Maschine hatte.

Dazu folgende Anekdote: mir ist der erste Rohling just nach dem Feinschliff mit 5 mü zu Boden gegangen (aus den Resten wurde später der 9.25er)

So bestellte ich bei Dieter Martini einen neuen Rohling. Da ich nun schon ein Tool hatte, gestaltete sich mein "Spiegelschleiftagebuch" wie folgt (grob aus dem Gedächtnis):

Sa: 9-11 Uhr Pfeiltiefe (Radius) mit Carbo 80 genau einpassen.
11-12 Uhr Tool genau anpassen bis alles perfekt bis zum Rand passt
12-13:30 Mittagspause
13:30 - 14:30 Carbo 80 nochmal zur Sicherheit eine Stunde laufen lassen, Spiegel oft drehen
14:30 - 15.00 alles von Carbo80 reinigen
15:00 - 16:00 Carbo 120
16:00 - 16:30 Reinigen von Carbo 120
16:30 - 17:00 Carbo 220
17:00 - 17:30 nochmal Carbo 220 weils nicht gut passen wollte
18:00 Sportschau

So 10:00 - 11:00 Alu 40 mü
11:00 - 12:00 Alu 18 mü
12:00 Mittagspause
14:00 - 15:00 Alu 9 mü
15:00 - 16:00 Alu 5 mü: Hurra, bereit zu Polieren
16:00 - 18:00 Polierhaut gießen
18:00 Abendessen
19:00 - 21:00 Auspolieren erste Runde, glänzt danach schon richtig schön!

Danach wird es diffiziler, dann kommt Parabolisieren und Zonenfehler beheben (bei meiner Maschine immer schön rotationssymmetrisch!).

Das sind dann schon mal 2 Wochen immer Abends mit viel messen und so, das ist eigentlich der zeitaufwendige Teil. ("the fun part")

klare Grüße
John
Henri Erstellt am: 01.04.2019 : 15:57:26 Uhr
Hallo Robert, habe jetzt mal nachgeguckt und Drehzal gemessen. Am Drehteller habe ich Keilriemenscheiben d140 am Motor und d315 am Teller. Er lässt sich doch nur von 5 bis 65 rpm regeln(vielleicht habe ich das mal rutergestellt). Wobei er im unteren und im oberen Bereich an Kraft verliert. Prinzipiell kann ich das Teil auch mit zwei Händen anhalten. Es ist also nicht soo viel Kraft vorhanden. Beim grob/mittel schleifen habe ich den Motor manchmal einfach so schnell wie möglich drehen lassen. Irgendwann fühlt bzw hört man dann wenn er schwächelt.
Da der Motor ja prinzipiell immer mit Unterspannung (220V statt 400V)betrieben wird, werde ich wohl nicht mal 50% seiner Leistung ziehen können. Er wird auch nicht mal Handwarm.
Apropos, vielleicht ist das auch so ein Punkt. Abwärme sollte nicht am Spiegel ankommen.
Übrigens: Granit ist kein Beton. Da krümelt nichts. Das splittert vielleicht wenn man es darauf anlegt - genau wie Glas.
Aber Siebdruckplatten sind natürlich schneller zu verarbeiten, für die Löcher in meiner Granitplatte habe ich einen ganzen Tag gebraucht.
Mit Karbo und einem Stahlröhrchen. Selbst das anfasen für Senkkopfschrauben war nicht ganz einfach. Aber an Ende geht alles irgendwie! ;)

Gruß, Henri
Robert Ganter Erstellt am: 01.04.2019 : 14:45:32 Uhr
Hallo Henri,

besten Dank für Deinen Beitrag.
Es freut mich wirklich, dass so vielfältige (auch konträre) Beiträge erscheinen.


Zitat:

Ein paar Erfahrungen, die sich für mich als wichtig/nützlich herausgestellt haben möchte ich noch dazu geben.
Die Maschine sollte möglichst wenig Eigengeräusche entwickeln. Besonders beim Drehteller.
Ich habe bei mir einen ziemlich großen 400V Getriebemotor(Zusätzlich mit Keilriemen) in der Mitte verbaut der wie die anderen über einen einfachen 220V FU gesteuert wird. Der FU wurde so eingestellt, dass der Teller von 10 - 80 rpm laufen kann. Und das tut er kaum hörbar. Das ist sehr nützlich, wenn man eine neue Pechhaut zum laufen bringen möchte.



Sehr guter Einwand. Ein lauter Antrieb erschwert es, Geräusche, die auf Probleme hinweisen könnten, rechtzeitig oder überhaupt zu hören.
Die untere Drehzahl von 10RPM erscheint mir recht hoch (z.B. zum Polieren von Hand). Zum Motor schreibe ich weiter unten noch was.

Zitat:

Als Teller würde ich kein Multiplex mehr verwenden, das verzieht sich früher oder später. Habe mir im Baumarkt einfach zwei 600x600 Granitplatten besorgt, rund geflext und die gegeneinander glatt geschiffen. Asti ade.



Bocksteif: ja. Ich habe aber Bedenken, dass sich lösende Granitkrümel zu erheblichem Ärger führen könnten.
Ich werde mich die nächsten Tage mal mit einem befreundeten Schreiner unterhalten. Siebdruckplatten, wie sie z.B. im Fahrzeugbau verwendet werden, gelten i.A. als sehr robust. Wichtig ist dort, die Kanten ausreichend zu versiegeln. Zwei 25mm Platten aufeinander (ev. muss die Beschichtung dazwischen vor dem Verleimen erst abgehobelt/abgefräst werden) sollten steif genug sein.

Zitat:

Die Hebelarmmotoren haben 90W und 250W - bisher war diese Leistung völlig ausreichend.



Beim für die Aufgabe notwendigen Drehmoment (kurzer Hebel am Exzenter) kein Wunder.

Zitat:

Aus Interresse habe ich an der Maschine einen Leistungsmesser fest angebaut. Interessanterweise lag die Höchtleistung aller drei Motoren zusammen noch nicht höher als 250W. Das größte bisher verwendete Poliertool hatte 270mm.
Was ich damit sagen wollte: vermutlich braucht die Leistung der Motoren gar nicht so gigantisch sein.



Danke für die konkreten Zahlen. Das zeigt recht deutlich, dass die an anderer Stelle kolportierten Leistungen durchaus mit einem Fragezeichen versehen werden dürfen.
Natürlich kann es ok sein (insbesondere bei Verwendung einer "Rutschkupplung") einen mehr als ausreichend dimensionierten Motor zu verwenden, v.a. wenn der mehr oder weniger kostenlos zugelaufen kommt . Als Designhilfe wäre aber eine realistische, begründbare Abschätzung hilfreich.

Zitat:

Die Leistung des 400V Hauptmotors kann ich leider nicht bestimmen. Wie gesagt, er hängt an einem 220V(370W)FU.
Aber ich habe mal das Etikett fotografiert:



Ich kann nicht alle Zahlen drauf interpretieren (ich bin kein Motorspezialist), aber ein paar Dinge sind klar. Es hat Angaben für Dreieck- und Sternbeschaltung. S3/60% bei Dreieck bedeutet, dass der Motor in einem Messzeitraum von 10min mit 60% Auslastung betrieben werden kann. Ich gehe deshalb davon aus, dass Du den Motor in Sternschaltung betreibst (S1 bedeutet Dauerbetrieb). Ich würde aus den
weiteren Daten (die etwas widersprüchlich sind, da fehlt mir das Detailwissen zu der Nomenklatur) schliessen, dass der Motor in dieser Konfiguration ca. 200W Leistung aufnimmt. Aus Drehzahl und Drehmoment (kleinere Zahl) komme ich allerdings auf nur 84W. Vielleicht krieg ich da noch was raus.

Was für eine Untersetzung verwendest Du zwischen Motor und Drehtellerwelle?



Herzliche Grüsse

Robert
Robert Ganter Erstellt am: 01.04.2019 : 12:00:53 Uhr
Hallo Kalle

Zitat:

eine Schleif-/Poliermaschine ist zwar eine Arbeitserleichterung, sie dürfte aber kaum unbewacht laufen. Insofern halte ich Raspi und Co für Spielerei.



Das sehe ich anders. Es spielt keine Rolle, ob Du 1s unaufmerksam bist (oder es schlicht gar nicht bemerken kannst) oder Du die Maschine für 1h alleine werkeln lässt: wenns klemmt, dann rumpelt es, wenn Du keine automatische Drehmomentbegrenzung hast.

Zitat:

Hinsichtlich Reibung: Wenn ein Poliertool mal wirklich greift/klebt, dann dürfte da ein Koeefizient von 1 und mehr durchaus realistisch sein. Wenn dann da noch Drehmomentreserve ist, dann hebelt das den Spiegel glatt vom Teller. Da die Riemenscheibe unterm Drehteller als Not-Rutschkupplung zu haben ist nicht verkehrt.



Ich denke, das ist bei Überangebot von Leistung/Drehmoment an der Motor- resp. Getriebewelle ein brauchbarer Ansatz. Wie Du aber richtig geschrieben hast, ist das eine Not-Rutschkupplung. Wo die anfängt zu rutschen ist kaum definierbar. Das Beispiel von Kai in einem seiner Threads (wegen zu wenig Wasser, ich glaube beim Vorversuch zu seinem 28" Spiegel) zeigt, dass das ein Problem sein kann.
Thomas verwendet im Übrigen Zahnriemen (und schreibt selber, dass das ein Durchrutschen und damit diese Not-Begrenzung verhindert). Da wäre eine elektronische Begrenzung ein Ansatz.

Zitat:

Drehzahlen: Die obere Grenze ergibt sich einfach daraus, dass wenn alles zu schnell dreht, Dir die Poliersuspension oder der Schleifbrei per Fliehkraft dann wegfliegt.



Ich denke, nach oben reichen 30RPM locker. Soll ja keine Salatschleuder werden .

Zitat:

Achte beim Bau auch darauf, dass du sie einfach reinigen kannst. Ideal halte ich, wenn man z.B. per Wäscheklammer fixiert Malerfolie auf-/einlegen kann und die anschließend einfach entsorgt. Da dürften dann aber keine scharfkantigen Schrauben etc. im Weg sein.
Über den Drehtellerrand nach unten und wieder nach innen läuft nichts, so lange das sich dreht und Fliehkräfte wirken. Ansonsten eine Tropfnase unten randnah (einfach kleine Rille).



Danke für den Tipp mit der Tropfnase. Schaut man sich Bilder des einen oder anderen Drehtellers an, findet man diese auch (fällt einfach nicht gleich auf).
Ansonsten denke ich, dass eine erfolgreiche Reinigung zwei Dinge bedingt: keine Ritzen und Taschen, in der sich Reste von Carbo und anderen unerwünschten Gästen einnisten können und eine saubere Abgrenzung zu elektrischen / mechanischen Komponenten. Bei den MoMs wird das ja, teilweise, über eine Auffangwanne (z.B. Pflanzentopfuntersetzer) sichergestellt. Ich habe mir schon mal überlegt, einen Nassbereichtisch mit einem Duschvorhang einzufassen (Flüssigkeiten laufen dann nur aussen runter). Auch hier würde eine Rille auf der Unterseite der Tischkante als Tropfnase Sinn machen.

Zitat:

PS:
VFDs kennen (mind.) zwei Grund-Anwendungen: Leistung linear mit Drehzahl (Kran, Lift) oder quadratisch mit Drehzahl (z.B. Gebläseanwendung).



Das ist genau das Problem. Der überwiegende Teil von VFDs ist so ausgelegt, dass lastunabhängig die Drehzahl konstant gehalten wird.
Was mMn. bei unserer Anwendung gefordert ist, ist eine drehzahl- *und* drehmomentbegrenzte (begrenzbare) Regelung. Asynchronmaschinen mit VFDs werden meist so ausgelegt, dass Leistung/Drehmoment sicher ausreichen, eine Begrenzung (wie z.B. bei Servoantrieben) ist mir noch nicht begegnet. Aber ich lasse mich hier sehr gerne eines besseren belehren. Asynchronmaschinen mit Umrichter sind, wie Du ja schon geschrieben hattest, unkaputtbar und (selbst neu) die günstigste Lösung.


Herzliche Grüsse

Robert

Henri Erstellt am: 31.03.2019 : 19:10:55 Uhr
Hallo Leute, das Meiste was ich hier beitragen könnte wurde eigentlich schon gesagt.

Ein paar Erfahrungen, die sich für mich als wichtig/nützlich herausgestellt haben möchte ich noch dazu geben.
Die Maschine sollte möglichst wenig Eigengeräusche entwickeln. Besonders beim Drehteller.
Ich habe bei mir einen ziemlich großen 400V Getriebemotor(Zusätzlich mit Keilriemen) in der Mitte verbaut der wie die anderen über einen einfachen 220V FU gesteuert wird. Der FU wurde so eingestellt, dass der Teller von 10 - 80 rpm laufen kann. Und das tut er kaum hörbar. Das ist sehr nützlich, wenn man eine neue Pechhaut zum laufen bringen möchte.
Als Teller würde ich kein Multiplex mehr verwenden, das verzieht sich früher oder später. Habe mir im Baumarkt einfach zwei 600x600 Granitplatten besorgt, rund geflext und die gegeneinander glatt geschiffen. Asti ade.

Die Toolführung sollte keinen Druck von oben auf das Tool ausüben, deshalb das seltsame Strippen/Feder Gedöns über der Maschine. Thomas hat das bei seiner Maschine schlauer mit Gegengewichten gelöst.

Eigentlich wollte ich auch eine etwas komplexere Steuerung bauen, es wurde dann aber doch nur eine einfache Steuerung mit Relais und drei Pottis zur Geschwindigkeitsregelung. Später habe ich dann noch drei Drehzahlmesser angebaut. Die Zähler-Platinen gibt es im einstelligen € Bereich. Es reichte eine Lichtschranke und ein Enkoder aus dem 3D Drucker für jede Achse.


https://www.sternwarte-kletzen.de/images/technik/spiegelschleifmaschine/encoder-50mm.stl

Die Hebelarmmotoren haben 90W und 250W - bisher war diese Leistung völlig ausreichend. Leider macht besonders der kleine Motor sehr seltsame Geräusche, was mit der Zeit nervt. Ich vermute, dass der wohl für einen vorgeschalteten FU einfach nicht geeignet ist, aber er war geschenkt. :)
Aus Interresse habe ich an der Maschine einen Leistungsmesser fest angebaut. Interessanterweise lag die Höchtleistung aller drei Motoren zusammen noch nicht höher als 250W. Das größte bisher verwendete Poliertool hatte 270mm.
Was ich damit sagen wollte: vermutlich braucht die Leistung der Motoren gar nicht so gigantisch sein.
Die Leistung des 400V Hauptmotors kann ich leider nicht bestimmen. Wie gesagt, er hängt an einem 220V(370W)FU.
Aber ich habe mal das Etikett fotografiert:

Hier hatte ich mal ein Video hochgeladen, der linke Hebel schleudert hier gerade eine 50cm Granitscheibe über den Rohling!
https://www.sternwarte-kletzen.de/images/technik/600mm_newton/151128-600-f320.mov

Beste Grüße, Henri
John23 Erstellt am: 31.03.2019 : 13:07:49 Uhr
Hallo Robert,


eine 25mm Aluplatte ist nicht sehr steif. Kaum eine Unterschied zum Spiegel selber, eher noch schlechter.
War es nicht so, dass die Steifigkeit mit Dicke hoch 4 geht?

Dann lieber ein 50 mm Multiplex-Brett oder wie bei mir eine 40 mm Steinplatte.
40 mm Stein wird aber oberhalb 12 Zoll schon unhandlich schwer, da würde ich wohl auf Multiplex wechseln.

klare Grüße
John

Kalle66 Erstellt am: 29.03.2019 : 19:40:36 Uhr
Robert,
eine Schleif-/Poliermaschine ist zwar eine Arbeitserleichterung, sie dürfte aber kaum unbewacht laufen. Insofern halte ich Raspi und Co für Spielerei.

Hinsichtlich Reibung: Wenn ein Poliertool mal wirklich greift/klebt, dann dürfte da ein Koeefizient von 1 und mehr durchaus realistisch sein. Wenn dann da noch Drehmomentreserve ist, dann hebelt das den Spiegel glatt vom Teller. Da die Riemenscheibe unterm Drehteller als Not-Rutschkupplung zu haben ist nicht verkehrt.
Drehzahlen: Die obere Grenze ergibt sich einfach daraus, dass wenn alles zu schnell dreht, Dir die Poliersuspension oder der Schleifbrei per Fliehkraft dann wegfliegt.

Achte beim Bau auch darauf, dass du sie einfach reinigen kannst. Ideal halte ich, wenn man z.B. per Wäscheklammer fixiert Malerfolie auf-/einlegen kann und die anschließend einfach entsorgt. Da dürften dann aber keine scharfkantigen Schrauben etc. im Weg sein.
Über den Drehtellerrand nach unten und wieder nach innen läuft nichts, so lange das sich dreht und Fliehkräfte wirken. Ansonsten eine Tropfnase unten randnah (einfach kleine Rille).

PS:
VFDs kennen (mind.) zwei Grund-Anwendungen: Leistung linear mit Drehzahl (Kran, Lift) oder quadratisch mit Drehzahl (z.B. Gebläseanwendung). Entsprechend steuern die die Strom-Spannungskurve für Drehstrommotoren. Ohne Drehzahl-Feedback halten die die Drehzahl +/-5% im Bereich von 10% bis 120% der Nenndrehzahl gängiger Drehstommotoren. Das erkennen die dann am Stromverbrauch/Blindleistung etc. durch Messen der Drehstomwicklungen im Motor, die sie versorgen. Und das schafften VFDs schon vor 25 Jahren. So alte Teile kann man immer wieder bei ebay für um die 50,- Euro ergattern. Neu sind die m.E. viel zu teuer.
Robert Ganter Erstellt am: 29.03.2019 : 16:59:43 Uhr
Hallo Thomas,

vielen Dank für die detailliert Beschreibung Deiner Maschine. Es ist für mich ein gutes Beispiel dafür, was man, entsprechende mechanische Fähigkeiten vorausgesetzt, hinkriegt.
Du hast einige Details beschrieben, auf die ich (wie auch auf die Ausführungen von Kai) in einem eigenen Post zusammenfassend eingehen möchte.
Mich würde noch interessieren, lässt Du die Motoren ohne Getriebe (zusätzlich zu den Zahriemen) laufen?

Zitat:
Notschalter sind unbedingt notwendig. Ich habe sie schon mehrere male gebraucht.



Das kann ich nur sehr deutlich unterschreiben! Wir bewegen uns hier in Leistungsbereichen (Kräfte, Drehmomente), die in kürzester Zeit schwere Verletzungen hervorrufen können. Ideal wären übrigens Pilztaster, die 1. mit einem Faustschlag (ohne gross zielen zu müssen) ausgelöst werden können und die erst wieder entriegelt werden müssen, bevor die Show weitergeht.



Herzliche Grüsse Robert
Robert Ganter Erstellt am: 29.03.2019 : 16:49:37 Uhr
Hallo Kai,

danke für Deine detaillierte Einschätzung.
Ich werde nicht auf alles eingehen, ich fasse meine Erkenntnisse aus den diversen interessanten Postings in einer eigenen Nachricht zusammen.

Zitat:

die beste Maschine ist die, die gar nicht erst gebaut werden muss

Oder anders:
Eine Schleifmaschine braucht es eher nicht.
Eine Poliermaschine schon eher.




Ich weiss nicht, ob ich mich an die Flex(omat) Methode heranwage, aber Handarbeit mit einer Diamantscheibe soll auch schon schneller gehen, als mit 80er Carbo. Die faulste (und teuerste) Variante ist, dies dem Glaslieferanten zu überlassen...

Zitat:

Warum der gesamte Schliff von Hand?
Das liegt daran, daß es gerade bei dünnen Spiegeln einer sensorischen Rückkopplung bedarf.
Eine Maschine kann man ohne Sensorik nur sehr vorsichtig werkeln lassen.
Von Hand geht es definitiv schneller und der Kraftaufwand ist gering.



Meinst Du hier die Gefahr, dass was festklebt, blockiert?

Zitat:

Bei der Politur (Auspolieren) braucht es maximale Kraft und Ausdauer.
Es geht selbstverständlich von Hand, aber wenn es eine unmenschliche Aufgabe gibt die man an eine Maschine deligieren kann, dann diese!



Ja, schon ein 150mm Spiegel ist ganz schön anstrengend. Was mir hier aufgefallen ist, dass ein deutliches Zeichen, dass da jemand (nicht der Schleifer!) Durst hat die erhöhte unregelmässige Kraft ist, mit der die Pechhaut arbeitet. Ich werde dazu in einem nächsten Post etwas schreiben.

Zur Auslegung des Antriebs werde ich auch dort etwas schreiben. Deine Ausführungen sind sehr lehrreich und haben mir auch gezeigt, woher einige Kenngrössen kommen, die so herumschwirren.

Ich weiss, sag niemals nie. Ich glaube aber kaum, dass ich mich in Durchmesserbereiche vorwagen werde, die Du beackerst hast. So wird es den meisten gehen, bei 50cm Spiegeldurchmesser ist Schluss. Damit ist schon eine Designgrenze für eine Maschine festgelegt. Eine Poliermaschine / Drehteller für einen 50cm Spiegel kann man anders auslegen, also für 1m+ :-))

Vielen Dank nochmal für Deine Ausführungen

Herzliche Grüsse

Robert
Robert Ganter Erstellt am: 29.03.2019 : 16:30:23 Uhr
Hallo Tassilo,

super, das gefällt mir. Ich hätte nicht gedacht, dass dieses Thema solch tollen Feedback generiert :-)

Deine Berechnung lässt sich auch für die maximale Kraft verwenden, die über eine Rolle bei einem Drehteller übertragen werden kann, bevor er durchrutscht.

Ich würde auch sagen, dass f < 0.25 realistisch ist. Ich habe gestern mal im Baumarkt eine TPE Rolle besorgt und Rutschversuche an diversen Oberflächen gemacht. Die meisten Oberfächen rutschen relativ schnell. Am besten sind raue Oberflächen. Wenn ein Spiegel oder Tool also langsam so schleppend "fliesst", dann stimmt was nicht.


Herzliche Grüsse

Robert

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