Spiegelschleifmaschine

Gerud,
das steht und fällt mit der Umdrehungsgeschwindigkeit des Drehtellers. Damit kommt man via Getriebe auf den Drehmomemntbedarf des Motors. Und der ist bei gut dokumentierten Motoren angegeben, ebenso wie die Nenndrehzahl. Hilfsweise kann man das via Spannungsversorgung und Strombedarf (sowie Wirkungsgrad) auch selbst abschätzen.

Ich denke, dass alles so ab 150 Watt Wellenleistung mit passender Untersetzung für einen 16" ausreichen dürfte (Vergleich das mit einem trainierten Radfahrer, der für Dich im Hamsterrad den Antrieb spielen müsste [:D]). Jenseits von 200 Watt reißt Dir jede Maschine die Finger ab, wenn sie falsch dazwischen gelangen.

Zu den Drehtellerngeschwindigkeiten in U/min ... naja, schau Dir einfach an, wie langsam die in den ganzen Videos der Schleifmaschinen sind ... zu schnell und die Schleif-/Polieremulsion wird per Fliehkraft weggeschleudert.

Hi Gerud,
unterm Strich scheint die Dimensionierung der Mirror-O-Matic ganz gut zu funktionieren.
http://www.mirror-o-matic.com/mom14.html

Die kommen für ihre 14"-Version mit 1/4-PS-Motoren (180W) aus und haben da sicher Reserve für 16", wenn man sie etwas langsamer untersetzt oder per Frequenzumrichter (FU) ansteuert. Größter Vorteil der FU ist, dass man aus 240V Wechselstrom (bis ~2KW gibt es die auch für normalen Wechselstrom) per FU Drehstrommotoren ansteuern kann und diese dabei von ~5% Solldrehzahl bis 100%-Solldrehzahl ihren vollen Drehmoment beibehalten. Neu sind die allerdings recht teuer, gebraucht kann man mit Geduld die auch für ~40 Euro bei Ebay mal ergattern. Dito gilt für Drehstrommotoren mit ~1/50-Untersetzung im Bereich 250W. Da reicht dann eine einfache Riemenuntersetzung zum Drehteller.

Ansonsten dürfte aber jede Art von Elektromotor mit passender Leistung gehen, sofern man sie geeignet ansteuert. Die Leistungselektronik ist heutzutage das kleinste Problem. Selbst computergesteuert per Arduino ist inzwischen alles Mögliche machbar.

Riemenscheiben mit "Taperlockbuchsen" sind ebenfalls günstig als Standardware und einfacher als Lösungen mit Passsfeder (eingefräste Nuten in der Welle und Nabe, in die die Passfeder eingelegt wird und die so das Verdrehen der Welle zur Nabe verhindert. Das Ganze womöglich in enger Passung, die nur mit Erwärmung oder Spezialwerkzeug (Abzugswerkzeug) gelöst/aufgeschoben werden kann.) Allerdings dürften per Klemmschraube verwirklichte Eigenbaulösungen für eine Schleifmaschine sicherlich auch ausreichen (wie die Okularklemmschraube am OAZ). Zumindest hilft so eine Klemmschraube gegen Verrutschen längs der Welle (wie bei Gegengewichten auf der Gegengewichtsstange), wenn die Passfeder und die Welle-Nabe-Passung zu locker sitzt. Da musst Du halt improvisieren können, was am Ende bezahlbar ist und was die Heimwerkstatt hergibt.

Hi Gerud, ich habe beim schleifen meinen FU auch gerne mal bei 85Hz statt 50Hz laufen. Leider knickt da die Leistung stark ein. Das Selbe gilt für sehr geringe Drehzahlen beim polieren mit einem großen Tool. Also ich würde etwas mehr Power empfehlen, wenn Du die Drehzahl nur mit dem FU einstellen möchtest. Bei einem verstellbaren Riehmengetriebe reichen 180W aber sicher aus.
Gruß, Henri

Beitrag bearbeitet, Bilder angehängt.
Das ist mein Hauptmotor, zufällig bei ebay für wenig Geld ersteigert.
Der Motor ist etwa 40cm x 20cm groß und eigentlich für 400V gedacht. Läuft aber auch sehr gut mit 230V FU mit entsprechen weniger Leistung.

Die Getriebekombination und FU lässt eine Drehzahl des Tellers von 5 - 75 U/min zu.
Und noch einen Vorteil von solchen großen Motoren fällt mir gerade ein, da ich gestern den ganzen Abend damit verbracht habe:
Man hört fast nichts wenn sich der Teller dreht. Dagegen machen die kleinen Exzentermotoren richtig Krach...

Hallo Gerud

Auf ein mechanisches Getriebe kann man kaum verzichten .
Bei konstanten Drehmoment sinkt die vom Motor abgegebene Leistung proportional mit sinkender Drehzahl . 5% Drehzahl bedeutet auch nur 5% Leistung , der Motor muß stark überdimensioniert werden .
Hat der Motor einen Lüfter nötig , so funktioniert die Lüftung bei niedriger Drehzahl fast nicht . Es ist kein Dauerlauf mehr möglich .
Manche FU/Motor Kombinationen machen erhebliche Geräusche (Pfeifen), was in ruhiger Umgebung besonders stören kann .

Als Beispiel für billig und einfach zu bauende Untersetzungen hier Bilder von meinem Drehteller zum Polieren .

Sein Motor hat 120 W 1400 U/min
Das Rundriemengetriebe hat : i= 1,43:1 i= 1:1 i= 1:1,43
Das Stirnradgetriebe hat i= 100:1
Die Keilriemenstufe hat i= 3:1
Der Drehteller (max 12")dreht beim Polieren 3,3 /4,4 /6 U/min

Der grüne Rundriemen (hier 6 mm) ist billig als Meterware (in verschiedenen Stärken) im technischen Handel erhältlich . Er wird auf passende Länge geschnitten , erhitzt (zB. Heißluftpistole) und die Enden stumpf zusammengeschmolzen . Die Riemenscheiben sind in der Drehbank mit einem Radiusstahl einfach und schnell zu fertigen .

Für dein Projekt 16" würde ich einen Motor von mindestens 300 Watt S1 (Dauerleisung) oder 500 Watt S2 15 min nehmen . Die grobe Untersetzung mechanisch und zusätzlich einen FU zur schnellen Feineinstellung .

Viele Grüße Rainer

Hallo,

hier mal ein paar Bilder von meiner Maschine mit den Maßen 1,5m*1m. Angetrieben wird sie von 3 unabhängig mit Frequenzumrichtern steuerbaren Drehstrommotoren. Die beiden Exentermotoren haben eine Leistung von 370W, der Motor des Hilfsexenters (rechts hinten)auch noch eine Motorbremse. Der Hauptspindelmotor ist in beiden Drehrichtungen betreibbar und hat auch eine Motorbremse und eine Leistung von 550W. So habe ich genügend Kraftreserven.

Das "Steuerpult" mit einem der Notausschalter. Darunter die Frequenzumrichter.

Eines der drei Getriebe mit den Übersetzungen 2:1, 1:1 und 1:2

Die manchmal notwendige Gestängeentlastung.

Mit dieser Maschine kann ich eigendlich alles machen, was mit einer Hebelmaschine möglich ist. Für sehr kleine Werkstücke ist sie aber nur begrenzt einsetzbar. Dafür habe ich noch ein KTM aus Jena.

MfG Thomas (VdS Mat.zentr.)

Henri,
aus dem Typschild kann man folgende Abschätzung vornehmen:
Leistungsaufnahme: 400V * 0,5A = ~200VA (Watt), wenn Fragen zum Wirkungsgrad (cos phi) außer Acht lässt
Wellenleistung (Leistungsabgabe): 15Nm bei 500 U/min (->500/60 U/sek) = ~125 Watt (in Sternschaltung)

Übrigens: 240V Wechselstrom, die vom FU auf drei Phasen verteilt werden, ergeben genau die 400V, für die der Motor spezifiziert ist.

Wenn Du die Leistung des Motors erhöhen möchtest, muss du die Sternschaltung im Anschlusskasten des Motors auf Dreieckschaltung umverdrahten. (http://elektricks.com/stern-dreieck-schaltung/) Das verdreifacht die Motorleistung, weil dann je Wicklung die 240V nicht nur gegen 'Null' sondern gegen die 240V der zweiten Phase (inkl. Phasenverschiebung sind das 400V) stehen. Nachteil ist, dass der Motor dann auch mehr Abwärme produziert. Allerdings muss der FU darüber informiert werden und nicht jeder beherrscht beide Modi. (Das Anlaufverhalten der Motoren ändert sich.)

Ach noch was: Bis 60 Hz Wechselfeld verträgt praktisch jeder Drehstrommotor ohne Leistungseinbuße/Wirkungsgradverlust, denn die gut die Hälfte der Welt hat 60HZ als Netzfrequenz, während wir 50Hz haben. Motoren sind idR für beide Versorgungssysteme konstruiert. Aber darüber ist es völlig normal, wenn der Wirkungsgrad abfällt. Die Eisenkerne, um die die Motorspulen gewickelt sind, wehren sich gegen zu schnelle Magnetfeldumpolungen.

Hallo Miteinander

In einer Formelsammlung für Drehstrommotore findet man :

Scheinleistung S = Wurzel(3) * U * I : Wurzel 3 = 1,732

Wirkleistung P = 1,732 * U * I * cos(phi)

U = die Spannung zwischen den Außenleiten (L1 , L2 , L3)
I = der Strom . Da die Sröme verkoppelt sind kommt es nur zum Faktor Wurzel 3 und nicht *3 trotz 3 Phasen .
cos(phi) ist das Verhältnis von Wirkleistunt/Scheinleistung .
Mit Wirkungsgrad hat das nichts zu tun .

Für Henri's Motor ergibt sich : U = 400V : I(Drei.) =1,47 A : I(Stern) = 0,49 A

Scheinleistung(Drei.) =1018 VA : Scheinleistung(Stern) = 339 VA

Wirkleisung(Drei.) = 631 Watt : Wirkleistung(Stern) = 238 Watt

Die mechanisch abgegebene Leiszung berechnet sich aus :

Pab) = Drehmoment * Winkelgeschwindigkeit : P(ab) = M *2*phi * n/60sek.

Bei dem Motor finden wir 500 // 53 als Drehzahl .
Es handelt sich also um einen Getriebemotor (siehe auch das Bild) und entsprechend finden wir auch jeweils 2 Angaben für das Drehmoment . Das erste gilt für den Motor bei 500 U/min das Zweite für die Getriebeausgangswelle mit 53 U/min

P(ab Drei.) = 500 * 2phi * 4,6 Nm/60sek. = 241 Watt : Wirkungsgrad 38 %
P(ab Stern) = 500 * 2phi * 1,6 Nm/60sek. = 84 Watt : Wirkungsgrad 35 %

Frequenzabhängigkeit der Leistung :
Unabhängig ob mit oder ohne Eisen . Um ein Magnetfeld aufzubauen braucht es Energie also Leistung * Zeit .
Steht nicht genug Zeit zur Verfügung bekommt der FU den Strom nicht in die Wicklungen . Dadurch fällt das Drehmoment bei hohen Frequenzen ab .

Bei der Spannung von Henri's FU von 230 oder 240 Volt handelt es sich wahrscheinlich um die Spannung Phase gegen Null .
Dies entsprich einer Dreieckspanung von 400 Volt .
Der Motor sollte in Dreieck geschaltet sein und hat dann 241 Watt Abgabeleistung .
Was mich wundert ist die Motordrehzahl 500/60sek.
Dies ist die Syncrondrehzahl eines 12 pol. Motor bei 50 Hz .
Erwartet hätte ich einen Asynchronmotor mit ca. 467 U/60sek.

Viele Grüße Rainer

Nachtrag : Inzwischen habe ich die Leistungsaufnahme meines Drehtellermotors nachgemessen .
37 Watt im Leerlauf und 40 Watt bei Belastung wenn der Riemen durchrutscht , was im normalen Betrieb nie passiert .
Gemessen habe ich das mit einem Energiekosten-Messgerät für 7,95 Euro . Trotz des geringen Preises bei einer 100 Watt Glühbirne zeigt das Gerät 97 Watt , cos(phi)= 1 , bei einem 500 Watt Motor 490 Watt , cos(phi)= 0,8 ; also alles plausible Werte .

Hallo und vielen Dank dass Ihr Euch so um meinen Hauptmotor kümmert. [8D]

Also dann möchte ich mal zwei Bilder anfügen. Ich habe gleichmal dem das Anschlussfeld des Motors geöffnet und siehe da - Dreieckschaltung:

Er ist also schon auf Dreieck - höchste Leistung eingestellt.
Die Lüsterklemmen sind übrigens nur da um die Motorbremse zu entriegeln, Strom oder Schutz würde ich mit sowas nicht verbinden wollen. Die Bremsbacken hatte ich zusätzich noch ausgebaut, da sie Geräusche machten.

Hier noch ein Bild vom FU:

Passt also auch gut. Ich hatte beim Bau der Maschine damals wohl auch etwas rumgerechnet und dann nach einem Motor mit etwa 1U/sek. Das Riemengetriebe halbiert zusätzlich die Geschwindigleit (und verdoppelt das Drehmoment). Außerdem wirkt es schwingungsdämpfend - was ich ebenfalls für wichtig empfand.

Der Motor wird im Dauerbetrieb gerade mal Handwarm, was ich auf die Größe der Kühlrippen schiebe. Ein großer ruiger Motor ist schon was feines - es gibt ja auch viel kleinere mit der gleichen Leistung. Aber da muss ich immer an Staubsauger denken... [xx(]

Grüße, Henri

Da fällt mir noch ein, falls es interessiert:
Die Keilriemenscheiben sind von Mädler:
Artikel: 15311600, 15313100

Hallo,

hier noch mal eine Angabe zu den Motordrehzahlen meiner Maschine. Der Hauptspindelmotor hat 25 U/min., läuft z.Z. aber nur mit der halben Frequenz. Der Hauptexentermotor hat 40 U/min., wird aber auf bis zu 80 U/min. übersetzt. Der Hilfsexenter hat 25 U/min., ist aber auf 12,5 U/min. untersetzt. Alle Motoren lassen sich stufenlos regeln.
Riemenscheiben für den Antrieb einzusetzen hat auch den Vorteil, dass man einen bestimmten Schlupf einstellen kann, der z.B. bei Überlastung zum tragen kommt. Meine Maschine läuft mit Zahnriemen und hat diese Eigeschaft nicht. So hat sich mal ein Brösel beim Feinläppen gelöst und ist zwischen Werkstück und Läppschale geraten mit der Folge, dass danach ein Stück Glas abgerissen wurde. Der Maschine hat das kräftemäßig nichts ausgemacht. Beim Läppen von Hand wäre das nicht passiert

MfG Thomas (VdS Mat.zentr.)