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 Spiegelschleifmaschine - ein paar Gedanken
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Seite: von 2

Robert Ganter
Mitglied im Astrotreff

Schweiz
47 Beiträge

Erstellt am: 24.03.2019 :  21:54:28 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
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



Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig (Albert Einstein)

Bearbeitet von: am:

Rudi FK
Senior im Astrotreff

Deutschland
116 Beiträge

Erstellt  am: 25.03.2019 :  20:36:53 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Robert,

so wie Du schreibst willst Du dich ja nicht mit einem "Low budget -Drehteller" abgeben. Trotzdem hier ein Link zu meinem "Low budget -Drehteller". Auf der dritten Seite ganz Unten.

http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=207729&whichpage=3


Gruß Rudi

Bearbeitet von: am:
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John23
Meister im Astrotreff


784 Beiträge

Erstellt  am: 25.03.2019 :  21:33:31 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Robert,

mal in Kurzform:

ich habe meine Schleifmaschine mit so einem ähnlichen Winkelgetriebemotor gebaut:

https://www.ebay.de/itm/winkelgetriebe-motor-SEM/352625858616?hash=item521a239838:g:8IgAAOSwXu1cl8o0

35 u/min sind auf jeden Fall gut für bis zu 12 Zoll, bei 16 Zoll würde ich evtl. auf 25 U/min gehen.

500 W sollte der Motor schon haben, bei 16 Zoll evtl bis zu 800 W.

Den Motor habe ich unter eine Arbeitsplatte geschraubt. Das ist alles schön flach, passt oben auf eine große Werkbank.

Auf die 20 mm Welle dann eine Keilriemenscheibe drauf und dann darauf fest verbunden einen Querbar der zwei Mitnehmerdorne an jedem Ende trägt.
Das ganze treibt den Teller an, der aber nicht auf dem Getriebelager ruht (das hab ich mich nicht getraut) sondern auf 8 Inlinerrollen, die im 8-Eck angeordnet sind.
Die unterstützen dann auch nicht zentral, sondern eben so dass der Teller sich möglichst wenig weg- bzw. durchbiegt.
Unterm Drehteller (bei mir aus Stein) kam noch eine Blechplatte, damit die Rollen auch nicht auf dem abrasiven Stein (Granit) laufen.

Drehzahlverstellbar braucht das nicht zu sein, man kann auch mit 35 rpm polieren.
Drehstromanschluss musste ich mir legen. Hatte zufällig die 3 Phasen passend im Kellerraum liegen.

Dazu ein Oberarm mit Tool-Dorn, von Hand vor- und zurückschiebbar. Die Tools haben ein recht tiefes Loch, damit der Dorn nicht zuviel Kippkraft auf das Tool ausübt.
Am unteren Ende des Oberarm-Dorns ist noch ein kleines Kugellager (von Inlinern), das passt in ein entsprechendes Alurohr vom Baumarkt, das in die Tools eingeklebt/eingegossen ist.

Ich kann dir auch Zugriff auf meinen Spiegelschleifmaschienen-Dropbox-Ordner geben, dann kannste mal gucken.

klare Grüße
John

ACF-8 "Carstens Nachtauge", Skywatcher FH 120/600 "Wundertüte", Astrokamera "Sponge-Bob" mit Russentonnen MTO-1000 und 3M-6A, 12 Zoll Selbstschliff

Bearbeitet von: John23 am: 25.03.2019 21:35:03 Uhr
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Robert Ganter
Mitglied im Astrotreff

Schweiz
47 Beiträge

Erstellt  am: 25.03.2019 :  22:00:48 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Rudi,

Danke für die Antwort.

Zitat:

http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=207729&whichpage=3



Diesen Thread hab ich doch glatt übersehen. Danke für den Link.
Ich werde mal versuchen, aus den Bildern eine ungefähre Übersetzung zwischen Antriebsrad und Teller herauszulesen. Deine Ausführungen, für welche Spiegel- und Toolgrössen dieser Drehteller geeignet ist, sind jedenfalls sehr aufschlussreich. Kurt hat, wie er geschrieben hat, bei seinem Drehteller ja bei kleineren Spiegeln mit Zusatzgewichten ein Durchrutschen des Antriebsrads verhindert, aber auch da gibt es Grenzen.

Generell: Der Hauptgrund, weshalb ich dieses Thema gestartet habe ist nicht, was ich (jetzt und in nächster Zeit) will, sondern (und das könnte durchaus von allgemeinem Interesse sein), einen Überblick über die Anforderungen für diverse Antriebe, wie sie hier verwendet werden, zu erhalten. Ich habe mir noch keine konkreten Gedanken dazu gemacht.
Meines Wissens gibt es eine solche Zusammenfassung (noch) nicht, mein Eindruck ist aber, dass alle bekannten (erfolgreichen) Schleifmaschinenprojekte eine mehr oder weniger lange Evolution durchlebt haben. Da wäre es durchaus interessant, wenn nicht jeder bei Planung und Ausführung diese Trial und Error Schritte aufs Neue machen müsste.
Deshalb meine Bitte, über eure Erfahrungen (inkl. Irrwege) zu schreiben.


Herzliche Grüsse

Robert

Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig (Albert Einstein)

Bearbeitet von: am:
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Kalle66
Forenmeister im Astrotreff

Deutschland
10050 Beiträge

Erstellt  am: 25.03.2019 :  23:32:23 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Das Schöne an Frequenzumrichtern (VFD) bis 2 kW ist, dass es die mit 240V-Wechselstromanschluss gibt und diese dann Drehstrommotoren ansteuern können. Mit etwas Glück kriegt man die recht günstig gebraucht. Mit etwas Kenntnis kann man deren Datenblätter im Netz dann recherchieren und per Spannungsteiler/Poti regeln. Es muss ja nicht gleich eine Datenbus-Steuerung per PC sein. Nicht jeder hat zu Hause einen Drehstromanschluss oder will den Anschluss vom Backofen/Durchlauferhitzer zweckentfremden.

Das Einzige, was bei solchen VFD dann noch Probleme bereiten kann, ist die Haussicherung. Empfindliche FI fliegen beim Einschalten schon mal raus, weil der Fehlerstrom überschritten wird. Die Teile sind nun mal für die Industrie entworfen.

Drehstrommotoren findet man regelmäßig ebenfalls gebraucht. Im Grunde sind die Dinger unkaputtbar, weil sie ohne Schleifkohlen auskommen. .... und schön leise. Am Besten gleich mit angeflanschten Getriebe so um die 1:30 bis 1:60. Das Untersetzungs-Feintuning lässt sich dann mit Riemenscheiben einstellen.

Moderne Riemenscheiben gibt es ohne Nutkeile mit sog. Taper-Lock-Spannbuchsen (siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Taperlock-Spannbuchse). Das heißt, dass man die eigentliche Scheibe losgelöst von der Klemmung auf der Welle wählt. Die eigentliche Spannbuchse (Taper-Lock) wählt man getrennt passend zum Wellendurchmesser. Man braucht keinen Werkzeugpark eines Maschinenbauers. Die alte Technik bestand immer darin, dass man die Drehmomentübertragung per Nutkeil verwirklichte. Nur muss man Nuten auch fräsen können.

Kalle - Alles wird gut !
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John23
Meister im Astrotreff


784 Beiträge

Erstellt  am: 26.03.2019 :  07:35:59 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Allerseits,

so, jetzt sind ein paar Bilder freigeschaltet, da bekommt man einen guten Eindruck.

Grobschliff:


der Winkelgetriebemotor:


Feinschliff:



Politur:


der Teller aus mit Fliesenkleber verklebten Granitplatten:


Die Rollen und der Antrieb:



klare Grüße

John

ACF-8 "Carstens Nachtauge", Skywatcher FH 120/600 "Wundertüte", Astrokamera "Sponge-Bob" mit Russentonnen MTO-1000 und 3M-6A, 12 Zoll Selbstschliff

Bearbeitet von: John23 am: 26.03.2019 07:39:41 Uhr
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Robert Ganter
Mitglied im Astrotreff

Schweiz
47 Beiträge

Erstellt  am: 26.03.2019 :  13:31:07 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo John,

besten Dank für Deinen Beitrag (und auch für die Bilder Deiner Schleifmaschine).

Ein Schneckengetriebemotor ist sicher eine gute Sache. Grosses Übersetzungsverhältnis und bei entsprechender Auslegung, grosses Drehmoment und robustes Getriebe. Die Kosten (selbst bei einem neuen Motor) sind überschaubar.

Zitat:

35 u/min sind auf jeden Fall gut für bis zu 12 Zoll, bei 16 Zoll würde ich evtl. auf 25 U/min gehen.

500 W sollte der Motor schon haben, bei 16 Zoll evtl bis zu 800 W.



Bei den Drehzahlen komme ich mit, bei den Leistungen nicht ganz.
Ich versuchs mal so zu erklären:
- grundsätzlich interessiert erst mal nur das Drehmoment. Dieses sorgt dafür, dass Spiegel und Tool gegeneinander (drehend) bewegt werden können. Nehmen wir mal an, wir brauchen einen Kraft von 50N (das entspricht fast einem Sixpack 1.5l Flaschen, das Du heben willst), um das Tool gegenüber dem Spiegel zu bewegen und das bei einem Abstand vom Drehpunkt von 0.25m, dann übersetzt sich das auf ein Drehmoment (M) von 12.5Nm, das die Welle abgeben muss.
- Die dazu benötigte Leistung berechnet sich bekanntlich aus
P = omega * M, omega = (2 * Pi / 60) * Drehzahl[RPM]. Dann wäre die bei o.g. Beispiel und 30RPM ca 39W. Bei 800W hättest Du sagenhafte 250Nm resp. eine Kraft von 1kN bei 0.25m Abstand von der Drehachse. Das reisst Dir alles auseinander, wenn was schief geht. (Ich bin bei diesem Beispiel bei der Leistung davon ausgegangen, dass dies die Abgabeleistung am Getriebeausgang ist).

Ein 370W Motor (1/2 PS) liefert je nach Getriebe locker 60-80Nm an der Abtriebswelle. Dass auch das schon reicht, um den Spiegel bei einem Problem zu beschädigen, zeigen die Beispiele von Kai und Thomas.

Das ist mitunter ein Grund für meine Frage: welche Kräfte sind bei Spiegeln (nehmen wir mal an bis zu 80cm Durchmesser, Familienpizzen mal ausgenommen) zu erwarten? Ich weiss, die Frage ist nicht exakt beantwortbar, die erfahrenen Schleifer unter euch müssten aber doch eine ungefähre Grössenordnung "in den Fingern" haben? Eine Überlegung von mir was ja, dass man mit einer Drehmomentsteuerung (-begrenzung) verhindern könnte, dass es überhaupt zu einer Beschädigung des Spiegels kommt. Wenn man Drehzahl und Drehmoment regeln könnte, wäre das möglich.

Zitat:

Den Motor habe ich unter eine Arbeitsplatte geschraubt. Das ist alles schön flach, passt oben auf eine große Werkbank.

Auf die 20 mm Welle dann eine Keilriemenscheibe drauf und dann darauf fest verbunden einen Querbar der zwei Mitnehmerdorne an jedem Ende trägt.
Das ganze treibt den Teller an, der aber nicht auf dem Getriebelager ruht (das hab ich mich nicht getraut) sondern auf 8 Inlinerrollen, die im 8-Eck angeordnet sind.
Die unterstützen dann auch nicht zentral, sondern eben so dass der Teller sich möglichst wenig weg- bzw. durchbiegt.
Unterm Drehteller (bei mir aus Stein) kam noch eine Blechplatte, damit die Rollen auch nicht auf dem abrasiven Stein (Granit) laufen.



Sehr schöne Idee mit den Mitnehmerdornen.
Eine Frage aber zu den Rollen: acht Rollen bilden ein überbestimmtes System. Würden da drei Rollen (stabiles, gleichmässig belastetes System) nicht reichen? Die Granitplatte ist ja bei der Dicke bestimmt bocksteif. Ich habe den Eindruck, dass die Rollen unmöglich gleichmässig belastet werden können (was ja eine gleichmässige Unterstützung der Platte ermöglichen soll). Was war da Deine Überlegung?

Zitat:

Drehzahlverstellbar braucht das nicht zu sein, man kann auch mit 35 rpm polieren.



Hmm, da liest man anderes, insbesondere am Ende der Politur. Aber offensichtlich hat es bei Dir funktioniert :-)

Zitat:

Drehstromanschluss musste ich mir legen. Hatte zufällig die 3 Phasen passend im Kellerraum liegen.



Mit einem kleinen Umrichter erschlägst Du beides: Drehzahlregelung und Drehstromansteuerung.

Alles in allem: eine schöne Maschine, klassisch unter Brückenbaueraspekten designed (wir schlagen überall noch einen Faktor x drauf). Die geht Dir sicher nie kaputt.

Danke nochmals für Deinen Input


Herzliche Grüsse

Robert


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Robert Ganter
Mitglied im Astrotreff

Schweiz
47 Beiträge

Erstellt  am: 26.03.2019 :  13:56:03 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Kalle,

ein Umrichter ist sicher eine gute Sache. Ich kenne aber nur Umrichter von ABB, die eine Drehmomentsteuerung erlauben (nach ABB und DTC, direct torque control googeln). Alle anderen Umrichter, die ich kenne (und die auch bezahlbar sind) bieten "nur" eine reine Drehzahlregelung. D.h. der Antrieb sorgt mit genügend Drehmoment dafür, dass der Motor die gewünschte Drehzahl liefert.

Kann aber durchaus sein, dass ich die Problematik mit zuviel Drehmoment falsch und/oder zu hoch einschätze.

Zum Datenbus noch eine kleine Ergänzung: meine Idee lief darauf hinaus, mit einem einfachen Controller (Raspberry Pi o.ä.) den Antrieb anzusteuern. Die dazu notwendigen Befehle sind nicht komplex. Setzt natürlich Kenntnisse voraus, wie man sowas umsetzt, ansonsten ist es aber keine Hexerei. Was es braucht, ist eine Einstellmöglichkeit für Drehzahl und Drehmoment und ein "Alarm" für zu grosses Drehmoment mit geeigneten Massnahmen.


Zitat:

Drehstrommotoren findet man regelmäßig ebenfalls gebraucht. Im Grunde sind die Dinger unkaputtbar, weil sie ohne Schleifkohlen auskommen. .... und schön leise. Am Besten gleich mit angeflanschten Getriebe so um die 1:30 bis 1:60. Das Untersetzungs-Feintuning lässt sich dann mit Riemenscheiben einstellen.



Unkaputtbar ja. Ich habe beruflich mit Weichenantrieben zu tun (Bahntechnik). Es ist unglaublich, was man einem 500W Motor antun kann, ohne dass der mit der Wimper zuckt...
Das gleiche gilt mit gewissen Einschränkungen aber auch für BLDC Motoren. Je nach Leistungs- und Drehmomentbereich können es diese durchaus (auch aus ökonomischen Gesichtspunkten) mit einem Induktionsmotor / Umrichter aufnehmen. Allerdings findet man die kaum gebraucht, auch nicht in der Bucht.

Das mit den Riemenscheiben passt mir persönlich nicht. Als Elektroingenieur mit zwei linken Händen bei Mechanik ziehe ich eine elektronische Lösung vor. Aber das ist meine Sicht der Dinge .

Taperlock Spannbuchsen kenne ich. Das ist wirklich eine feine Sache. Hat die Welle sogar schon eine Keilnut, ist die Verbindung kaum zu toppen.

Herzliche Grüsse

Robert

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optikus64
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1208 Beiträge

Erstellt  am: 26.03.2019 :  16:19:08 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hi Robert,

dem schließe ich mich Buchstabe für Buchstabe an.

CS
Jörg

gleiche Quali, gleiches Fach ;)

... to boldly go where no man has gone before ...

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Omegon_Tassilo
Senior im Astrotreff

Deutschland
111 Beiträge

Erstellt  am: 26.03.2019 :  16:44:23 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Omegon_Tassilo's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Robert,

ich würde eine worst case-Abschätzung vorschlagen. Nehmen wir einfach mal an, wir haben einen Spiegel mit Durchmesser D/Radius R und Toolmasse M. Reibungskoeffizient zwischen Spiegel und Tool sei f.
Worst Case ist, die gesamte Reibung wirkt ganz aussen am Spiegel. Dann haben wir ein Moment von G*f*R. Bei einem Volltool mit einer Reibungskoeffizient von 1 haben wir dann bei einem 0,5m Spiegel bei einem Toolgewicht von 20kg: Gewichtskraft 20kg*9,81N/kg= 196N im Abstand 0,25m= 49Nm.
Das bei halbem Meter und Reibung 1. Realistischer ist sicher etwas im Bereich 0,25 - ein Reifen auf Asphalt hat nur 0,5 Haftreibung.

Clear Skies
Tassilo

Bearbeitet von: Omegon_Tassilo am: 26.03.2019 16:44:47 Uhr
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Norbi
Neues Mitglied


1 Beitrag

Erstellt  am: 26.03.2019 :  17:54:20 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
servus,
da ich zur zeit mich auch mit den drehteller antrieb beschätigte, suche auch ich noch nach einer lösung.
da mein antrieb für fex-(bosch)mat, viel zu schnell war und zuschwach.( das war halt da)
meine idee, getriebemotor 0,25kw 90upm bei 18nm, keilriemen 3:1, den rest mit einen frequenzumrichter regeln.
bei unserer sternwarte haben wir rolladenmotore mit 13nm verbaut, und mann glaubt es nicht welche kraft sie haben, sind leider nicht für dauerbetrieb gebaut.
noch paar bilder vom fexomat.

schöne grüße, norbert

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John23
Meister im Astrotreff


784 Beiträge

Erstellt  am: 26.03.2019 :  20:42:55 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Robert,

mit der Leistung hast Du schon recht. Ich hab nie gemerkt, dass die Drehzahl auch nur einen Hauch eingebrochen wäre.
So gesehen sind selbst bei einem miserablen Wirkungsgrad 100 W wohl schon mehr als genug.
Tangentialkraft würde ich mal auch so auf 20 N schätzen, kann evtl. bei trockener Polieremulsion auch mal auf 50 N ansteigen, was aber unbedingt
zu vermeiden ist. Das ist dann eigentlich schon ein Bedienfehler. Oder die Pechhaut ist total schlecht angepasst. Dann saugen die auch so komisch.

Wenn man bei 16 Zoll dann auch noch langsamer drehen lässt, reichen 100 - 200 W wohl in jedem Fall aus.

Das mit der statischen Überbestimmtheit hast Du gut gesehen. Die Rollen sind nämlich im Neuzustand auch gar nicht so rund wie man glaubt.
Dazu habe ich jede Rolle etwas schräg gegen eine simple rotierende Schleifscheibe gehalten, also schräg abrollen lassen. Das gibt Abrieb.
Dann vergleichmäßigt sich der Rundlauf. Zum Schluss jedes Rad einzeln mit Unterlegplättchen auf die richtige Höhe justiert.
Den Rest erledigt die Gummiwirkung der Räder selbst. 3 Rollen wären vermutlich auf Dauer nicht tragfähig genug, jedenfalls hab ich's mich nicht getraut.
Beim Grobschliff hab ich ja so 10 kg Teller, 5 kg Spiegel, 7 kg Tool und nochmal 10 kg Gewicht oben drauf, macht zusammen über 30 kg.


Polieren kann man tatsächlich auch bei hohen Relativgeschwindigkeiten. Ich hab nur gemerkt dass zu kaltes Pech kratzt wie blöd.
Daher hab ich dann auch immer den Spiegel im Wasserbad vorgewärmt und das Tool bei Zimmertemperatur gelagert.
Das Tool darf nicht vor Benutzung im Wasserbad erwärmt werden, das verzieht die Pechhaut. Mein 9 Zöller ist wirklich schön glatt.
Beim 12er hab ich das mit dem Anwärmen nicht gemacht, daher ist er etwas rauher. Meine Empfehlung: immer im Hochsommer polieren!

Schick mir noch ein Mail, dann kann ich Dir den Dropbox Ordner freigeben.

klare Grüße
John



ACF-8 "Carstens Nachtauge", Skywatcher FH 120/600 "Wundertüte", Astrokamera "Sponge-Bob" mit Russentonnen MTO-1000 und 3M-6A, 12 Zoll Selbstschliff

Bearbeitet von: John23 am: 26.03.2019 20:47:11 Uhr
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fraxinus
Altmeister im Astrotreff


2895 Beiträge

Erstellt  am: 26.03.2019 :  21:06:36 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Robert,

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

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

Beides zusammen ist keine wirklich gute Idee, zu unterschiedlich sind die Anforderungen.

Mein Stand nach einigen Jahren und gelegentlichen Irrwegen:

- Ausflexen mit Vorrichtung oder aber freihand
- Grobschliff von Hand draussen, mit viel Gewicht
- Feinschliff von Hand drinnen auf dem Drehteller der Poliermaschine

- Auspolieren mit Maschine
- Asti rauspolieren / grobe Vorarbeit von Hand
- grobes Parabolisieren mit Maschnine
- Feinarbeit/Zonenretusche von Hand auf Drehteller (zeitlich oft der längste Abschnitt!)

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.

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!


Zur Auslegung des Antriebs für den Drehteller:

Der begrenzente Faktor ist der Riemenantrieb. Der rutscht normalerweise als erstes durch.
Die Riemenscheibe für den Drehteller einer Poliermaschine sollte Spiegeldurchmesser haben.
Für den Motor reicht bei mir ein 0,55kW Drehstrom-Getriebemotor mit SEW Frequenzrichter.

Direktantrieb ist denkbar, allerdings schwer zu bekommen. Die meisten Getriebemotoren sind viel zu schnell.
Außerdem ist ein Riemen eine einestellbare "Rutschkupplung" und bringt durch den Schlupf auch etwas Unregelmäßigkeit ins Spiel.
Ich finde das an dieser Stelle ganz nützlich.


Zur Auslegung des Antriebs für den Polierarm:

Hier habe ich einen Direktantrieb mit 1,5kW Drehstrom-Getriebemotor mit SEW Frequenzrichter.
Das Teil bleibt unter keinen Umständen stehen und ist deshalb nur mit besonderen Sicherheitsvorkehrungen zu benutzen.
Ein Riementrieb wäre hier auch nicht verkehrt. Aber da der Motor von der Drehzahl passte (viel schneller als der Drehteller) ist das damals so enstanden.

Insgesamt sollten alle Motoren nur mit maximal 1/3 bis 1/2 der Nenndrehzahl laufen, wegen Laufgeräusch und Staubaufwirbelung der Lüfter.

Ich würde also mit einen Drehteller anfangen und den Antrieb entsprechend stabil auslegen.
Damit hat man maximalen Komfort beim Schleifen und Polieren.
Später kann man immer noch einen Oberarm anbauen.

Viele Grüße
Kai

Bearbeitet von: am:
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ThomasH
Senior im Astrotreff


192 Beiträge

Erstellt  am: 28.03.2019 :  20:41:44 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo,

da ich hier schon mal erwähnt wurde, möchte ich noch mal einige Aspekte zu meiner Maschine vorstellen.



Ich habe mich beim Bau meiner Hebelmaschine von der alten Zeiss - Hebelmaschine HM 1 inspirieren lassen. Allerdings habe ich die Kinematik in sofern verändert, dass ich anstatt nur einem Motor (hatte ca. 1,3 KW ) mit fester Drehzahlkopplung zwischen Drehteller und Exzenter drei getrennt steuerbare Spindeln (2 Exzenter- , eine Hauptspindel) einsetze, da man so am flexibelsten ist. Ich kann fast alles mit der Maschine machen, was mit einer einfachen Hebelmaschine möglich ist. Die beiden Exzentermotoren haben eine Leistung von 370 W, der Drehtellermotor 550 W. Alle 3 Getriebemotoren sind über 230 V Frequenzumrichter einzeln regelbar, wobei der Tellermotor auch noch die Drehrichtung ändern kann.



Ich musste aber feststellen, das das Drehmoment bei sehr langsamer Umdrehungseinstellung stark nachlässt. Aber auf Grund der Kraftreserve hat es bis jetzt immer noch gereicht. Ein Exzenter dient der eigentlichen Stricherzeugung und kann relativ schnell laufen (bis 80 U/min), während der andere dabei das Gestänge langsam hin und her bewegt ( W-Striche) und relativ langsam läuft. Ich kann ihn aber auch ausschalten, muss ihn dann aber über die Motorbremse arretieren. Wichtig ist auch noch, dass der Tellermotor über eine steuerbare Motorbremse oder eine ähnliche Arretiermöglichkeit verfügt, was z.B bei Korrekturaufgaben wichtig ist.
Die Motoren sind über ein Zahnriemengetriebe mit den Übersetzungsmöglichkeiten 1:2, 1:1 oder 2:1 an die Wellen koppelbar.



Zum schnellen Wechseln der Übersetzung habe ich die Mororen auf Schlitten mit Langlöchern gesetzt.



Die Steuerelemente sitzen links unter der Deckplatte. Zusehen sind einer der beiden Not- bzw. Einschalter, die Schalter für die Motoren und die Drehzahleinsteller. Der rote Knopf rechts ist ein Sicherrungsknopf, der über eine Relaisschaltung so geschaltet ist, dass die Maschine erst nach dem Drücken des Knopfes angeht. Notschalter sind unbedingt notwendig. Ich habe sie schon mehrere male gebraucht.



Während eines Gespräches mit einem Mitarbeiter einer opt. Firma habe ich erfahren, warum opt. Maschinen mitunter so stabil gebaut sind. Er hat mir gesagt, dass opt. Masch. am besten im "statischen Bereich" arbeiten sollten. D.h., dass sich da so wenig wie möglich was verbiegen oder schwingen soll. Im Gegensatz zum "dynamischen Bereich", wo sich ruhig mal was biegen kann, ohne das es kaputt geht (z.B ein Baum im Wind). So wurde der Rahmen der HM 1 aus 10 cm Profilstahl gebaut.
Ich habe daher für meine Masch. 4cm * 6cm Kastenprofil genommen. Der Rahmen wurde so verschweißt, dass er wieder demontierbar ist. Als Ganzes hätte ich die Masch. auch nicht in den Raum bekommen.



Die Tellerwelle hat oben einen Durchmesser von 12cm, die anderen von ca. 8cm und und verjüngen sich nach unten auf 4,5cm. Sie sind kugelgelagert.



Auf den Exzenterwellen sind dann die Exzenterscheiben mit der Strichlängeneinstellung geschraubt, die über gefräste Nuten realisiert wird.



Da manchmal das Gewicht des Gestäges stört, befindet sich am Ende eines Exzenters ein Ausgleichgewicht.



Die Optik und das Werkzeug können mit jeweils 4 Holzbacken gehalten werden. Das Achsenkreuz ist am Gestägen mit einem Kugelkopf verschraubt.



Ich kann aber auch die in der Optikfertigung oft gebrauchte Methode mit Kugelstift und Lochfutter verwenden.



Das Teleskopgestänge kann ich auch verändern, um z.B. mit Überhang arbeiten zu können.



Wichtig ist auch noch, daß der Drehteller möglichst plan ist. Ansonsten ist starker, nicht beherschbarer Astigmatismus bei unten laufendem Werkstück vorprogrammiert.
Diese Maschine ist wohl auch meine Endlösung für dieses Problem, nachdem ich es zu Anfang auch mit einem zu erst mit einem Scheibenwischermotor, dann mit einer Bohrmaschine, angetrieben Drehteller versucht habe. Als nächstes kam dann eine einfache, aber noch sehr klapprige Hebelmasch. zum Einsatz.

MfG Thomas (VdS Mat.zentr.)



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Robert Ganter
Mitglied im Astrotreff

Schweiz
47 Beiträge

Erstellt  am: 29.03.2019 :  16:22:10 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo John,

Zitat:

Tangentialkraft würde ich mal auch so auf 20 N schätzen, kann evtl. bei trockener Polieremulsion auch mal auf 50 N ansteigen, was aber unbedingt
zu vermeiden ist. Das ist dann eigentlich schon ein Bedienfehler.

Oder die Pechhaut ist total schlecht angepasst. Dann saugen die auch so komisch.



Das ist doch mal eine Hausnummer. Ich denke, dass alles über 50N (auch kurzzeitig) problematisch ist.

Zitat:

Das mit der statischen Überbestimmtheit hast Du gut gesehen. Die Rollen sind nämlich im Neuzustand auch gar nicht so rund wie man glaubt.
Dazu habe ich jede Rolle etwas schräg gegen eine simple rotierende Schleifscheibe gehalten, also schräg abrollen lassen. Das gibt Abrieb.
Dann vergleichmäßigt sich der Rundlauf. Zum Schluss jedes Rad einzeln mit Unterlegplättchen auf die richtige Höhe justiert.
Den Rest erledigt die Gummiwirkung der Räder selbst. 3 Rollen wären vermutlich auf Dauer nicht tragfähig genug, jedenfalls hab ich's mich nicht getraut.
Beim Grobschliff hab ich ja so 10 kg Teller, 5 kg Spiegel, 7 kg Tool und nochmal 10 kg Gewicht oben drauf, macht zusammen über 30 kg.



Sehr interessant. Es gibt einige Beispiele aus den USA (Mel Bartels z.B.), wo nur drei Rollen verwendet werden. Das setzt dann natürlich einen bocksteifen Drehteller und runde Rollen voraus. Eine genügend dicke (>25mm?) runde Aluplatte dürfte eine dieser Vorausssetzungen erfüllen. Ist natürlich auch nicht für umme zu bekommen und schwer.



Herzliche Grüsse

Robert

Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig (Albert Einstein)

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Robert Ganter
Mitglied im Astrotreff

Schweiz
47 Beiträge

Erstellt  am: 29.03.2019 :  16:30:23 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
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

Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig (Albert Einstein)

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