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Die Werkstatt-Ecke

Eignet sich ein Linearmotor für die Seitenverstellung von Schneeschildern

Elektrischer Linearmotor für die Seitenverstellung eines Schneeschildes

Ich habe den Test gemacht

Habe für den Versuch einen elektrischen Linearmotor 12V beschafft. Der Antrieb hat einen Hub von 100 mm und eine max. Druckkraft von 300 kg. Also ist er eher einer der kräftigen Spindel getriebenen Linearmotoren und das sollte er auch sein. Die einzige Möglichkeit des Einbaus ist die Diagonale. Das alles ist ein Versuch und ich versuche die Arbeitsschritte überschaubar gering zu halten.
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Zunächst fertige ich aus 25 mm Vierkantmaterial die Aufnahme für den Gabelkopf aus Kunststoff..
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..und versehe diesen mit einem Winkelgelenk aus Edelstahl mit M12 Gewinde.
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Da die Funktion des Gabelkopfes, wegen des Edelstahl-Winkelgelenkes hinderlich sein wird, muß der Gabelkopf daran gehindert werden, eine Winkelposition einzunehmen. Diesen Job übernimmt später das Winkelgelenk, welches nicht wie der Gabelkopf eindimensionale Bewegungen zuläßt, sondern auf Grund seiner Kugelform zweidimensional arbeitet. Hierfür wird aus dem Rundmaterial eine Hülse angefertigt.
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Dennoch braucht der Gabelkopf zunächst ein Gegenstück, welches ich hier gerade auf der Drehbank bearbeite. Auf einer konventionellen Drehmaschine ohne jeglichen CNC Klimbim arbeite ich mittels der zwei Handräder einen quasi Kugelkopf auf ein Ende. Im Fachjargon bezeichnet man diesen Arbeitsschritt mit "Kugel auskurbeln".
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Zum letzten Verfeinern der Kontur hilft etwas Schmirgelleinen. Nicht zu verwechseln mit Schmirgelpapier, welches für die Holzwürmer (Schreiner und Konsorten) erfunden wurde. Das Leinen ist sehr reißfest und zerblöckelt nicht gleichbei der nächsten scharfen Kante.
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Nach dem Überdrehen trenne ich das Werkstück mit einem Stechstahl, oder Stechmeißel, von der Materialstange. Das geht schneller als es zu sägen.
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Nun drehe ich das Werkstück herum und spanne es in eine Spannzange. Nach dem Bohren wird das Gewinde auf der Maschine geschnitten. Hier wird später ein Gewindebolzen eingeschraubt.
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Jetzt gehen wir rüber zur Fräsmaschine und tragen die beiden gegenüber liegenden Seiten ab, bis mittig die gewünschte Stegbreite entsteht, die Breite der Nut des schwarzen Gabelkopfes.
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Seitlich, mittig zum Kugelkopf wird eine Bohrung gesetzt. Hier drin sitzt später ein Verbindungsstift, der beide Gelenkstücke miteinander verbindet.
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Ich fertige gleich zwei der Werkstücke, denn für oben und unten am Linearmotor werden die gleichen Teile gebraucht. Abbildung zeigt das dem schwarzen Gabelkopf gegenüberliegende Ende.
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Auf diesem Bild kommt jetzt auch die große Hülse zum Einsatz. Am Ende der Hülse ist der Deckel zu sehen, der auch den Winkelkopf aufnimmt. Dieses Teil ist von innen so konstruiert, daß der Gabelkopf in seiner Funktion blockiert ist.
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Hier lag der erste gut gemeinte, aber falsche Denkansatz. Mit dieser Befestigungslösung würden unliebsame Seitenkräfte entstehen, die man nicht ideal beherrschen kann.
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Besser ist die Idee, einen Kugelgelenkkopf einzusetzen, auch unter dem Begriff Gelenklager geläufig. Beim Einsatz dieses Lagers bleiben die entstehenden Kräfte auf der axialen Ebene und die Gummis beidseitig des Lagers können leichte Schläge kompensieren.
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Hierzu muß das untere Gabelgelenk ebenfalls fixiert werden, dies erfolgte mittels der aus POM gedrehten weißen Kunststoffhülse. In meinem provisorischen Versuchsaufbau und der erstmaligen Befestigung der zweiten Motorseite geschah aber dann das, was das Ende des Versuchs einleiten sollte. Ich stellte nämlich hier zum ersten Mal bewußt fest, wieviel Spiel in der Dreheinrichtung des Schneeschildes vorhanden ist.
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Nach der fünften Tasse Kaffee und nicht weichen wollenden Kopfschmerzen, bedingt durch Querdenken auf der Suche nach der Realität, die ich ja nicht wahrhaben wollte, entschloss ich mich, das Projekt Linearmotor für die Schneeschild Seitenverstellung einzustellen.
Ich sage nicht, daß es auf diesem Wege nicht geht, sondern ich bin lediglich der Meinung, daß diese Technologie im harten Alltagseinsatz, gepaart mit einem WARN Schneeschild, nicht als ideal zu bezeichnen ist.
Die natürlichen Schläge, die beim Schneeräumen entstehen, könnte man durchaus technisch beherrschen, aber gepaart mit den sehr ungenauen Führungselementen für die Drehbewegung am Schneeschild selbst, wäre das der Tod des Linearmotors binnen weniger Minuten. Ich hoffe,daß Euch das Lesen trotzdem etwas gefallen hat. Wenigstens die Leser, die sich für die Metallverarbeitung interessieren, sollten etwas profitiert haben.
Jetzt geht es ans Eingemachte. Bevor ich mein Schneeschild weiter von Hand schwenke und hierfür jedesmal kompliziert anhalten und absteigen muß, widme ich mich jetzt doch lieber gleich der Königsklasse. Die hydraulische Seitenverstellung selber gebaut.
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