Hier ein kleiner Einblick in unsere Vorbereitung der Teile zur Fertigung.

PS: Wer über Google hergefunden hat und das Projekt Werkzeug-Kettenmagazin noch nicht kennt, der findet hier noch einmal eine kleine Einführung.

Teil 1: Flansch

Wir fangen mit einem einfachen Teil an, dem Trägerflansch für die Werkzeugklammer.

Insgesamt nichts weltbewegendes.

Teil 2: Kettenglied

Jetzt wird es spannender. Was zunächst recht simpel aussah, entpuppte sich doch als Werkzeugschlacht und benötigte etwas Planung in Sachen Aufspannung sowie Bearbeitungsreihenfolge.

Hier wäre eine 5-Achs Maschine hilfreich, geht aber auch so… Insgesamt muss das Teil von 5 Seiten bearbeitet werden, was damit bisher auch unser komplexestest Teil ist.

Wir werden die Teile nach Aufspannungen sequentiell abarbeiten um Fehler zu vermeiden. Da alle Bearbeitungsschritte in der Maschine erfolgen und es keine großartigen weiteren Bearbeitungsschritte gibt, ist das hier verzeihlich.

Bearbeitung 1, Oberseite

Schritt 1

Planfräsen mit 40mm Messerkopf

Schritt 2

Tasche fräsen mit 12mm VHM Fräser

Schritt 3

Anbohren mit NC Anbohrer

Schritt 4+5

Bohrern für M6 und 9,9mm

Schritt 6

Reiben 10mm H7

Schritt 7

2D Kontur, Außenkontur fräsen mit 12mm Schaftfräser

Schritt 8

Fasenfräser 0,2mm Fase

Bearbeitung 2, Vorderseite

Schritt 1

12mm Schaftfräser

Schritt 2

Anbohren mit NC Anbohrer

Schritt 3+4

Bohren 4,9 und 4,2mm (für M5)

Schritt 6

Fase fräsen

Schritt 7

Reiben auf 5mm H7

Schritt 8

Gewinde schneiden M5x1mm

Bearbeitung 3, Unterseite

Schritt 1

Planfräsen

Schritt 2

Tasche Fräsen

Schritt 3

Tasche Fräsen

Schritt 3

Fase fräsen

Bearbeitung 4, Links

Schritt 1

Tasche fräsen

Bearbeitung 5, Unten

Schritt 1

Fase fräsen

Strom!

Endlich Strom an der Werkbank-Insel. Also fast – eine Verteilerleiste mit Strom und Druckluft gibt es schon, das Kabel dazu muss jedoch noch verlegt und angeschlossen werden.

Auch die Unter-Unterverteilung haben wir fertiggestellt. Jetzt hat jede Maschine ihren eigene Anschluss, direkt nebendran. Wie mit unserem Vermieter abgesprochen konnten wir eine eigene Verteilung nach unserem Bedarf aufbauen, die Einspeisung wollte er durch eigene Elektriker übernehmen. Entsprechend haben wir uns bei der U-UV etwas mehr Mühe gegeben.

Kompressor

Bisher hatten wir noch keine Zeit die zentrale Druckluftversorgung wiederherzustellen. Stück für Stück kommen wir dem Ziel aber näher! Durch den Kauf eines kleinen Leisekompressors konnte in der Zwischenzeit zumindest der Laser schon mal wieder arbeiten, spätestens mit dem “Restart” der CNC Fräse muss jedoch zwingend eine stabile Druckluftversorgung stehen.

Hier und da haben wir auch ein paar kleinere “Bausünden” ausgebügelt. Die Kondensat-Ablässe der Luftaufbereitung sind nun etwas ordentlicher verlegt.

Da wir uns entschieden hatten den Schaltschrank fest an der Wand zu montieren mussten einige Kabel verlängert bzw. ausgetauscht werden. Ich bin kein großer Fan von Verbindern in Maschinen, die vibrieren und warm werden. Dank Kran über der Werkbank konnten wir den ganzen Verdichter einfach anheben und bequem im stehen und bei gutem Licht arbeiten.

Auch der Pegelsensor brauchte ein neues Kabel. Als mechanischer Schutz dienen zwei übereinander angebrachte Schrumpfschläuche.

Da wir damals den Schaltschrank so kompakt wie möglich halten wollten war für einen Kabelkamm leider kein Platz mehr. Jetzt wo der Schaltschrank in Sitzhöhe hängt ist es an der Zeit ein paar Sachen zu verbessern. u.a. passen wir die Länge der eingehenden Kabel noch mal an und haben jetzt auch alles ordentlich beschriftet. Etwas Ordnung muss aber noch rein… und auch die letzten zwei Wagoklemmen sind mittlerweile verschwunden.

Motor sowie Steuerung haben dann auch bereits einen ersten kleinen Testlauf absolviert. Bisher ohne besondere Vorkommnisse. Fehlen jetzt noch ein paar Kleinigkeiten und der Anschluss des Verdichters an die Ringleitung. Mehr dazu weiter unten.

Ach ja, und eine Schallschutzumhausung muss auch noch gebaut werden. Aktuell ist die Kiste ordentlich laut – der offene Platz in der Ecke ist in Sachen Schallverteilung echt schwierig.

Schweißtisch

Bei unserem Dauer-Bohrprojekt geht es auch weiter. Pro Besuch in der Werkstatt kommen 2-3 neue “Zeilen” á 12 Bohrungen hinzu. Bald haben wir die benötigten 144 Löcher erreicht. Bisher hält der 16mm Kernlochbohrer (Fein UltraFein 50) gut durch, die Löcher sind nach wie vor innerhalb der Toleranz.

Druckluftverteilung

In Sachen Druckluft sind wir etwas im Verzug geraten. Die Tanks hängen an der Wand, der Kompressor steht an seinem Platz und die Anschlussdosen sind montiert… nur die Verlegung der Druckluftleitungen gestaltet sich noch etwas schwierig, da die flexiblen Rohre von der Rolle sich doch etwas widerspenstig zeigen.

Die unterschiedlichen Farben/Materialien sollen die Ansicht vereinfachen, gefertigt wird später alles aus einer massiven Eichenbohle.

Material

Aus dem “Bettbauprojekt” (Ausgiebiger Artikel mit Video folgt) sind Eichenbohlen bzw. Abschnitte mit 45 mm Dicke übrig geblieben. Das Holz wurde technisch getrocknet, sollte also nicht mehr all zu viel Verzug haben.

Bearbeitung

Bei diesem Projekt ist Planheit wichtig, ansonsten passen Deckel und Schublade nicht. Im ersten Schritt wurden pro Seite erst einmal ein paar Milimeter Material abgenommen. Wird Zeit, dass wir das Absaugschuhprojekt fertigstellen… die Staubentwicklung lässt sich mit manuellem Saugen etwas eindämmen, mehr aber auch nicht.

Mit dem Schruppfräser für Holz ging es der Platte dann an den Kragen. Gerade bei härteren Hölzern lohnt es sich einen Schruppfräser zu nutzen und erstmal möglichst viel vom Material abzutragen.

Da wir jedoch keinen ausreichend langen Fräser für die Außenkonturen hatten, wurde diese Bearbeitung mit einem neuen (und entsprechend scharfen) Alu-Zweischneider gemacht. Diesen Bearbeitungsschritt haben wir dann auch gleich zum schlichten für die Innenkonturen genutzt.

Hier das Ergebnis…

Sockel und Schublade

Oberteil

Passprobe

Erste Passprobe, noch auf der Maschine. Ins Holz war ein Stück Drahtzaun eingewachsen, zu erkennen an der gräulichen Verfärbung. Durch die spätere Oberflächenbehandlung (Schleifen, Beizen, Ölen) ist das jedoch nicht weiter schlimm.

Montage

Ein größeres Astloch an der Seite wurde mit Epoxy ausgegossen – Das sollte weitere Risse verhindern und fällt nach der Oberflächenbehandlung nicht mehr weiter auf.

Endmontage nach vielen Stunden kitten, schleifen und ölen.

Und zusammengebaut:

Das Ergebnis

… kann sich sehen lassen!

Zum Schluss

Langsam wird es Zeit den geplanten Absaugschuh umzusetzen. bei der Zerspanung aus Vollmaterial entsteht neben (gefühlt) unendlich vielen Spänen auch eine Menge an feinem Staub. Je nach Holzart kann das auch schnell gesundheitsschädlich werden.

Alle bisherigen Teile findet ihr hier:

• Vorstellung
• Teil 1: Software
• Teil 2: Schaltschrank
• Teil 3: Rahmen
• Teil 3,5: Zwischenstand
• Teil 4: Montage & Rohrleitungen
• Teil 5: Inbetriebnahme
• Teil 6: Test, Demontage, Transport, Fazit.

… nun aber zum “Update 3,75”!

Fertigstellung Rahmen

Fabian hat die letzten Schweißnähte angebracht, mechanisch sind wir nun fertig.

Bei der Planung des Rahmens hatten wir initial einen kleinen Denkfehler gemacht – Unsere Drucklufttanks kommen aus dem Fahrzeugbau und sind für eine seitliche Montage gedacht. Man kann sie zwar auch auf dem Boden montieren, verliert damit jedoch die Möglichkeit zur Entwässerung. So mussten wir eine hängende Montage bauen. Damit die Konstruktion steifer wird haben wir noch eine Abstützung am Tank gebaut.

Vom Werkstück gibt es irgendwie kein Foto, aber die Späne wollen wir euch trotzdem nicht vorentahlten.

Pneumatikplan

Eigentlich wollten wir keinen detaillierten Plan für den Kompressor erstellen, nachdem wir nun aber M22, G3/4, G3/8 und G1/4 Verschraubungen mit Innengewinde (IG) sowie Außengewinde (AG) verbaut haben, ist die Sache einfach zu komplex geworden.

Jede Farbe ist ein anderer Gewindetyp/Durchmesser. Die Darstellung mag nicht ganz Norm- oder fachgerecht sein, gibt jedoch einen guten Überblick über das gesamte Ausmaß.

Verbaut werden insgesamt 34 Fittinge/Winkel/T-Stücke und 6 Schlauchleitungen.

Für eine größere Ansicht bitte auf das Schema klicken.

Die Bestellung der letzten Teile läuft – nicht mehr lange und wir können die Anlage zusammen bauen und das erste Mal starten!

Erste Anprobe

Nachdem die letzten Scheißnähte am Rahmen fertig geworden sind fangen wir nun mit den Anschlüssen an. Die Kugelventile dienen als Absperrung für die Ringleitung sowie die 2. Tankbatterie (2x100l zusätzlich).

Teile, Teile, Teile

Was fehlt sin noch ein paar Kleinteile. Fittinge, Rohre, Adapter, Überdruckventile, Lack, etc… Bleibt zu hoffen, dass die Einkaufsliste diesmal vollständig war und auch alles rechtzeitig zum Zusammenbau geliefert wird.

Das Schlusswort

Die Lösung: Einen Halter selber bauen!

Plan

Einen Plan gibt es nicht, das Teil wurde “frei Schnauze” hergestellt. Es gibt eigentlich nur zwei wichtige Maße: Maximale Höhe des Multifixhalters sowie der Durchmesser der Bohrstange bzw. die benötige Passung dazu.

Material

Genau für solche Projekte haben wir kürzlich erst unseren Materialvorrat um 50 Kg “Stahl-Reste” aufgestockt. Bisher hatten wir solch einen Vorrat nur für Alu.

Wir nehmen 2.343 ESU, weil’s gerade da war.

Bearbeitung

Zuerst nehmen wir vom Material so viel wie möglich mit der Säge weg. Wer sich wundert wieso der KSS so schlecht aussieht: Der Füllstand war etwas niedrig und die Flügelradpumpe hat fröhlich Schaum geschlafen. Nachdem Fabian den Tank aufgefüllt hat sah die Emulsion auch gleich wieder besser aus…

Das Material ist sägerauh, weswegen wir erstmal mit dem Messerkopf ran müssen.

Späne blau, also Temperaturen von größer 800 °C. Das Werkstück wird dabei nichtmal handwarm… die Wärme geht also komplett in die Späne. Den Messerkopf stört das erstmal nicht weiter, mit KSS und ohne Umhausung wäre das jedoch eine riesen Sauerei geworden.

Bis auf einen Riefen, ausgelöst durch einen verklemmten Span, ist die Oberfläche echt spiegelglatt geworden. Dabei war die Maschine nur grob nach Skala ausgerichtet gewesen.

Vom Bohren habe ich keine Bilder gemacht, ist auch nicht sonderlich spektakulär. Nach dem Schrittweise aufbohren auf 9,9 mm wurden das letzte Zehntel mit der Maschinenreibahle geholt.

Damit die Bohrstange geklemmt werden kann braucht es natürlich noch einen Schlitz.

Bleibt eigentlich nur noch Flachsenken und brünieren mit Kaltbrünierung.

Schaltschrank

Hier ist (bis auf die 24V Verteilung) mittlerweile alles vorbereitet. Wie im CAD geplant haben alle Bauteile sauber rein gepasst und die Verkabelung war schnell erledigt.

Bedieneinheit

Auch die Bedieneinheit ist am Wochenende fertig geworden. Aufgrund der Kabelfühurng und Zugänglichkeit haben wir die Bedienelemente auf die Seite gesetzt. Ansonsten ist alles genau so wie vom CAD “vorhergesagt” ausgegangen.

… die Beschriftung werden wir nochmal etwas überarbeiten müssen.

Rahmenkonstruktion

Die Rahmenkonstruktion für Verdichter, Schaltschrank sowie einen Tank ist fertig geworden. Es ist doch immer wieder erstaunlich wie die Arbeiten aufhalten… Mehr Details hier.

Fazit!

Nanu, sieh mal hier Fabian… ‘n zölliges Rückschlachventil! Du Fabian, wo kommt der denn her? Sach ma Fabian, der sieht doch noch gut aus. Geiht der nich noch? Du Fabian, der geight ja noch!

PS: Das Original zum Screenshot findet ihr übrigens hier.

Über WLAN zieht sich die LED-Säule Daten von den örtlichen Pegeldiensten und stellt diese in Form eines Lichtstreifens dar. Bei Sturmflut oder Warnungen pulsiert die Säule rot, ansonsten wird der Pegel in Blau dargestellt.

Über den Einsatz eines Akkus habe ich nachgedacht, die Idee jedoch schnell wieder verworfen. Bei 16 LEDs ergibt sich wenn alle drei Farben leuchten ein max. Stromverbrauch von 16 x 60 mA = 0,96 A  bzw. 16 x 20 mA  = 0,32 A bei einer der drei Reinfarben (Angaben vone Adafruit).

Funktionen

Mit blauem Licht wir der aktuelle Pegelstand in 16 Schritten dargestellt. Zusätzlich sind folgende Darstellungen eingebaut:

• Flut (Zunehmender Pegel): Das Licht geht kurz aus und baut sich stück für stück bis zum aktuellen Pegel auf
• Ebbe (Abnehmender Pegel): Das Licht geht ausgehend vom aktuellen Pegelstand nach für nach aus
• Sturmflut-Warnung: Die oberen 3 LEDs zeigen ein permenanet pulsierendes Licht, Verhalten ansonsten wie oben
• Sturmflut: Alle LEDs zeigen ein pulsierendes Licht, welches von unten nach oben aufsteigt

Komponenten

• Adafruit Feather M0 WLAN Microcontroller
• Adafruit NeoPixel Linear LED Streifen
• Micro USB Steckernetzteil 5 V 1,3 A
• Attend Micro USB Einbaubuchse  207G-BD00
• Plexiglasrohr matt

Software

Die Applikation wurde in C programmiert und via USB auf den Microcontroller geladen. Sie besteht aus den folgenden Funktionen:

1. WLAN Einrichtung
   Die LED Lichtsäule kommt ohne Display oder sonstige Eingabegeräte aus. Um die eigenen WLAN-Daten einzurichten stellt der Arduino zunächst ein eigenes WLAN zur Verfügung in welches man sich mit z.B. dem Handy einloggt. Ähnlich wie die Parametrisierung eines WLAN Routers können nun in einer kleinen Eingabemaske die SSID sowie das Passwort gesetzt werden.
2. WLAN Verbindung
   Herstellen einer WLAN-Verbindung alle 10 Minuten
3. Pegelstand auslesen
   Die Pegeldienste stellen den Pegelstand auf ihren Websiten öffentlich zur Verfügung. Die Daten sind jedoch für den Mikrocontroller noch zu reichhaltig, weswegen die Verarbeitung über einen zentralen Webserver stattfindet.
4. Anzeige
   Visualisierung der Pegeldaten, je nach vorliegender Situation (s.o.)

Elektronik

Neben dem Mikrocontroller und den LED Streifen wird noch eine einfache Schutzbeschaltung gegen Spannungsspitzen aufgebaut. Scheinbar ist vorallem der erste Pixel bei den NeoPixeln anfällig gegen Spannungsspitzen und fällt gerne mal aus.
Ein Widerstand mit 200 Ohm wird hierzu zwischen Datenleitung und NeoPixel gesetzt, ein Widerstand zwischen den Plus und Minuspol der 5V Spannungsversorgung. Letzterer soll die Spannungsspitzen beim Einschalten abfedern.

Aufbau

Aufbau von oben nach unten

1. Plexiglasrohr mit verklebtem Deckel
2. LED Streifen an einer 3D-gedruckten Säule montiert
3. Mikrocontroller Arduino M0 Feather mit WLAN
4. Sockeleinsatz, 3D-gedruckt
5. Sockel aus Aluminium, verleiht der Konstruktion die nötige Standfestigkeit

Eingangs hatte ich die Idee das Plexiglasrohr über ein Gewinde mit dem Socke zu verbinden. Schließlich hatten wir erst vor Kurzem ein umfangreiches Gewindedrehset für Innen- und Außengewinde gekauft. Nachdem die Gesamthöhe jedoch länger als geplant ausfiel wurde die Idee verworfen – es wird langsam Zeit für eine Lünette!

Fertigung

Los geht’s wie immer an der Bandsäge. Heute hatte sie einen guten Tag, das Sägeblatt ist drauf geblieben und der Schnitt ist auch einigermaßen gerade geworden.
Es wird Zeit für Ersatz zu sorgen. Für etwas richtiges haben wir jedoch aktuell leider keinen Platz.

Irgendwie war ich so in die Arbeit vertieft, dass ich ganz vergessen habe Fotos vom Drehen zu machen. Auf diesem Foto sieht man den Sockel bereits nach dem Abstechen und umgedreht eingespannt. Hier wird der Boden plan gedreht und bekommt eine kleine Fase.

Was bis dahin geschah:

Plandrehen, Zentrierbohren, Vorbohren mit 12mm, Bohren mit 40mm (die Zwischenstufen fehlen mir irgendwie), Ausbohren mit der Bohrstange, Aufnahmefläche für das Rohr drehen, Außendurchmesser abdrehen, Fase drehen.

Während die Drehbank lief hat der Makerbot in 1:35 das innenleben ausgespuckt. Damit der Schatten die Optik nicht all zu sehr stört wurde mit hochtransparentem PLA gedruckt. Die LED Streifen wurden mit M2,5 Schräubchen auf den 3D-Druck ausgeschraubt – eigentlich hätte ich auch direkt Clips drucken können.

Erster Test noch im eingespannten Zustand. Das Rohr hält sich ausgezeichnet auf dem kleinen Absatz – Kleben ist nicht nötig! Im Notfall kommt man so nochmal zerstörungsfrei an die Elektronik.

Im nächsten Schritt hat der Sockel noch eine dekorative Nut bekommen. Eigentlich war die nicht geplant, verdeckt aber eine unschöne Macke auf dem Werkstück.

Um den USB Anschluss für die Spannungsversorgung einzubauen ging es an die Korradi Universalfräsmaschine.

Beleuchtet sieht die Konstruktion dann in etwa so aus. Leider schafft die Kamera es auf Biegen und Brechen nicht die an sich super verteilte Lichtstreuung korrekt darzustellen.

Als nächstes soll noch eine witterungsbeständige Version für den Garten entstehen. Neben dem Nordseepegel ließen sich auch andere Daten mit dem Leuchtrohr darstellen, für interessante Ideen bin ich offen!

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Umbau Y Antrieb

Langsam entstehen die Teile für den Umbau des Y Antriebs. Wir arbeiten ja bereits seit längerem am Umbau weg von Zahnstangen hin zu Kugelumlaufspindel mit angetriebenen Muttern. Diesmal entstanden die zwei vorderen Aufnahmen. An sich keine spektakulären Teile, für uns jedoch spannend da konventionell hergestellt. Hier ein paar Fotos aus der Werkstatt.

Die Grundform hat Fabian bereits vorab mit einem Sägeblatt auf der Fräse hergestellt. Anreißen auf der Messplatte mit unserem neuen digitalen Höhenanreißer.

Nach dem Bohren mit 0,4 mm Untermaß wurde das Loch auf 20 mm H6 aufgerieben. Die Reibahle war nicht mehr ganz frisch, für die bearbeiteten Enden der Kugelumlaufspindeln war das jedoch kein Problem.

Dank Digitalanzeige konnten wir den (manuellen…) Werkzeugwechsel gering halten (Anbohren, Vorbohren, Bohren).

Ein kleines Schmankerl war die Kantenbearbeitung mit einem Viertelkreis-Profilfräser. Damit lassen sich auch konventionell ansehnliche runde Kanten herstellen.

Die fertigen Teile. Im Hintergrund hängt übrigens die Druckluftaufbereitung für die neue HSD Spindel, welche wir bald in Betrieb nehmen werden.

Vierbackenfutter

Nach etwa einem Jahr “Ruhezeit” haben wir uns dem 300 mm WMW Vierbackenfutter aus DDR Herstellung gewidmet. Mehr Details dazu in diesem Artikel.

Projekt Pegelstandsanzeige

Für einen Kumpel entsteht gerade ein kleines IOT Projekt. Die Pegelstandsinformationen und Sturmflutwarnungen der Nordsee sollen auf einer LED Anzeige ausgegeben werden. Neben der Elektronik bzw. Software wird gedreht, gefräst und 3D-gedruckt um dieses Projekt zu realisieren. Näheres dazu in Kürze in einem eigenen Artikel.

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Infinity Chimp 100

Die Chimp gibt es in der 100er und der 300er Ausführung. Die 300er Ausführung kommt schon fertig aufgebaut mit einem 22″ Touchscreen, während die 100er Version zum Betrieb noch einen externen Bildschirm benötigt. Die Wahl ist hier auf den Lenovo T2364t gefallen, ein 23″ Monitor mit kapazitivem Touchpanel. Für den Preis von ca. 280€ meiner Meinung nach ein absoluter Geheimtipp. Wir werden dieses Modell demnächst wohl auch bei unserer Portalfräse einsetzen.

Hier die beiden Hauptkomponenten:

CAD

Der Monitor ist fest mit ins Case eingebaut, lässt sich allerdings stufenlos neigen um auch bei wechselnden Lichtsituationen immer einen idealen Blickwinkel zu erreichen. Die Chimp selbst wird seitlich an den Verschraubungen für die Seitenwangen befestigt. Alle Signal- und Strom Ein- und Ausgänge sind sauber auf Anschlussplatten ausgeführt.

Daraus hat sich folgende Konstruktion ergeben:

Material

Wie im Casebau üblich wird MPX (oft ach als Siebdruckplatte) verwendet.

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Bearbeitung

Für das CAM Setup kommt wie bei uns üblich wieder Autocad Fusion360 zum Einsatz. Aufgrund unserer Probleme mit der Elastizität im X-Antriebsstrang ist die Frässtrategie nicht sonderlich aggressiv ausgefallen.

Neben 2D Adaptive Clearing kommen div. Bohrzyklen sowie 2D Kontur zum Einsatz. Den Abschluss bildet eine Fasenbearbeitung mit 1mm Fase.

Werkzeuge

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Nach langer Zeit gibt’s endlich wieder richtig viele Späne. Diese wuchtigen Exemplare stammen jedoch von der konventionellen Fräsmaschine, mit welcher wir das überschüssige Material auf der Rückseite der Teile in einem Durchgang abgenommen haben.

Hier das Endergebnis.

Die Aluteile wurden noch sandgestrahlt. Für das finale Finish überlegen wir die Teile nach extern zum eloxieren zu geben (Blau!).

Montage

Folgt später!