Auch während der Tage ist in unserer Werkstatt wieder das ein oder andere passiert, hier ein kleiner Überblick. Wir starten voller Elan in das neue Jahr und freuen uns schon auf viele Projekte und Werkstatt-Tage/Wochenenden.

KSS Anzeige Bandsäge

Diese hübsche Füllstandsanzeige haben wir zufällig bei eBay gefunden. Bisher hatten wir bei niedrigem Füllstand immer das Problem von Schaumbildung im KSS – das gehört nun der Vergangenheit an.

Laser Bedienpanel

Upgrade II – Neben dem neuen Bedienpanel hat der CO2 Laser nun endlich auch ein analoges Amperemeter erhalten. Mehr dazu hier.

Laser Abluftmotor

Der eingebaute Rohrlüfter war nicht stark genug um den Rauch vom Laser abzuführen – neben Ablagerungen im Arbeitsraum führte das auch zu Geruchsbelästigung und brennenden Augen. Mit dem neuen Gebläse (Drehzahl Verstellbar) ist das nun kein Problem mehr.

Laser Kamerahalter

Eine Kamera am Laser? Fanden wir erst selber unnötig, bis wir es mal ausprobiert haben. Für Positionierfaufgaben beim Gravieren oder für das Schneiden entlang von Schnittmarken ist das absolut praktisch.

Die 12 Euro teure 5MP „Webcam“ kommt jedoch als OEM Version ohne Gehäuse aus China. Hier entsteht gerade ein formschönes Gehäuse aus Alu. Nebenbei leitet dieses die Wärme der Kamera (zieht Spitze immerhin 1.200 mA!) besser ab als ein Kunststoffgehäuse aus dem 3D Drucker.

Laser Projekte

Mit dem Laser sind wir ziemlich schnell zurecht gekommen, nicht zuletzt weil man (eigentlich) nichts daran verändern musste um los legen zu können. Die Resultate können sich sehen lassen.

Holzbearbeitung

Auch in Sachen Holz sind wir wieder stark unterwegs. Diesmal mit der CNC Fräse und massiven Eichenholzbohlen. Um so wichtiger akuter wir das Absaugschuhprojekt, bei welchem wir aktuell ein wenig hinterher hinken.

Kompressorsteuerung mit Siemens Logo!

Unser Kompressor hat sein erstes Softwareupdate bekommen. Neben der Druckerhöhung von 8 auf 9 bar wurd die Hysterese auf 2 bar geändert – d.h. der Kompressor startet erst wieder bei einem Druck von 7 bar.

Zusätzlich haben wir den Betriebsstundenzähler überarbeitet. Der Siemens Logo! Standardbaustein zählt nur ab einer vollen Minute, was jedoch bei unseren kurzen Einschaltdauern nicht immer gegeben ist. Zur Kontrolle wird die Betriebszeit jetzt auch minutengenau angezeigt.

YouTube / Unser Kanal

das mit dem Filmemachen bzw. einem Kanal auf YouTube haben wir uns etwas einfacher vorgestellt… Aufgrund der beengten Platzverhältnisse in der Werkstatt verdoppelt die Filmerei leicht den Aufwand unserer Projekte.

Nicht desto trotz ist Fabian weiterhin fleißig an seinem Stahl/Eichenholz Bettrahmen-Projekt am arbeiten und filmt jeden Schritt fleißig mit.

Als nächstes bauen wir noch die 200l Tankbatterie zusammen, dann haben wir auch genug Reserven für Sandstrahlarbeiten.

Hier geht’s zu den einzelnen Detailartikeln.

• 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.

Hintergrund zum Projekt

Wieso?

Unser alter Kompressor ist beim Brand im Juli 2019 leider zerstört worden. Es musst also eine neue Druckluftquelle her und sie musste mit den beengten Platzverhältnissen klar kommen. Gleichzeitig wollten wir uns in Sachen Abgabeleistung und Vorratsspeicher vergrößern, um Lackier- und Sandstrahlarbeiten zu ermöglichen.

Was macht den Kompressor so besonders?

Die Druckluftanlage (Kompressor reicht eigentlich als Begriff nicht mehr aus) bringt aufgrund ihrer SPS Steuerung Besonderheiten mit.

• Überwachung von Temperatur, Druck, Pegelstand Kondensattank und Motorlaufzeit.
• Automatische Abschaltung nach einer voreingestellten Zeit – damit die Anlage nicht nachts um 2 wieder los rumpelt. Auch eine Zeitsteuerung ist möglich.
• Ferngesteuerter Start über die CNC Fräse bzw. deren Steuerung
• Bei Abschaltung der Anlage wird der Drucktank von der Ringleitung genommen, um unnötige Druckluftverluste vorzubegen.
• Tanksteuerung. Tank 1 und 2/3 lassen sich getrennt ansteuern. Mit nur 100l kommt man schenller auf den benötigten Nenndruck, bei hohem Volumenbedarf kann man weitere 200l Volumen zuschalten
• Betriebsstunden- und Wartungsintervall mit entsprechenden Warnungen. Der Kompressor ist nur duch kriechen erreichbar, da ist eine gute Ferndiagnose wichtig.
• Restdruckmodus. Öffnet die Verbindung zur Ringleitung ohne bei niedrigerem Druck den Verdichter zu starten.
• Feintuning. Timing von Druckentlastung, Anlauf, etc. lassen sich sehr genau justieren.

CAD vs. Realität

Ein paar Details haben sich im Prozess noch verändert, ansonsten sind wir dem Plan gefolgt.

Gleiches gilt für den Schaltschrank

… sowie die Bedieneinheit.

Beim Rahmen gab es jedoch noch einige Veränderungen / Vereinfachungen.

Auch der Schaltschrank wurde diesmal im Detail vorab geplant, da klar war dass es knapp werden würde.

Bauteile

Eine Kiste voller Bauteile. Einige Teile kommen von eBay, das meiste aus dem Fachhandel (u.a. Automation24 und Völkner). Im Prozess weren wir noch öfters Verschraubungen und Fittinge nachbestellen müssen…

Rahmen

Wieder einmal etwas wuchtig ausgefallen… Die Idee war, den Kompressor bei Bedarf stapeln zu können. In die 4 Füße lassen sich dazu Verbindungsrohre setzen.

Montage

Irgendwie sind hier gar nicht so viele Fotos entstanden. Hier drei exemplarische Fotos… Die Adapter-Schlacht in der Mitte haben wir so natürlich nicht verbaut – aber es zeigt eindrucksvoll wie hoch die Anzahl an Kombinationsmöglichkeiten ist.

Anschluss

Ein einfaches Schema in PowerPoint – jede Farbe steht für einen anderen Gewindedurchmesser. Adaptieren bis der Arzt kommt…

Schaltschrank

Dank Planung im CAD hat alles super gepasst. Danke an Rittal und Siemens für die guten frei verfügbaren CAD Modelle ihrer Produkte!

Software

Unser erstes SPS (bzw. Siemens Logo! 8) Projekt. Dafür gleich mit einem TDE Textdisplay sowie einer I/O Erweiterung. An die Programmieurng mussten wir uns erstmal gewöhnen – wenn man aus dem Arduino-Lager kommt ist eine grafische Programmierung mit all ihren Eigenheiten und Restriktionen erstmal etwas anstrengend. Nach kurzer Einarbeitung ging’s dann aber.

Zerlegen, Transport, Inbetriebnahme

Aus Platz- und Lärmschutzgründen sollte der Kompressor, wie auch sein Vorgänger, auf den Spitzboden der Werkstatt. Dazu musste er jedoch nochmal vollständig zerlegt werden. Nicht nur wegen dem geschätzten Gesamtgewicht von 110 Kg, sondern auch wegen einem Stützbalken der Dachkonstruktion.

Schon bei der Konstruktion war deswegen auf dem verfügbare Platz (auch für die Montage) immer ein besonderes Augenmerk.

Was kommt als nächstes?

• Hier und da noch ein wenig Feintunging, u.a. bei den Temperatursensoren und den Zeitabläufen sowie der Benutzeroberfläche
• Bau der zweiten Tank-Batterie mit 2×100 l Tanks
• Langzeitstudie, evtl. nutzen wir die Datenlogger-Funktion der Siemens Logo!

Details zum Projekt 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.

659 Liter?!

659 Liter, so viel Luft hat der Kompressor bei seinem ersten Testlauf verdichtet und bei 6,59 bar in den 100 l Tank gedrückt.

Schaltschrank

Im Schaltschrank ist es etwas voll geworden. Neben ein paar zusätzlichen Reihenklemmen, sowie dem Anschluss der Leitungen durch das Bodenblech, sind auch nochmal diverse Verbindungen zur Spannungsverteilung nötig gewesen.

Natürlich geht es bei so einem Projekt nicht ohne 2 oder 3 obligatorische Wagoklemmen… diese sind jedoch nur temporär, bis der Kompressor auf dem Dachboden steht.

Nebenbei haben wir dem Kompressor noch eine CEE Anbaubuchse verpasst um beim Anschluss flexibler zu sein.

Der erste Testlauf

Damit wir später nicht in gebückter Haltung auf dem Dachboden irgendwelche Fehler ausbessern müssen, haben wir den Kompressor nochmal einigen Tests unterzogen.

Zur Sicherheit hatte ich den Programmlauf auf die Funktionstaste des TDE (Logo Textdisplay) – quasi als Totmannschalter. Wie sich aber schnell zeigte war diese Vorsichtsmaßnahme nicht nötig, alles lief erstaunlich problemlos und fehlerfrei.

Ergebnis: Der Kompressor sprang auf anhieb an, war vollständig dicht (dank Loctite 542 Gewindedichtmittel Mittelfest) und pumpt dank 4 kW Motor den 100 Liter Tank in kürzester Zeit auf 10 bar auf.

Software

Während der Verdrahtung hatten sich Lagebedingt einige Ein- und Ausgänge verschoben. Das muss in der Software noch entsprechend nachgezogen werden. In einem eigenen Artikel gehe ich nochmal im Detail auf die Software ein und wie die einzelnen Funktionen des Kompressors zusammen arbeiten.

Entwässerung

Bei unserem alten Kompressor hatten wir nur wenig Montivation uns um die Entwässerung zu kümmern – der Weg auf den Dachboden, die gebückte Haltung und schlechte Zugängigkeit haben dafür gesorgt, dass Kessel und Wasserabscheider regelmäßig voll waren. Entsprechend haben wir uns beim Eigenbau für die Komfortlösung entschieden…

Blick auf die automatische Entwässerung von Vorfilter, Feinfilter und Aktivkohlefilter. Direkt hinter dem Tank wollen wir möglichst viel Feuchtigkeit und Öl abfangen um die Ringleitung sauber zu halten.

Der Kondensattank besitzt im Deckel (mitte) einen Pegelstandssensor, welcher auf dem Textdisplay eine Warnung ausgibt sowie den Kompressor anhält.

An den Tanks befindet sich jeweils noch ein Magnetventil für den automatischen (zeitgesteuerten) Ablass.

Druckluftverteilung

Während ich einige Stunden in den Schaltschrank gestarrt habe um meine Verkabelung und die korrekte/vollständige Erdung zu überprüfen hat Fabian die Druckluft-Ringleitung in der Werkstatt fertiggestellt.

Wir nutzen übrigens das 22mm System von Schneider. Die Dichtigkeitsprüfung bzw. das Abdrücken steht noch aus, aber in Sachen Aufbau sind wir schonmal sehr zufrieden. Im Nachhinein hätten wir jedoch mehr gerade Stangen nehmen sollen, diese sind im Vergleich zur sehr widerspenstigen Rollenware deutlich einfacher zu verlegen.

Hier der Anschluss der Druckluftaufbereitung für die CNC Fräse. Anstatt Gummileitungen haben wir Panzerschläuche aus dem Solar/Sanitärbereich verbaut. Mit 10 bar Betriebsdruck passen diese gut zu unseren Anforderungen, sie sind günstig und ziemlich robust.

Wie geht es weiter?

Der Kompressor hat den ersten Test erfolgreich gemeistert, ganz fertig sind wir trotzdem noch nicht. Demnächst stehen noch folgende Arbeiten an:

• Gestell und Anschluss Tank 2 und 3
• Alles wieder zerlegen
• Auf den Dachboden verbringen
• Und wieder anschließen / an die Ringleitung anbinden

In diesem Teil geht es gkurz um die Anschlüsse des Kompressors. Das grobe Diagramm hatten wir ja bereits in einem der vorherigen Artikel gezeigt, jetzt geht es darum den Plan in die Tat umzusetzen.

Kleben statt Dichtband

Um die Verbindung dauerhaft dicht zu bekommen haben wir uns anstatt dem üblichen Dichtband für Gewindedicht 412 von Loctite entschieden. Die Flasche erscheint auf den ersten Blick teuer, man kommt jedoch auch Ewigkeiten damit aus.

Krieg der Adapter.

So haben wir das natürlich nicht ausgeführt, aber es zeigt eindrucksvoll, wie viele verschiedene Fittinge und Nenngrößen wir an der Anlage verbaut haben. Hätte hier und da wohl auch einfacher gehen können, insgesamt mussten wir jedoch mit dem auf dem Markt verfügbaren Material arbeiten. Sonderlösungen gibt es auch die ein odere andere, aber die Mehrheit der Teile ist normiert.

Fertig

Die Anlage nochmal in ihrer ganzen Pracht. Der lose Schlauch auf dem Verdichter dient dem Anschluss an die Ringleitung. Alle flexiblen Verbindungen wurden mit Panzerschlauch ausgeführt, nur der Abgang vom Verdichter erfolgt aus thermischen Gründen mit Edelstahl-Wellrohr.

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.