[Projekt] Elektrischer Oberfräsenlift Bosch Oberfräse 1400 ACE

[tnn85]

Hallo zusammen,

ich wollte euch mal mein letztes Projekt präsentieren. 

Eins schon mal vorweg: Ich war nur mäßig erfolgreich   .

Inspiriert von folgendem Artikel https://thewoodtinkerer.blogspot.com/201...tisch.html wollte ich für meinen Frästisch auch eine geeignetere Höhenverstellung bauen, die den bisherigen Hebel aus dem Projekt von der Zeitschrift Holzwerken https://youtu.be/kwHaiRb0WZo?t=150 ersetzen soll.
Das Problem bei dem Hebel ist, dass die beiden Führungsstäbe der Oberfräse durch die Scherbelastung beim Drücken des Hebels die Oberfräse beschädigen.

Ich wollte den Fräslift aus dem Artikel jedoch noch einen daraufsetzen: Der Lift sollte elektrisch hoch- und runterfahren.
Hintergrund: Die Lösung mit der Handkurbel wäre bei meinem Tisch durch eine Querstrebe des Tischs blockiert und außerdem viel zu niedrig. Ich müsste mich extrem verrenken um die Fräse hochzukurbeln. Außerdem wollte ich mich challengen.

Ich musste sofort an die 4 Zahnräder denken, die ich mal aus 12mm Multiplex mit meiner Dekupiersäge ausgesägt habe, kurz nachdem ich die Säge bekommen habe.
Die sollten nun Ihren Einsatz bekommen um die Drehzahl eines Motors in Drehmoment zu übersetzen.

Also habe ich Sketchup angeworfen und losgeplant. Den Frästisch hatte ich ja vorher schon als Sketchup Zeichnung.
Vorwiegend habe ich dafür benutzt was eben da war: Alte Wechselschalter, alten 230VDC Motor, die Zahnräder, Gewindestange und Kleinzeug. Nur Kugellager habe ich bestellt. 
Diese Herangehensweise mag zwar auf den ersten Block sehr ökonomisch sein, erweist sich jedoch immer wieder als Fallstrick. Da man sich dann verkünstelt und Dinge konstruiert, die in der Praxis geben nicht funktionieren.
So war es dann auch mit dem Motor, dessen ursprünglichen Einsatzzweck ich nicht mehr kannte, der aber kein hohes Anlaufmoment hatte und der auch eine Gleichrichterschaltung mit Thermoschutz PTC erfordert, die immer gleich anschlug. Die Hantierung mit 230V ist da auch immer etwas blöd, da man eben sehr achtsam sein muss. Nach langem Hin- und Her- habe ich den Motor gegen einen 12V Modellbaumotor ausgetauscht, den ich aktuell immer noch verwende und der von einem 5V, 2,1A Trafo gespeist wird. Das hat leider sehr viele Umbauten erforderlich gemacht, da ich auch eine neue Kupplung für den 3,17mm Schaft des Motors benötigte und der Durchmesser des Motors mit 37mm etwas kleiner war als der 230VDC Motor.

Nun ist der Motorschaft über die Kupplung an einem 6 Zähne Ritzel befestigt, dass ein 30Z Zahnrad antreibt. Dieses sitzt auf einer Achse mit einem 10Z Zahnrad, welches wiederum ein 40Z Zahnrad antreibt. Es ist also eine Übersetzung von 1:20. 
In dem 40 Zähne Zahnrad ist eine M10 Mutter mit der bekannten Gewindesteigung von 1,5mm / U. Diese senkt oder hebt die Oberfräse über die Gewindestange mit oben aufgeschweißter Mutter. Verbindendes Element ist der Adapter mit Holzdübeln die in die Deckellöcher der Oberfräse passen.
D.h. um die Oberfräse 15mm hoch- oder runter zu fahren  benötigt es 200 Umdrehungen des Motors.

Hier ein Video: Fräslift in Aktion

Als ich den Lift (siehe Video) auf dem Kopf betrieben habe, hat auch alles super funktioniert. Leider war es in der richtigen Orientierung des Tischs (Tischoberfläche zeigt nach oben; Fräser zeigt nach oben) dann nicht mehr so. Der Grund: Der Motor hat gestreikt und zuviel Drehmoment wäre erforderlich.
Das Problem ist, dass das große 40Z Zahnrad, wenn es die Fräse nach oben drückt auch durch die Fräse nach unten gedrückt wird (Actio und Reactio) und dann auf dem Portal des Fräslifts schleift (es ist nur ein kleines Axialkugellager mit 26mm Durchmesser darunter, das Zahnrad hat aber 200mm Durchmesser)
Bei der Orientierung des Tischs (Tsichplatte nach unten) im Video ist das nicht so entscheidend, da die Feder in der Obefräse dies ja im Video nach oben drückt (also gegen die Erdanziehung) und somit den Motor unterstützt. Im aufgestellten Zustand ist es aber genau andersherum und der Motor müsste ziemlich schuften.

Vermutlich könnte man noch mit einem großen Axial-Nadellagerkranz oder ähnliches das große Zahnrad besser lagern. Ich werde mal schauen, ob sich der Lift noch verbessern lässt. Habt ihr Ideen?

[Jens Abeler]

Hi,
ich finde die Idee cool, auch wenn's (noch) nicht richtig funktioniert.
Wenn ich die Zeichnung richtig verstehe, dann ist im großen Zahnrad eine Mutter verbaut, die die Gewindestange rauf und runter treibt. Die Last liegt damit auf der Lagerung des Zahnrades. - Oder?
Im Video kann ich nicht erkennen, ob Sie die Platte , die das Zahnrad mit der Gewindestange trägt, von unten ausreichend verstärkt ist. Es kann sein, dass sie leicht durchbiegt und dann das Zahnrad am Rand aufliegt. Um den Abstand zur Trägerplatte zu vergrößern, würde sicherlich eine Unterlegscheibe unter dem Axiallager reichen. Wenn's ein echtes Axiallager ist, wird es die auftretenden Kräfte wegstecken.
Bei der Untersetzung mit vier Zahnrädern sollte der Motor auf jeden Fall reichen, vorausgesetzt, die Zahnräder laufen wirklich frei, ohne auf dem Holz zu schleifen.
Zwei Unterlegscheiben können Reibung reduzieren, am Besten Messing (gegebenenfalss die Scheiben entgraten und polieren). Die Gewindestangen in einer Laufbuchse montieren (einfach ein Messingrohr ins Holz kleben) verringert Reibung und Verschleiß.
Die Platte, die die Zahnräder trägt dicker machen, dann haben die Achsen der Zahnräder seitlich weniger Spiel und können nicht so viel rumeiern.

Die Idee ist richtig, dann kann man sie auch umsetzen! Ist nur die Frage: 'WIE?'
viel Erfolg

Grüße

[roerich_64]

Moinsen,

Der Motor muss ja das Gewicht hochwuppen. Ich würde kurzerhand zwei Federn zur Unterstützung einbauen um alles hochzuheben...

Um die Reibung (vor allem durch Verkanntung) der Führungen zu verringern einfach zwei senkrechte Rohre nutzen mit jeweils 5 Kugellagern...

VG
Walter

[tnn85]

Hallo Jens,

du hast alles richtig verstanden.

Ich habe schon extra eine Unterlagscheibe unter das Axial-Lager des 40 Z Zahnrad gelegt. Erst dadurch war es überhaupt möglich die Verfahrbewegungen im Video zu machen. Vorher ging gar nichts.
Ich sehe das Problem mit dem Durchbiegen auch. Es ist nur so, dass das Axiallager ja nur 26mm Durchmesser hat, das Zahnrad aber 200mm. Wenn ich jetzt das Zahnrad nur durch das Lager anhebe, dann kann es leicht kippeln und verhakt sich dadruch.
Ich muss es also auf einer größeren Fläche lagern.
Ich dachte mir schon, dass ich im äußeren Umfang des Zahnrads die Platte des Gestells anfräse, so dass das Zahnrad höchstens in der Mitte auf einem Kreis mit dem Durchmesser 50 - 70 mm aufliegt. Ergänzen könnte ich es noch durch ein Axial-Nadellager mit entsprechendem Durchmesser.

[loeschi]

Hy,

Also um die Konstruktion nicht von vorne neu aufzubauen würde ich das große Zahnrad zusätzlich stützen.

Mit 3 solcher Bockrollen (versenkt) liegt das Gewicht außen am Zahnrad und nicht mehr am Lager.

Mini-Bockrolle


LG,
Löschi

[tnn85]

Hallo Löschi,

das ist mal ne gute Idee. Vermutlich könnte allerdings bei drei Sacklöchern á 25mm Durchmesser die Stabilität leiden.

Ich habe das große Zahnrad nun nochmal an der Unterseite geschliffen und eingeölt. Vorher waren da noch Papierreste und Kleber von der Schablone zum Aussägen des Zahnrads drauf.

Es sieht nun so aus, dass das Zahnrad das Brett nicht mehr schleift, allerdings habe ich gemerkt, dass es an manchen Stellen mit dem kleinen Zahnrad etwas verhakt. Ich werde das morgen nochmal überprüfen.

[tnn85]

So, der Fräslift funktioniert nun. Leider geht es mit dem 5V/2A Netzteil, das ich noch rumliegen hatte, nicht. Bei 5V hat so ein 12V Motor einfach zu wenig Power.
Ich habe stattdessen ein 8,4V NiMh Modellbauakku verwendet, der seit Jahren noch so rumliegt. Jetzt muss ich den eben ab und zu laden. Dafür habe ich aber kein Problem mehr mit Kabeln etc und kann das Ding auch leichter abmontieren, wenn es gewartet werden müsste.
Die Holzzahnräder machen einen Krach, das geht auf keine Kuhhaut. Darauf kommt es mir aber nicht an. Die Fräse ist ja selbst nicht gerade leise. Mit den 8,4V sind die 4 - 5 cm Verstellweg der Oberfräse auch schnell angefahren. Die Feineinstellung mach ich dann mit der Hand schnell (einfach am Zahnrad ein paar cm drehen). Insgesamt bin ich glücklich damit.
Jetzt muss ich den Akku nur noch im Gehäuse unterbringen, einen Stecker zum Laden und den On-Off-On-Schalter (Hoch-Aus-Runter) einbauen. Diese Schalter sind zweipolig gar nicht so einfach zu finden.
Vielleicht stelle ich Fotos rein, wenn alles zusammengebaut ist.

[Jens Abeler]

Hi,
cool!!

Grüße

[TimoWeiß2000]

Erstaunlich auf jeden Fall, was du dir da aufgebaut hast. Das ist vor allem etwas für Holzliebhaber . Das große Zahnrad würde ich auch an er Unterseite nochmal etwas schleifen bzw. einölen. Kann mir auch vorstellen, dass Zahnräder aus Holz nicht gerade leise sind. Möglicherweise lassen sich auch Einzelteile  auch mit sowas nieten, anstatt zu verschrauben. Ein Freund von mir hat sich auch mal einen Frästisch mit Oberfräse aus Holz gebaut. Das würde ich auch gerne mal nachbauen.

[burli]

Ich habe die gleiche Fräse und habe überlegt, sie für einen Frästisch zu verwenden. Da ich die Fräse aber auch mobil einsetzen möchte und mir der Ein- und Ausbau jedes Mal zu aufwändig wäre überlege ich, mir statt dessen lieber gleich eine Triton Fräse für den Frästisch zu kaufen. Da habe ich dann zwar keine elektrische Verstellmöglichkeit, aber ich kann die Fräse direkt verwenden