Generatorgehäuse und Lagerböcke aus Multiplexholz

Generatorgehäuse und Lagerböcke aus Multiplexholz

Beitragvon Bernd » Sa 19. Feb 2011, 12:22

Hallo Leute,
derzeit bastle ich unter anderen 3 DirectDrive Motore aus LG Waschmaschinen in Generatoren um.
Dazu brauche ich unter anderen pro Generator einen Lagerbock, also einen Halter für ein grösseres Kugellager.
Der Markt gibt da absolut nichts "von der Stange" her, da muss man selber kontruieren.

Mangels einer Drehmaschine bin ich auf die Idee gekommen den Lagerbock mit meiner Oberfräse
aus Buchenmultiplex, also einem mehrschichten harten Sperrholz, herzustellen.
Gesagt getan, ein erstes Muster wurde erstellt. Das geht mit einer herkömmlichen Oberfräse und einem
"Fräszirkel" ganz einfach und durchaus auch sehr genau, wichtig ist das der Fräser scharf ist.
(was meiner nicht mehr wirklich war...)

Heraus kam dieses Gebilde, das das Lager in der Mitte sehr gut und stramm führt :

Bild

Kaum war das Ding fertig, kamen mir Bedenken was den strammen Sitz des Lagers bei unterschiedlicher Holzfeuchte
anbelangt. Ich hatte Bedenken das das Lager im Hochsommer vielleicht sehr stramm sitzt, um sich dann im feuchten
Herbst, wenn die Luftfeuchte oft tagelang 100% beträgt und das Hoz quillt, vielleicht zu lockern.
Daher habe ich die trockene Scheibe zunächst ein Weile in einen Eimer Wasser gelegt und dann so nass wie sie war in
eine Platiktüte luftdicht eingewickelt. Dort habe ich sie ca. 2 Tage drinn gelassen.

Ich nahm den feuchten Lagerbock dann aus der Tüte und sehr zu meiner Verwunderung ging das Lager immer noch sehr
stramm hinein. Von Lockerung konnte keine Rede ein.
Ich habe die Scheibe dann noch feucht im Durchmesser und der Dicke mit dem Meßschieber vermessen und lasse sie
nun trocknen. Während der Trocknung und an deren Ende werde ich die Maße und das Gewicht immer wieder kontrollieren.

Etwas Recherge im Netz ergab das Holz (je nach Sorte) im Schnitt pro % Holzfeuchteänderung quer zur Faser um ca.
0,3% schwindet oder quillt. In Faserrichtung tut sich hingegen fast gar nichts, nur etwa 0,01 % Änderung.
Das bedeutet das z.B. eine Holzlatte durch Feuchteaufnahme merklich dicker und breiter, aber kaum länger wird.
Bei Multiplexholz gibt es einen tollen Effekt durch die um 90 Grad versetzten Furnierschichten des Multiplexaufbaus.
Das führt dazu das Multiplexholz nur in einer Richtung um ca. 0,3% aufquillt bzw. schwindet, nämlich in der Plattendicke.
In der Länge und Breite der Holzplatte beträgt die Änderung pro 1% Holzfeuchte nur ca. 0,02% und damit 15x weniger als Vollholz ! :)

Wenn man dieses Wissen konstruktiv beachtet, sollten sich auch mit Multiplexholz grosse Generatoren formstabil
und dauerhaft maßhaltig, auch bei Feuchteänderungen, aufbauen lassen.

Holz verändert seine Feuchtigkeit übrigens im Extremfall zwischen ca. 5% und bis zu ca. 15% (bei fast 100% Luftfeuchte).
Im Außenbereich spricht man von ca. 10 - 20%.
Würde man es in Wasser tauchen nimmt es auch über 30% Wasser auf, quillt ab 30% Wasseraufnahme aber nicht weiter auf.
Beim normalen Betrieb eines "hölzernen" Generators im Außenbereich, bei dem der Generator vor direkter Beregnung
durch Abdeckung geschützt ist, sollte sich die Holzfeuchte im Jahresverlauf vermutlich nie mehr als ca. 10% ändern.

Grüsse

Bernd
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Re: Generatorgehäuse und Lagerböcke aus Multiplexholz

Beitragvon Manfred » Sa 19. Feb 2011, 17:28

Hallo Bernd,

ich vermute es soll ein Flanschlager sein. http://www.bohrer-onlineshop.de/shop/ku ... 9_650.html
Wen du da nicht weiter kommst nenne Deine Lagerabmessungen und ich gehe mal auf die Suche. Es gibt da reichliche Angebote.

Grüsse
Manfred

Mir kommt gerade der Gedanke meinen LG der unter der Werkbank geparkt ist vorzuholen und mir zu überlegen wie die mechanische Gestaltung aussehen könnte.
Zuletzt geändert von Manfred am Sa 19. Feb 2011, 18:28, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Generatorgehäuse und Lagerböcke aus Multiplexholz

Beitragvon Bernd » Sa 19. Feb 2011, 18:25

Hallo Manfred, nein ein Flanschlager soll es nicht sein. Die gibt es ja schon fertig.

In meinem Fall ist es ein Doppelrillenlager 23mm hoch und 55 Außendurchmeser das ich irgendwie "befestigen" muss.
Am häufigsten dürften es wohl normale Rillenkugellager sein die man irgendwie befestigen möchte.

Die Sache ist ganz einfach die das man bei einer Konstruktion oftmals vor dem Problem steht das man eine Welle lagern
muss und man hat nichts womit man das entsprechende Lager an der Konstruktion "befestigen" kann.
Wenn möglich kann man ja Flanschlager nehmen, aber dafür ist oft kein Platz oder sie scheiden aus anderen Gründen aus.
Ich suche daher nach Lösungen wie sich nahezu jeder Bastler selber einen individuellen Lagerbock bauen kann, wenn es
denn schon keine fertigen zu kaufen gibt. Deshalb habe ich dieses Prinzip als eine (weitere) Möglichkeit vorgeschlagen.
(Ich habe auch schon mal selbst hergestellte Glasfiber Lagerböcke vorgeschlagen und auch hergestellt)

In meinem Generator (in deinem noch zu berarbeitenden ist es ja dasselbe) ist kaum Höhe um eine Lagerung unterzubringen,
zumindest dann wenn man einen kompakten, geschlossenen Generator mit innenliegender Lagerung haben möchte.
So lagere ich innerhalb des Generators mit einem Doppelrillenlager von dem ich dann nur ein einziges zur Lagerung des Generator benötige.
Es ist vergleichbar, wenn nicht sogar identisch, den Lagern die zur Lagerung in angetriebenen Autoachsen Verwendung finden.
Im Prinzip sind es zwei spielarme Rillenkugellager in einem einzigen Gehäuse dicht nebeneinander.

Gleichzeitig wollte ich auch heraus finden wie gut sich Holz als maßhaltiger "Gehäusebaustoff" eignet, da Holz DAS Material ist das die
meisten Hobbybastler gut bearbeiten können und das den meisten auch bearbeitungstechnisch zusagt, mich inklusive. :)
Wenn man die Besonderheiten von Holz bedenkt und z.B. "Hightech" Schichtholz verwendet stehen die Chancen daraus auch so etwas wie
Generatoren bauen zu können nach dem was ich bis jetzt heraus fand sehr gut.

Ich liebe es wenn man "allgemein zugängliche" Baustoffe und Materialien für Konstruktionen verwenden kann, denn Dinge wie Drehbank
und Fräsmaschine haben die wenigsten. Daher bin ich immer sehr froh wenn jemand heraus findet wie man auch "normale" Materialien
für "HighTech" Kontruktionen nutzbar macht.

Grüsse

Bernd
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Re: Generatorgehäuse und Lagerböcke aus Multiplexholz

Beitragvon Manfred » Sa 19. Feb 2011, 19:08

Hallo Bernd,

morgen werde ich mal meine Zeichenmaschine anwerfen. Welchen Durchmesser soll die Achse haben. Sollen Repeller und Generator getrennt von einander aufgebaut werden ?
Mein Achsdurchmesser ist max. 25mm, das ist auch meine größte Spannzange und der Spindeldurchlass an meiner Drehbank.

Grüsse
Manfred
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Re: Generatorgehäuse und Lagerböcke aus Multiplexholz

Beitragvon haditei » Sa 19. Feb 2011, 19:22

Hallo Barnd,

ich lebte lange im Osten und da mussten wir immer mit dem auskommen, was gerade da war. Wenn wir Holz, als nicht all zu großes Teil, zB im Antennebau verwendet haben, dann wurde das nach dem Zurechtschneiden in Wachs gekocht. Damit nimmt es kaum noch Wasser auf. Als Temperatur reichen dabei 60-70 Grd. Ob allerdings Dein Leim im Multiplexholz dabei stabil bleibt, solltest du erst ausprobieren.

Grüße von Hans
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Re: Generatorgehäuse und Lagerböcke aus Multiplexholz

Beitragvon Bernd » Sa 19. Feb 2011, 19:58

Hallo ihr beiden,

Manfred ich selber habe schon alle Teile für meine 3 Generatoren beisammen.
Ich habe meine ersten Versuche mit einer 20mm Achse und passenden Doppelrillenlager gemacht.
Als ich feststellte das die 30mm Lager auch nicht teurer sind, habe ich mir ein paar davon besorgt.
Bei Ebay gibt es die das Stück für 9,95 Euro. 25mm Doppelrillenlager sollten in etwa das gleiche kosten.
Als Achse habe ich mir einen halben Meter lang, 30mm Durchmesser H6 besorgt.
Ein Bekannter macht mir davon auf der Drehbank die passenden 39mm Stücke mit Innengewinde.
Für das Thema "Fisher Paykel Waschmaschinenmotor als Generator" sollten wir einen eigenen Thread eröffnen
oder in dem vorhandenen, den ich mal eröffnete, weiter machen.

Hans das mit dem "Abdichten" des Holzes durch kochen in Wachs finde ich eine gute Idee.
Ich weiss von der Heckklappe meines Golf 2 (den ich mal hatte) das Wachs auch noch nach 10 Jahren kriechfähig
ist und sehr gut gegen eindringendes Wasser schützt.
Es muss aber sicher gestellt werden das Wasser nicht unter das Wachs gelangen kann.
Bei grösseren Teilen könnte man ja einen guten offenporigen Holzschutz einsetzen um die Änderung der
Holzfeuchte zu reduzieren. Ich selber stehe da auf Sikkens oder OSMO.
Durch Schutz des Holzes gegen direkten Regenkontakt kann man vermutlich schon das gröbste abhalten.

Grüsse

Bernd
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Re: Generatorgehäuse und Lagerböcke aus Multiplexholz

Beitragvon seb » Sa 19. Feb 2011, 21:16

Hallo,

Ich habe in Sachen Holzkonservierung gute Erfahrungen mit Leinöl gemacht:

Die ersten Anstriche 50 zu 50% mit Terpentinersatz mischen (Halböl genannt)
auf Holz gebracht. Durch die Verdünnung wird das Öl sehr dünnflüssig und
dringst sehr tief ins Holz ein. Dort legt es sich auf die Zellwände und verharzt.
Somit kann Wasser diffundieren, geift aber das Holz nicht an.
Spätere Anstriche können dann unverdünnt angewendet werden.

Ein Nachteil: man muss den Anstrich vielleicht alle 1-2 Jahre auffrischen.

Viel Grüße

Sebastian
Viele Grüße

Sebastian


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Re: Generatorgehäuse und Lagerböcke aus Multiplexholz

Beitragvon Bernd » Sa 19. Feb 2011, 21:27

Zwischenbericht:
Während mein "Lagerbock" so langsam trocknet hat sich die Schichtholzdicke schon merklich reduziert.
Von anfänglich 23,86 mm sind derzeit nur noch 23,35mm übrig geblieben.
Mit anderen Worten die Dicke ist bis jetzt schon um ca. 0,5mm zurück gegangen, das ist ne Menge.
Die nominale Angabe für Holzdicke lautet ja auch 23mm. Ich muss mal bei dem Rest der Platte nachmessen
ob das hinkommt.

Der Durchmesser hat sich von zuvor 121,80mm auf derzeit 121,71mm verkleinert.
Das bestätigt voll das was ich im Netz finden konnte, das Multiplexholz bei Wasseraufnahme im wesentlichen
nur seine Plattendicke stärker verändert. Der Durchmesser ist bis jetzt nur um 0,9 zehntel geschrumpft.

Grüsse

Bernd
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Re: Generatorgehäuse und Lagerböcke aus Multiplexholz

Beitragvon Bernd » Di 22. Feb 2011, 00:38

Nach nun mehr 4,5 Tagen im 23 Grad warmen Wohnzimmer mit lediglich 25% Luftfeuchtigkeit ist meine Holzscheibe
weitgehend wieder durchgetrocknet.
Die Dicke ist von anfänglich 23,86mm auf jetzt 22,89mm "geschrumpft".
Das ist immerhin fast ein ganzer Millimeter und ein klein bisschen Schrumpfung wird wohl noch folgen.

Das bedeutet das sich mein Buchenholz Multiplex vom patschnassen Zustand zum "pfurztrockenen" Zustand
um ca. 4,3 % in der Dicke verändert hat.
Natürlich ist das ein extremer Feuchteunterschied der sich im "Normalbetrieb" wohl so nie einstellen wird.
Ich wollte aber wissen was maximal drinn ist.

Der Durchmesser meines Lagerbocks betrug im nassen Zustand 121,80 mm.
Jetzt nach der Durchtrocknung sind es 121,59mm.
Der Durchmesser hat sich also, ganz im Gegenteil zur Dicke, nur um ca. 0,21mm verändert und das obwohl der
Durchmesser über 5x grösser ist als die Dicke.
Prozentual ist der Durchmesser nur um ca. 0,17% geschrumpft, ein sehr niedriger Wert wie ich finde und 25 mal
weniger als die Schrumpfung der Dicke.
Das 55mm Lager sitzt jetzt im trockenen Zustand wie auch zuvor im nassen Zustand sehr fest im Lagerbock.
Lediglich während der Trockung war der Sitz vielleicht vorübergehend mal etwas weniger stramm, aber keineswegs
lose. Das Lager war immer sehr gut und fest geführt. Um das zu testen habe ich es immer mal wieder rein und raus
gedrückt.

Das Gewicht des Lagerbocks fiel von anfänglich 192 Gramm auf derzeit 173 Gramm.
Das heisst ein knappes Schnappglas voll Wasser ist bislang aus dem Holzring heraus verdunstet.

Falls die Werte sich weiter signifikant verändern werde ich mich nochmal melden.

(Buchenholz, aus dem mein "Testring" besteht, quillt und schwindet vergleichsweise sehr stark)

Grüsse

Bernd
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Re: Generatorgehäuse und Lagerböcke aus Multiplexholz

Beitragvon finn » Di 22. Feb 2011, 06:10

Also ist das einzige Problem, was sich Windradbauern, die Holz verwenden wollen, stellt, die befestigung der Holzteile aufeinander, weil sich das Holz in der Dicke doch recht viel ausdehnt/zusammenzieht... ?
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