Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Kugelumlaufspindel zum Heben antreiben


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von Kolja L. (kolja82)


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Moin

nachdem ich die hydraulische Verstellung für meinen höhenverstellbaren 
Schreibtisch verworfen habe, bin ich nun an einer elektromechanischen 
Variante:

Kugelumlaufspindel SFU2005: Ebay-Artikel Nr. 402558451301
steht auf einem Drucklager (siehe Bild) und wird von einem Motor 
angetrieben (der Motor läuft auf 24V, mit 20 oder 40 Umdrehungen/min, 
hat ein Drehmoment von 2Nm, Welle 8mm und Hall-Sensoren)

Meine Frage bezieht sich jetzt auf den Antrieb der Spindel:
Der Schaftdurchmesser beträgt 15mm (siehe Zeichnung) und Zahnräder bzw. 
Riemenscheiben in der Größe sind recht teuer.
Bei einem Riemenantrieb hätte ich auch noch die Bedenken, dass die Kraft 
die ganze Zeit auf dem Riemen liegt, dann lieben auf den Zähnen von zwei 
Zahnrädern?
Oder ist das unbegründet?

Und fallen euch "günstige" Wege ein die 15mm von der Spindel mit der 8mm 
Welle des Motors zu verbinden?

Noch eine kurze Kontruktionsbeschreibung:
Das Tischgestell(ähnlich Abb.) besteht aus zwei separaten 
höhenverstellbaren Beinen. In den Füßen befinden sich die Motoren und 
die Spindeln drücken jeweils den inneren Teil des Beines nach oben raus.

: Bearbeitet durch User
von Michael (Gast)


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Gibt ja auch Kettenräder und Ketten ... aber auch die sind nicht 
umsonst.

von MaWin (Gast)


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Kugelumlaufspindeln sind ungünstig, weil ein Druck auf die Mutter zur 
Drehbewegung der Spindel führt!, der Motor also ständig gehenhalten 
muss.
Nimm die billigeren Trapezspindeln, und trotzdem einen Motor mit 
selbsthemmendem Schneckengetriebe, einen Scheibenwischermotor.

Beide (oder alle 4) werden über einen Sensor an der Motorwelle 
synchronisiert.

von Kolja L. (kolja82)


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Kurze Berechnung des Motorendrehmomentes:
Last pro Seite: 200kg
Gewindesteigung: 5mm
Wirkungsgrad: 90%

Und der Motorleistung, bei 60 Umdrehungen pro Minute
(entspricht einem Hub von 5mm pro Sekunde)


Wenn ich mich nicht verrechnet habe, passen die Dimensionen von Motor 
und Spindel zu meinen Anforderungen.

von Kolja L. (kolja82)


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MaWin schrieb:
> Nimm die billigeren Trapezspindeln,

Die finde ich nicht in billiger: 500mm Gewindelänge und 20mm Durchmesser 
inkl Mutter für 50€?

von Oliver S. (oliverso)


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8mm Bohrung in der Spindel.

Oliver

von Kolja L. (kolja82)


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Oliver S. schrieb:
> 8mm Bohrung in der Spindel.

Auch schon überlegt, ist aber mit den gegebenen Mitteln nicht machbar 
und ich nehme mir die Möglichkeit eine Übersetzung einzubauen.

von Oliver S. (oliverso)


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Kolja L. schrieb:
> ist aber mit den gegebenen Mitteln nicht machbar

Tja, jeder scheitert an den Problemen, die er sich selber macht.

Oliver

von Uli S. (uli12us)


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Spindel 20€, Mutti 10, das liegt deutlich unter 50€. Aber, in deinem 
Fall
kannst du auch in den Baumarkt gehen und eine normale 
Spitzgewindespindel und Mutti kaufen. Die ist für den Zweck vollkommen 
ausreichend. Um einmal am Tag die Höhe zu verstellen, brauchts kein 
Bewegungsgewinde. Auch ist die Grösse reichlich übertrieben. Mit der 
20er Gewindestange könntest du einen Elefanten heben.

von kolja (Gast)


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Du meinst meine Werkstattaustattung, oder die Möglichkeit die 
Übersetzung zu variieren?
Aber ja, ich brauche auch gar keinen Schreibtisch und kann den Laptop 
einfach um den Hals tragen. Somit wären alle meine Bedürfnisse mit einer 
Rolle Klebeband befriedigt. Danke für deine Hilfe 😃

von MaWin (Gast)


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Kolja L. schrieb:
> MaWin schrieb:
>
>> Nimm die billigeren Trapezspindeln,
>
> Die finde ich nicht in billiger: 500mm Gewindelänge und 20mm Durchmesser
> inkl Mutter für 50€?

Ebay-Artikel Nr. 150947734425
Ebay-Artikel Nr. 264983720589

Internet, Neuland und so. Wobei 16 sicher ausreicht:

Ebay-Artikel Nr. 150947729930
Ebay-Artikel Nr. 284275156659

von Walter T. (nicolas)


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Kolja L. schrieb:
> Wirkungsgrad: 90%

Wenn der Motor einen selbsthemmenden Schneckentrieb hat, sind 40% 
realistischer.

von Kolja L. (kolja82)


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Uli S. schrieb:
> Aber, in deinem Fall
> kannst du auch in den Baumarkt gehen und eine normale
> Spitzgewindespindel und Mutti kaufen. Die ist für den Zweck vollkommen
> ausreichend. Um einmal am Tag die Höhe zu verstellen, brauchts kein
> Bewegungsgewinde. Auch ist die Grösse reichlich übertrieben. Mit der
> 20er Gewindestange könntest du einen Elefanten heben.

Das hatte ich eben ja völlig überlesen. Und ja klar so häufig, wie in 
ner Drehbank werden sich meine Spindeln nicht bewegen. Also danke, das 
macht die ganze Sache deutlich günstiger.

Ich meine aber mal gehört zu haben, dass verzinkte Gewinde unter druck 
zu kleben beginnen. Aber die 200kg sind wahrscheinlich noch kein Druck 
für n M20.

von Udo S. (urschmitt)


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Uli S. schrieb:
> Auch ist die Grösse reichlich übertrieben. Mit der
> 20er Gewindestange könntest du einen Elefanten heben.

Auf Zug ja, aber nicht auf Druck. Eine 10er oder 12er Gewindestange 
macht da ganz schnell einen Bogen.
Und die Gewindestange ist weder gehärtet noch geschliffen. Wer die 
einbaut um 50 Euro zu sparen bettelt geradezu danach dass der ganze Mist 
in ein paar Jahren frisst und den Motor (und die Steuerung) mit in den 
Tod reisst.

Oliver S. schrieb:
> Tja, jeder scheitert an den Problemen, die er sich selber macht.

stimmt, siehe oben

von MeierKurt (Gast)


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Uli S. schrieb:
> kannst du auch in den Baumarkt gehen und eine normale
> Spitzgewindespindel und Mutti kaufen.

...und die Selbsthemmung ist auch gleich im Preis mit drin. Und in 
Edelstahl gibts die auch.
Die Mutti sollte aber schon aus Messing sein - das ist kein optischer 
Aspekt.
Motor? Stepper, evtl. reicht ein kräftiger NEMA17 schon aus.
Festlager? Von einer standradmässigen M10-Gewindestange (1,5er Steigung) 
ausgegangen - könnte man die auf Ø8 runterdrehen und dann ein 
Rillenkugellager 608 einsetzen, die allermaximale Axialkraft von 2kN 
sollte das Lager verkraften. Das Lager muss freilich noch irgendwo 
befestigt werden - dafür gibts zur Not auch fertige Lagersitze.
Auf der anderen Seite der Gewindespindel das Loslager - das ist so 
unkritisch, dass man es weglassen kann.
Wichtig bei der ganzen Geschichte:
Die einwandfreie Führung - denn die Spindel allein führt nicht, die 
treibt nur an (das ist bei einer Kugelumlaufspindel auch nicht anderes). 
Da gibts diverse Lösungen -  Rundstangenführungen mit Linearlager 
dürften dort preislich an der Untergrenze liegen - von der Größe her - 
10er genügt - oder was halt preislich attraktiv ist, da bräuchte man 
aber zwei pro Seite (da nur axiale Führung). Evtl.gehen auch ganz 
einfache 10er Rundstäbe mit Plastik-Gleitlagern - das Ganze darf nur 
nicht klemmen, naja und klappern wäre auch nicht schön.

von MeierKurt (Gast)


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Udo S. schrieb:
> Auf Zug ja, aber nicht auf Druck.
Dann muss der Antrieb halt auf der "richtigen" Seite sein. In dem Fall 
also oben.

von Udo S. (urschmitt)


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MeierKurt schrieb:
> Dann muss der Antrieb halt auf der "richtigen" Seite sein. In dem Fall
> also oben.

Dann mach doch mal eine Skizze wie. Ich kanns mir gerade nicht 
vorstellen.
Siehe Bild im ersten Post. In die zwei Beine muss die Spindel rein.

Höhe Tisch eingefahren ca. 70cm, ausgefahren 50cm mehr, wenn ich das 
richtig verstanden habe.

: Bearbeitet durch User
von Kolja L. (kolja82)


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Udo S. schrieb:
> Höhe Tisch eingefahren ca. 70cm, ausgefahren 50cm mehr, wenn ich das
> richtig verstanden habe.

Ja, Motor im Fuß, Spindel drückt den inneren Teil des Beines nach oben. 
Kann ich später mal zeichnen.

von Udo S. (urschmitt)


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Kolja L. schrieb:
> Kann ich später mal zeichnen.

Das ist mir klar, nur nicht wie MaierKurt das so konstruiert, das seine 
Gewindestange dann auf Zug belastet wird.

von MaWin (Gast)


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Kolja L. schrieb:
> Ich meine aber mal gehört zu haben, dass verzinkte Gewinde unter druck
> zu kleben beginnen.

Richtig. Nicht nur verzinkte.

> Aber die 200kg sind wahrscheinlich noch kein Druck f

Doch.

Uli's Tip war einfach fachlicher Unsinn.

60 Grad Flankenwinkel Spitzgewinde sind absichtlich selbsthemmend, damit 
die Mutter sich nicht auf der Schraube löst, und als Antrieb völlig 
ungeeignet.

von Kolja L. (kolja82)


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Udo S. schrieb:
> Das ist mir klar, nur nicht wie MaierKurt das so konstruiert, das seine
> Gewindestange dann auf Zug belastet wird.

Flaschenzug :-)

Zeichnen fällt dank abgelaufener ACAD Lizenz eh flach...

MaWin schrieb:
> 60 Grad Flankenwinkel Spitzgewinde sind absichtlich selbsthemmend, damit
> die Mutter sich nicht auf der Schraube löst, und als Antrieb völlig
> ungeeignet.

Okay, schade. Klingt aber logisch.

von Kolja L. (kolja82)


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Kennt jmd ne nette Metallbude in DO die mir von den Trapezgewindestangen 
so 5cm auf 10mm abdrehen und n Gewinde dranschneiden können?

Beitrag #6755365 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Dennis H. (c-logic) Benutzerseite


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??? schrieb im Beitrag #6755365:
> Dranschneiden geht nicht

adaptive threading :)

von Dirk L. (garagenwirt)


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von Tany (Gast)


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Beitrag #6755662 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Tany (Gast)


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Beitrag #6755695 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Tany (Gast)


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??? schrieb im Beitrag #6755695:
> Wo bleibt dabei das Basteln?
Basteln ohne Werkzeug? na dann viel Spaß !!

von Udo S. (urschmitt)


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Kolja L. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> Das ist mir klar, nur nicht wie MaierKurt das so konstruiert, das seine
>> Gewindestange dann auf Zug belastet wird.
>
> Flaschenzug :-)

Geht nicht, da du nur 65cm Einbauraum hast, 50cm Hub willst und eine 
Umlenkung dann auf 1:2 untersetzt.

Ich warte immer noch dass MaierKurt mir das erklärt wie er das macht :-)

von Tany (Gast)


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Udo S. schrieb:
> Ich warte immer noch dass MaierKurt mir das erklärt wie er das macht :-)

Der bastelt grad nach seiner geschilderten Konstruktion und erst wenn's 
funktioniert, meldet er sich zurück mit Bildern. Also bitte noch bißchen 
Geduld. Ein "kräftiges" Nema17 für 200kg in Bewegung zu setzen,findet 
man nicht so schnell her. Also zusätzlich Geduld....
Schönen Tag noch

von Udo S. (urschmitt)


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:-)

von Kolja L. (kolja82)


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Ich hab auch mal gebastelt und bin der erste mit nem Bild ;-)

von MaWin (Gast)


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Kolja L. schrieb:
> Ich hab auch mal gebastelt und bin der erste mit nem Bild ;-)

Und warum die Gewindespindel nicht oben (mit am starren Fuss oben 
befestigten Drucklager oder Kegelrollenlager) lagern (das Profil, was 
sich aus dem unteren Rechteckfuss herausschiebt, muss dann eben innen 
einen breiteten Schlitz haben, ein innen offenes U sein), und 
meinetwegen trotzdem unten antreiben, man kann ja etwas vertikales Spiel 
bei den Antriebszahnrädern zulassen), und damit die Gewindespindel nur 
auf Zug belasten, schon wird aus dem 20mm Trümmer ein 10mm handliches 
Teil.

von Udo S. (urschmitt)


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MaWin schrieb:
> Und warum die Gewindespindel nicht oben (mit am starren Fuss oben
> befestigten Drucklager oder Kegelrollenlager) lagern (das Profil, was
> sich aus dem unteren Rechteckfuss herausschiebt, muss dann eben innen
> einen breiteten Schlitz haben

Danke, du hast mir gerade die Augen geöffnet.
Die Lösung war mir nicht eingefallen.

von Kolja L. (kolja82)


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Udo S. schrieb:
> Danke, du hast mir gerade die Augen geöffnet.

Jetzt habe ich es auch verstanden!

Aber ja, dann wäre die Innenseite ja fast ganz offen.
Muss ich mir nochmal überlegen...

So wie in der Zeichnung habe ich alle Mechanik an einer Stelle und 
könnte über eine kleine Revisionsklappe an alles dran kommen.
Ist jetzt aber auch nicht der große Vorteil...

von Walter T. (nicolas)


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Wenn Du das Bein über den Fuss gehen lässt und die Mechanik dort 
unterbringst, geht das auch.´(Also Hosenbein über den Socken, nicht 
darunter.) Nebenbei könnte man so sogar den Antrieb direkt über eine 
Kette direkt unter der Tischplatte koppeln.

Aber ich sehe den Mehrwert einer dünnen Spindel nicht. Da ist ja nicht 
unbedingt perfekter Leichtbau gefordert, leichtgängiger oder viel 
billiger ist eine dünne Spindel auch nicht und Steigung und Durchmesser 
sind auch voneinander unabhängig.

von Tany (Gast)


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Walter T. schrieb:
> Steigung und Durchmesser sind auch voneinander unabhängig.
Und ja, bei M10x1, 5 und Drehzahl von 20-40 RPM wird 100mm Verstellung 
ein Geduldspiel.

Beitrag #6756190 wurde von einem Moderator gelöscht.

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