Batucada

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Der Weg zu einer Bohrstation war lang. Zunächst haben am Wegesrand die üblichen Handmaschinen gelauert, die man so für die vielfältigsten in einem Haushalt anfallenden Aufgaben benötigt. Und bei mir war es eigentlich immer so, dass ich meine Träume den realen Möglichkeiten meines immer zu kleinen Geldbeutels anpassen musste. Kaum hatte ein damaliger Marktführer eine handliche hydraulische Maschine auf den Markt gebracht, stellte sich auch ein neuer Traum ein, denn die Dinger waren für den privaten Gebrauch recht unerschwinglich, und so war es immer gut, wenn man einen Freund hatte, der auf seiner Arbeitsstelle über so ein orange-rotes Gerät verfügen konnte. Da hat man dann den Freund genervt, sich das Ding doch mal wieder auszuborgen. Meine Freunde von früher mögen es mir verzeihen. Später gab's diesen Zugriff nicht mehr und eine Lösung musste her, nicht in orange-rot, dafür aber in grün. Und ja, auch diese Maschine machte Löcher in Beton, gelegentlich, einen professionellen Einsatz hätte sie aber auf Dauer sicher nicht standgehalten.

Bislang lag die große Grüne wohlverstaut in einer Werkstattschublade, für den ständigen Einsatz in einem Bohrständer und auch als Allrounder war sie zu unhandlich. Nur für Beton oder bei kraftvollen Einsätzen habe ich sie aus dem Dornröschenschlaf geweckt. So kam denn eine kleine Grüne hinzu. Bis dann am Horizont der Silberstreifen in Form einer Maschine mit 4-Gang-Planetengetriebe und EC-Motor getrieben auftauchte. Das war dann das Ende auf den grünen Zugriff, zumindest vorläufig, bis in diesen Tagen der Silberstreifen sich dann doch als Komet verabschiedete, den Silberstreifen gab's dann nicht mehr und die Grünen mussten wieder herhalten.

Der Zustand konnte nicht so bleiben. Ein neuer Punkt stand alsbald auf der Wunschliste. Eine Ixion? Eine Flott? Gebraucht? Die meisten Maschinen waren entweder zu weit weg. Oder oberhalb meines Budgets. Oder auch einfach nur abgenudelt. Eine besondere Ixion hatte ich dann endlich auf dem Schirm. Doch bei näherem Hinsehen war das keine Ixion, das war ein aufgepepptes Irgendetwas, dem der Verkäufer ein Ixion-Emblem aus seiner Grabbelkiste spendiert hat.

Also, wenn schon abgenudelt, dann sollte wenigstens der Preis stimmen. Irgendwann wurde ich fündig.

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Das Grundgerüst war solide - sicher nicht im Vergleich zu Ixion oder Flott - aber für meine Zwecke durchaus brauchbar, mein Einsatzgebiet ist das Holz und nur ganz gelegentlich auch etwas Metall. Und wenn Metall an der Nordsee steht, dann hat die Seeluft auch einen entsprechenden Eindruck hinterlassen. So auch bei meiner Maschine. Nach einem kurzen Check von Pinole & Co wurde die Maschine gleich in alle Einzelteile zerlegt. Aber auch wirklich alle, fast alle, einzig die Pinole bildete eine Ausnahme.

In den Zeiten, in denen ich noch von einer Ixion geträumt hatte, kam es zum Kauf eines Frequenzumrichters, der sollte natürlich seine Verwendung finden. Daher habe ich auch den Motor komplett zerlegt, nicht nur wegen der Neubeschaffung der Lagerung des Kurzschlussläufers. Isolierstoffklasse B (130 °C), das ist in der heutigen Zeit nicht gerade üppig. Während meiner professionellen Zeiten kam nichts unter Isolierstoffklasse F zu Einsatz, wenn Frequenzumrichter im Spiel waren. Neuer Motor? Das kann ich später immer noch machen. Also habe ich zunächst einmal den Wicklungskopf untersucht. Und ich habe sie dann auch gefunden, die Thermoschalter für 125°C, 3 Stück an der Zahl, in jedem Strang einer, oben auf dem Kopf aufgelegt, ganz locker, sicher kein thermischer Kontakt, insgesamt nicht die beste technische Lösung - geprüfte Sicherheit vom TÜV-Rheinland steht auf dem Typenschild der Maschine. Aber immer noch besser als nichts. Nur! Für den Einsatz mit einem Frequenzumrichter aber völlig ungeeignet. Also raus mit den Thermoschaltern. Als Ersatz wurden PTC-Widerstände für 110 °C verwendet, damit liege ich auf der sicheren Seite. Früher waren es die 125-°C-Thermoschalter ohne nennenswerte thermische Kopplung zur Wicklung, heute sind es mit Wärmeleitpaste eingebettete PTC-Widerstände. Der Einbau ist alles andere als eine erholsame Arbeit, die ich hier aber nicht näher beschreiben will, weil: Spezialwissen, Spezialwerkzeug sowie Prüf- und Messmittel, spezielle Materialien. Und wo ich schon einmal dabei war, habe ich auch gleich die Lager erneuert. Alles gereinigt und diverse Teile mit einem netten Anstrich versehen.

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Lange Zeit habe ich mit den Gedanken gehandelt, vielleicht doch eine Radialbohrmaschine zu kaufen. So eine Maschine hätte einige Vorteile. Aber so etwas gebraucht? Genko hatte was stabiles im Programm, wird aber fast selten bis gar nicht angeboten. Neu? Das gab mein Budget nicht her, zumindest mit dem Blick auf wenigstens eine halbwegs soliden Maschinenbau. Also hatte ich mir eine andere Lösung ausgedacht. Statt den Bohrtisch anzuheben oder abzusenken, sollte die Bohrmaschine in der Höhe verstellt werden können. Jetzt ist die Halterung aus Grauguss für den früheren Bohrtisch fest mit dem neuen Arbeitstisch verbunden. Mit dem bisherigen Kurbelmechanismus kann jetzt die Höhe der Bohrspindel über dem Arbeitstisch verändert werden. Na ja, mit einer neuen Säule aus dem Ersatzteilkatalog der artverwandten Standbohrmaschine, habe ich eine beachtliche Hubhöhe gewonnen. So dass auch höhere Werkstücke unter der Bohrspindel positioniert werden können. Eine wesentliche Veränderung habe ich mir aber mittels einer Zusatzkonstruktion einfallen lassen. Die bisher auf 190 mm begrenzte Ausladung habe ich so auf etwa 360 mm vergrößern können.

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Die im Bild gezeigte Konstruktion war zum Zeitpunkt des Fotos nur vorläufig montiert. Die auf der Säule aufgesteckte Hülse ist so konstruiert, dass mittels Stellschrauben die Pinolen-Achse senkrecht zur Tischplatte justiert werden kann.

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Die Elektrik habe ich von Grund auf neu gemacht. Die ursprünglichen Schalt- und Befehlsgeräte sowie die Verkabelung passten nicht mehr ins neue Konzept. Der ursprüngliche Plastikvorbau nahme nur Platz weg und hatte außer einer Meldeleuchte (= Spannung vorhanden) keinen besonderen Nährwert. Den Plastikvorbau habe ich durch ein neues Kästchen ersetzt, gefertigt aus 9-mm-Multiplex, mit Fingerzinken zur Rahmenverbindung und eingenuteter Frontplatte. Die Befehls- und Meldegeräte stammen von Eaton-Moeller, haben ein ansprechendes Aussehen und sind als Geräte für den industriellen Einsatz an dieser Stelle mehr als erste Sahne. Einzig bei dem Potentiometer habe ich ein wenig getrickst, ich wollte mir das teure Original-Potentiometer aus der Serie ersparen. Die Elektrik funktioniert in diesem Bereich ausschließlich mit 24 VDC, was die Einhaltung der Vorschriften für die elektrische Berührungssicherheit besonders einfach gestaltet.

Der orangene Knebelgriff fällt natürlich ins Auge und wirkt an dieser Stelle völlig deplaziert - er wird noch gegen eine elegantere Variante ausgetauscht.

Der selbst verriegelnde Not-Aus-Knopf wirkt auf ein Netzschütz, das den Frequenzumrichter samt Motor somit bei Bedarf vom Netz trennt. In dieser Schleife wirkt auch der Mikroschalter, der den geschlossenen Zustand der Riemenabdeckhaube überwacht. Stopp, Links- oder Rechtslauf wird von dieser Front bedient. Eine Meldeleuchte dient zu Anzeige der Wicklungsüberwachung. Eine Drehzahleinstellung mittels Potentiometer, der Startpunkt liegt bei 50% der Nenndrehzahl (25 Hz), der Endpunkt ist auf 75 Hz parametriert. Ein Taster schaltet die integrierte Tischbeleuchtung. Und ein Taster steuert die Funkbedienung der Absaugung.

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Dieser Motor wurde ursprünglich im STERN geschaltet an einem Dreileiternetz für 400 Volt betrieben. Das hat sich aber jetzt geändert. Im Bild ist die Brückenbelegung für DREIECK zu sehen, von nun an darf dieser Motor an einem Dreileiternetz nur noch mit maximal 230 Volt betrieben werden. Der Strom im Motorkabel ist von jetzt an um den Faktor √3 größer als bei der zuvor betriebenen Sternschaltung, in den einzelnen Wicklungssträngen ändert sich der Stromfluss jedoch nicht, er ist bei gleichen Lastverhältnissen auch gleich groß, egal ob Stern oder Dreieck. Damit ändert sich auch nichts am Drehmoment. Die Lüsterklemme für den Anschluss der PTC-Widerstandsschleife mag anachronistisch anmuten, galt aber eine zeitlang auch bei industriellen Ausführungen als Standard.

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Durch den Einsatz eines Frequenzumrichters plus der weiteren in diesem Umfeld benötigten elektrischen Betriebsmittel musste ein Schaltkasten her. Da die ursprüngliche Tischbohrmaschine ohne Standfuß in einem neuen Bohrtisch integriert wurde, war die Platzierung des Schaltkastens völlig unproblematisch. So verfügt dieser Bohrtisch lediglich über nur eine steckbare Netzzuleitung für ein einphasiges Netz bei 230 Volt. Alle anderen Kabel und Leitungen verbleiben innerhalb des Raumes, der vom Tisch eingenommen wird. So sind gefährliche Stolperfallen gänzlich ausgeschlossen. Der Frequenzumrichter verschwindet in einem eigenen Abteile mit großflächiger Belüftung hinter einer Klappe aus schlag- und bruchfestem Makrolon, so dass auch das Bedienfeld sichtbar bleibt. Ein Hauptschalter trennt den Schaltkasten allpolig vom Netz, was gleichfalls auch für die netz-behafteten Leistungsschalter gilt.

Ende Teil 1
 

Batucada

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Fortsetzung mit Teil 2

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Die Verkabelung ist etwas tricky. Die Wege wurden sorgfältig ausgewählt. Scharfen Kanten wurde ihre zerstörerische Wirkung genommen. Dort wo mechanische Belastungen nicht zur Gänze ausgeschlossen werden konnten, wurden die Kabel durch dickwandigen PVC-Schlauch geführt. Die Kabelführung von oberhalb des Tisches nach unten erfolgt durch die Hubsäule, an deren unteren Ende die Kabel in einer 180°-Wende schließlich in den Schaltkasten führen, in dieser Wende werden die Kabel ebenfalls durch einen dickwandigen PVC-Schlauch geführt und durch eine geeignete Klemmung fixiert.

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Ein Tischgestell, was fast ausschließlich aus Koste-Nix-Holz hergestellt wurde. Lieferanten für solches Holz sind z.B. Paletten. Von solchen Paletten habe ich hauptsächlich die Kanthölzer verwendet. Ein u-förmiger Grundrahmen entstand durch Überblattung. Vier kräftige Stempel tragen die Tischplatte. Die Querhölzer sind mit den Stempeln mittels Schlitz und Zapfen verbunden. Die verstärkenden Ecken waren schon bei einem früheren Projekt angefallen. Die Blue-Wheels lagen auch schon bereit, weil ich deren Verwendung bei einem früheren Projekt verworfen hatte. Die Tischplatte besteht aus drei miteinander verleimten Spanplatten zu je 19 mm, die so entstandene massive Platte ist mit dem Tischgestell über 9 lange Schrauben verbunden. Eine vierte Spanplatte gleicher Einzelstärke liegt obenauf und ist mit der darunter liegenden massiven Platte verschraubt. Das macht den Sinn, um z.B die Einbauten für den Kurbelmechanismus zu verbergen. Aber auch, um vielleicht einmal später eine unschön gewordene Deckplatte ohne Probleme tauschen zu können. Ganz rechts sieht man die steckbare Kurbel zur Höhenverstellung. Man kann sie abnehmen, falls sie mal stören sollte. Etwas verdeckt von der Kurbel ist der Hebel gerade noch zu sehen, mit dem sich die Klemmung aktivieren lässt.

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Eine Nutenplatte aus Gussaluminium für DIN-gerechte Nutsteine habe ich in die obere Deckplatte "eingelassen", d.h. ich habe einen passenden aber gezielt vergrößerten Ausschnitt gefräst und die Schnittkanten gefälzt. Die Schnittkanten, die so die nackte Struktur der Spanplatte offenlegen, habe ich mit gehobelten und gefälzten Leisten verkleidet und stabil mit der Deckplatte verleimt. Zum Schluss alles plan geschliffen. Den Abschluss bildet eine Lackierung mit DD-Lack, dem eine Abfärbetinktur beigemischt wurde. Die Lackierung wurde mittels Spritzpistole in mehreren Arbeitsgängen nass-in-nass aufgetragen. Nach ausreichender Trocknung wurde geschliffen. Eine abschließende Lackierung wird später (vielleicht) nachgeholt. Die DD-Lackierung bringt zwei Vorteile für den Bohrtisch. Er sperrt die Oberfläche gegen in die Spanplatte eindringende Feuchtigkeit, falls ich mal wieder Aluminium bearbeiten sollte. Der andere Vorteil ist eine gute Gleitfähigkeit der Oberfläche, was das Positionieren von größeren Werkstücken wesentlich erleichtert. Die Nutenplatte wird noch mit silikonfreiem Kleber eingedichtet.

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Den LED-Fluter gab's für 3,99 € in der Bucht. Eigentlich ist das ein anschlussfertiges Gerät für 230 Volt. Doch diese Spannung behagte mir nicht ganz in diesem Umfeld. Also habe ich den Fluter vorsichtig geöffnet und meine Studien betrieben. Der Schutzleiter war an das Gehäuse aus Alu-Druckguss nur halbherzig angebracht und hätte unter Umständen keine Wirkung gehabt. Dazu noch die Überraschung, dass die Adern des Anschlusskabel direkt in einen vergossenen Spannungswandler führten. Weiteres Nachdenken hatte sich für mich schon recht schnell erübrigt, da ich sofort die Spannung gemessen hatte, mit welcher der LED-Chip betrieben wird. Das Resultat: Ich betreibe den LED-Fluter mit 24 VDC, die ich der Steuerung entnehme.

Und auch das noch. Ich glaube, dass ich mit meinem Projekt einen Beitrag zur Nachhaltigkeit geleistet habe. Das Tischgestell, dessen Holz sonst der thermischen Verwertung zugeführt worden wäre. Eine alte Tischbohrmaschine, die sonst im Altmetall gelandet wäre.

Und ganz zum Schluss noch etwas Technisches. Das Bohrfutter steckt in einer Pinole für MK2. Die Führung der Pinole hat die letzten 16 Jahre auch gut überstanden, eine Notwendigkeit zur Nacharbeit sehe ich damit nicht. Der Rundlauf der Pinole ist mit 2/100 für mich absolut zufrieden stellend. Das SUPRA-Bohrfutter von Röhm sollte eigentlich Qualität haben, aber ich schätze mal, dass der B12-Aufsteckdorn seine besten Zeiten hinter sich hat. Den Aufsteckdorn kann man sicher austauschen, vielleicht gleich das ganze Bohrfutter? Mal sehen, was sich findet. Die Maschine hat ein absolut angenehmes Laufgeräusch. Die Grunddrehzahlen sind in 12 Stufen mit 180/250/300/400/480/580/970/1280/1410/1540/2270/2740 gut aufgeteilt, zu dem kommen noch die Möglichkeiten durch den Frequenzumrichter, so dass der tatsächliche Drehzahlbereich von 90 bis 4110 Umdrehungen/min eine fürstlich breiten Umfang abdeckt.

Und wie immer bei solchen Projekten. Erst am Ende erfährt man, was man hätte besser oder anders machen sollen. So habe ich mir vorgenommen, nun nach einem Fußschalter Ausschau zu halten, mit dem Fußschalter könnte man den Rechts- und Linkslauf beim Gewindeschneiden steuern.
 
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to-mac

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Hallo Batucada,

tolles Projekt!
Mit einer unverkennbaren Handschrift.. Freut mich außerordentlich!:emoji_slight_smile:

Bist du mit der Steifigkeit des Gelenkarms zufrieden? Wie genau sind denn die Drehgelenke ausgeführt? Ganz normale Passungen die dann für den Betrieb geklemmt werden?

Viele Grüße!
Tobias
 

Macchia

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Mit einer unverkennbaren Handschrift.. Freut mich außerordentlich!:emoji_slight_smile:

mich auch!

Klasse Arbeit und nachvollziehbar dokumentiert. (obwohl ich von Elektrik/Elektronik kaum eine Ahnung habe!)
Maschinenbau in einer ganz eigenständigen Kategorie!
Eine Wohltat nach den vielen Basteleien die man sonst so sieht....

Grüße
:emoji_thumbsup:
 

Batucada

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Hallo Batucada,

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Vielen Dank für die Blumen :emoji_thumbsup:

Bist du mit der Steifigkeit des Gelenkarms zufrieden? Wie genau sind denn die Drehgelenke ausgeführt?

Eigentlich ist es kein Gelenkarm. Es ist im einfachsten Sinne ein Kröpfung der Standsäule. Für mich ist es ausreichend, wenn ich in der Lage bin, bei 600 mm breiten Werkstücken in der Mitte ein Loch zu bohren.

Das Ende, das in den Gusskörper der TBM hineinragt hat den exakten Durchmesser, den eine originale Säule haben sollte. Am anderen Ende der Kröpfungskonstruktion sitzt eine Hülse, die etwas tricky bearbeitet wurde. Am oberen Ende der Hülse ist die Bohrung über eine Zylinderhöhe von 15 mm als Passung ausgeführt, wobei aber nur in der Höhe von 7 bis 8 mm die Passung eingehalten wurde, die anderen Zylinderflächen oberhalb und unterhalb dieser Höhe wurden leicht ballig ausgeführt. Die übrige Bohrung der Hülse wurde 3 mm größer als die zuvor beschriebene Passung ausgedreht. Dadurch kann ich die Hülse und schlussendlich auch die Bohrmaschine in der Senkrechten um ± 1,5 mm vertrimmen.

Die Steifigkeit der Kröpfung scheint ausreichend zu sein. Was ich nicht bedacht habe, ist der Umstand, dass durch die größere Ausladung auch größere Momente auf die Halterung des ehemaligen Kurbelgehäuses wirken können. So lange nur Holz gebohrt wird, scheinen noch keine Maßnahmen erforderlich zu sein. Glücklicherweise ist es aber möglich mit wenigen Maßnahmen die gewünschte Stabilität zu erreichen, da der notwendige Platzbedarf unterhalb der Tischplatte ohnehin zur Verfügung steht.

Batucada
 

Sel

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Eine super Arbeit! Hochachtung!

Hoffentlich hält der Motor den Betrieb an dem FU aus. Den meistens versagen nach einiger Zeit die Motorlager. Der FU produziert in den Motorwicklungen Spitzenspannungen im kV-Bereich! Diese fließen leider häufig über die Motorlager ab, welche damit zerstört werden. Abhilfe schaffen hier Lager mit Keramikkugeln. Die PTC-Widerstandsschleife ersetze lieber durch eine entsprechend dimensionierte Motordrossel und Enstörkondensatoren. Soll nur ein Gedanke sein, die genaue Berechnung dafür ist sehr schwierig. Man kann aber auch schätzen, klappt schon. Aber natürlich kann deine Lösung auch ewig halten.

Meine Ixion fängt langsam an in der Spindel zu klappern. Ich werde diese Maschine also auch bald zerlegen müssen. Und so eine Kurbel am Bohrtisch ist edel, da fällt das elende Gewuchte wie bei nur feststellbarem Tisch weg. Also werde ich mir Gedanken machen müssen meine Maschine dahingehend umzubauen.

LG Sel
 

Batucada

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mich auch!

Klasse Arbeit und nachvollziehbar dokumentiert. (obwohl ich von Elektrik/Elektronik kaum eine Ahnung habe!)

Auch Dir vielen Dank für die Blumen :emoji_thumbsup:

Ich hoffe, ich hab' nur so viel Elektrik beschrieben, wie es mir für das Verständnis als geboten erschien, um nicht den Nährboden für Gefechte auf Nebenschauplätzen zu bereiten :emoji_wink:

Batucada
 

Batucada

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Und auch Dir danke ich für die Blumen :emoji_thumbsup:

Hoffentlich hält der Motor den Betrieb an dem FU aus. Den meistens versagen nach einiger Zeit die Motorlager. Der FU produziert in den Motorwicklungen Spitzenspannungen im kV-Bereich! Diese fließen leider häufig über die Motorlager ab, welche damit zerstört werden. Abhilfe schaffen hier Lager mit Keramikkugeln.
Ja, davon habe ich jetzt auch gelesen. Scheint sich aber durch neuere Untersuchungen zu bestätigen. Während meiner aktiven Zeit sind mir derartige Nachrichten aber nicht untergekommen. Keramiklager wäre das entsprechende Stichwort gewesen. Hab mich schon gewundert, warum die jetzt vermehrt angeboten werden, kosten aber immer noch einen Schweinepreis :emoji_astonished:

Die PTC-Widerstandsschleife ersetze lieber durch ...
Och, eigentlich bin ich richtig stolz darauf, einen Motorvollschutz realisiert zu haben. Bimetallrelais als Überwachung ist für FU-gesteuerte Motoren keine Option, zumindest nicht für mich. Früher musst man beim Kauf eines Motors immer darauf achten, die PTCs gleich mit zu bestellen. Den letzten Motor, den ich als Standard für meine Werkstatt gekauft habe, hatte die PTCs schon gleich dabei. So ändern sich die Zeiten. Kann man aber von China-Ware, wie einer TBM nicht unbedingt erwarten.

...eine entsprechend dimensionierte Motordrossel und Enstörkondensatoren.
Es versteht sich von selbst, dass man entsprechende EMV-Maßnahmen durchführt. Der FU-Hersteller, dessen Geräte ich beziehe, macht schließlich entsprechende Angaben und hält auch entsprechendes Material bereit, ist also anders, als wenn man beim China-Mann kauft. Schwierig wird's erst bei großen Leitungslängen, was aber hier nicht zutreffend ist.

Batucada
 

Sel

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Du brauchst aber keine sauteuren Vollkeramiklager. Es reichen Hybridlager, also solche mit Keramikkugeln, Rest vom Lager ist Metall. Bei solchen Lagern bist du mit weit unter 50 Euronen/Lager dabei. Und das ist keine Chinaware. Es gibt verschiedene Keramikwerkstoffe, das Si3N4 (Siliziumnitrid) als Material dürfte alle Voraussetzungen erfüllen. Bei der Montage geht das Hybridlager auch nicht so schnell zu Bruch, wie Vollkeramiklager. Und diese Lager isolieren völlig ausreichend gut. Außerdem haben die eine höhere Standzeit als normale Kugellager.

Nachtrag: https://www.skf.com/de/products/bea...ngineered-products/hybrid-bearings/index.html
 

schrauber-at-work

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Mal ehrlich: Kann man schon so machen......Ist aber zu 99% völliger quatsch!
Habe schon etliche Motoren an FU gelget, so lange die Wicklung standhält (bei älteren "Maschinen") alles gut.
Man(n) kann darüber sicher auch ne "Thesis" (in meiner Generation hieß sowas noch Diplomarbeit) schreiben.......
Willst rechnen oder "arbeiten"?

Gruß SAW
 
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