simon
Gardemanger
Posts: 153
|
Post by simon on Feb 4, 2024 16:56:13 GMT
Moin, ich möchte euch das nächste große Projekt vorstellen, an dem ich jetzt schon eine ganze Zeit arbeite. Seit ich begonnen habe, Küchenmesser zu verkaufen, schärfe ich auf einem selbstgebauten Schärfsystem nach dem "Bogdan-Prinzip". Meiner Meinung nach ist diese Art von System die beste und einfachste Art zu schärfen. Vor etwa zwei Jahren habe ich begonnen, mir über eine verbesserte Variante Gedanken zu machen. Mein Ziel war es, eine kostengünstige Variante zu designen, die nur auf 3D-Druck-Teilen in Kombination mit Maschinenbau-Standardkomponenten basiert. Die ersten Prototypen habe ich Anfang letzten Jahres gebaut, musste dann das Projekt jedoch aus Zeitgründen erstmal ruhen lassen, während ich die Kleinserie gebaut habe. In den letzten Wochen hatte ich wieder etwas Zeit für die Konstruktion und habe mir meinen eigenen 3d-Drucker angeschafft, um schneller Prototypen bauen zu können. Inzwischen habe ich einen Prototypen mit allen Features fertig gestellt. Es fehlen zwar noch ein paar spezielle Teile (z.B. Federn für die Winkelverstellung, genau passende Schrauben) und ein paar kleine Änderungen an den 3D-Druck-Teilen wird es auch noch geben, aber alles wesentliche steht schon mal. Hier ein paar Fotos: Wie euch vielleicht aufgefallen ist, habe ich eine andere Kinematik gewählt, um die X-Y-Bewegung zu realisieren. Mein System basiert auf einem Arm an einer Rotationsachse und einer Linearführung am Arm anstelle der üblichen zwei rotationsgelagerten Arme. Dies hat den Vorteil, dass die bewegte Masse reduziert werden kann und zudem die Lagerkonstruktion und -Montage einfacher ist. Weitere Features: - Basisplatte aus massivem HPL - Arm aus Kohlefaserstangen, um das Gewicht zu minimieren - leichter und kompakter Mechanismus zur Winkelverstellung - Winkelverstellbereich 0-25 Grad Der Verkaufspreis für das System wird auf jeden Fall unter 300€ liegen. Wie viel genau, kann ich aber erst sagen, wenn es tatsächlich verkaufsfertig ist. Ein paar Wochen Entwicklungszeit brauche ich noch, insbesondere, da jetzt erstmal die Semesterklausuren kommen. Wenn die Entwicklung abgeschlossen ist, werde ich einen Passaround hier im Forum anbieten. Grüße Simon
|
|
|
Post by suntravel on Feb 4, 2024 17:22:42 GMT
Coole Idee mit der Linearführung.
Fühlt sich das genauso natürlich an wie 2 Arme?
Uwe
|
|
simon
Gardemanger
Posts: 153
|
Post by simon on Feb 4, 2024 20:15:38 GMT
Moin Uwe, ja, die Führung fühlt sich an wie die Systeme mit Armen. Dafür ist aber natürlich notwendig, dass die Linearführung extrem leicht läuft. Ich habe daher eine Rollenführung gebaut und nicht die üblichen Linearlager genommen. Die bräuchten ja außerdem Stahlwellen, die sehr schwer wären, und sind sehr laut.
Grüße Simon
|
|
|
Post by BastlWastl on Feb 4, 2024 20:23:51 GMT
Cooler Entwurf, aber wie läuft die Winkelveränderung über die y-Achse ? Die Klemme/bzw. Magnethalterung sieht so unbeweglich aus ? Edit... Sorry jetzt habe ich es geschnallt . Grüße Wastl.
|
|
|
Post by apoc991 on Feb 5, 2024 8:49:58 GMT
Sehr schicker und minimalistischer Ansatz. Hast Du schon grobe Details zu Gewicht und Abmessungen?
|
|
|
Post by jay on Feb 5, 2024 15:10:07 GMT
Wenn die Entwicklung abgeschlossen ist, werde ich einen Passaround hier im Forum anbieten Vermelde hier schon mal Interesse. Hab selber kein geführtes System und nur mal kurz ein, zwei ausprobiert. Grüße, Julian
|
|
eibe
Lehrling
Posts: 80
|
Post by eibe on Feb 5, 2024 18:03:58 GMT
Schöne Umsetzung.
Vermeidet auch den Umstand variabler Bewegungskräfte elche zu beobachten sind wenn die Arme eines 2 Armsystems in spitzen Winkel zueinander eingeklappt sind. Allerdings variiert theoretisch der Winkel der Klinge zwischen vorderer und hinterer Position des Schlittens wenn man die Durchbiegung des Arms nicht vernachlässigt.
Sind die Carbonstangen ausreichend biegesteif, bzw. wieviel mm Durchbiegung bei Maximalbelastung (Küchenbeil o.ä.) hast du gemessen?
Grüße
EiBe
|
|
|
Post by severus on Feb 5, 2024 18:38:01 GMT
Schöne Umsetzung. Vermeidet auch den Umstand variabler Bewegungskräfte elche zu beobachten sind wenn die Arme eines 2 Armsystems in spitzen Winkel zueinander eingeklappt sind. Allerdings variiert theoretisch der Winkel der Klinge zwischen vorderer und hinterer Position des Schlittens wenn man die Durchbiegung des Arms nicht vernachlässigt. Sind die Carbonstangen ausreichend biegesteif, bzw. wieviel mm Durchbiegung bei Maximalbelastung (Küchenbeil o.ä.) hast du gemessen? Grüße EiBe Moin, ich habe das alte System gebaut, auf dem Simon bisher geschärft hat und habe dieses neue auch schon ausprobiert. Die Winkelveränderung des neuen Systems ist sehr viel geringer als die des alten. Schon auf dem alten System wurden mehrere hundert Messer zur vollen Zufriedenheit geschärft, obwohl da schon spürbar etwas Spiel und Durchbiegung drin waren. Die Carbonstangen und die gesamte Konstruktion beim neuen sind deutlich steifer. Wir werden bei Gelegenheit mal nachmessen, aber da ist kein Problem zu erwarten. Viele Grüße Severus
|
|
|
Post by apoc991 on Feb 5, 2024 18:48:14 GMT
Ich hätte noch eine weitere Frage: Hast Du bzw habt ihr in Erwägung gezogen, die Linearführung auf die Drehachse zu setzen? Das hätte in erster Linie den Vorteil, dass die Stangen weniger in den Arbeitsbereich ragen (Nachteil: man braucht dahinter mehr Platz).
|
|
|
Post by Malik on Feb 5, 2024 19:15:57 GMT
Falls du einen Betatester benötigst welcher noch kein System hat aber gerne eines möchte und beabsichtigt eines zu kaufen -> Hier :-)
Du kannst mich schon mal auf die Warteliste setzen.
|
|
|
Post by BastlWastl on Feb 5, 2024 19:20:32 GMT
Jetzt habe ich gleich noch ein Verständnisproblem . Der Arm ist beweglich oder ?, sonst hätte man ja die gleiche Winkelproblematik wie beim EP, diese wird eh gegeben sein bei längeren Messern, oder irre ich ? Melde mich auch für nen Test an. Grüße Wastl.
|
|
|
Post by apoc991 on Feb 5, 2024 19:49:10 GMT
Jetzt habe ich gleich noch ein Verständnisproblem . Der Arm ist beweglich oder ?, sonst hätte man ja die gleiche Winkelproblematik wie beim EP, diese wird eh gegeben sein bei längeren Messern, oder irre ich ? Melde mich auch für nen Test an. Grüße Wastl. Ich bin nicht Simon, aber der Arm kann nach meinem Verständnis über ein Drehgelenk im ?Item? Profil drehen wie ein Bogdan auch und die gefederte Stange zur Messeraufnahme ist in den beiden Carbonwellen geführt beweglich. Die Lagerung dieser Doppelwellenführung ist mE nicht ganz einfach auszuführen, weil Toleranzen hier zur Selbsthemmung führen, wenn das gut gemacht ist und funktioniert aber natürlich wie ich finde deutlich angenehmer als die Bogdan Variante. Schleifen über den Totpunkt des 2. Gelenks bei meinem Klon finde ich furchtbar.
|
|
eibe
Lehrling
Posts: 80
|
Post by eibe on Feb 5, 2024 20:22:45 GMT
... Schleifen über den Totpunkt des 2. Gelenks bei meinem Klon finde ich furchtbar. Das wollte ich oben eigentlich möglichst umständlich zum Ausdruck bringen severusIch sehe nur theoretische Winkelveränderungen an unterschiedlichen Schlittenpositionen und bin halt etwas überkritisch veranlagt Grüße EiBe
|
|
|
Post by suntravel on Feb 5, 2024 21:04:24 GMT
Ist Die Aufnahme unter der Winkeleinstellung eigentlich drehbar?
Uwe
|
|
simon
Gardemanger
Posts: 153
|
Post by simon on Feb 5, 2024 23:34:34 GMT
Moin, es gibt hier ja doch einige Fragen/Diskussionspunkte, freut mich sehr! Erstmal zu den Fragen zur Grundsätzlichen Kinematik: Der Arm ist um die Achse der Säule (dem Maschinenbauprofil) drehbar gelagert, wie @bastlwastl gefragt hatte. Die Kohlefaserstäbe dienen als Linearführung, damit sich der schwarze "Klotz" in dem die Welle für die Z-Achse sitzt, sich entlang des Armes bewegen kann. Die Welle der z-Achse sitzt in einem normalen Linearlager, welches Bewegung in Z-Richtung (Hoch und runter) und Rotation um eine Achse durch die Mitte der Welle ermöglicht. Der letzte Freiheitsgrad ist eine Rotationsachse für den Klingenhalter im Schärfwinkel, genau wie bei anderen Systemen im Bogdan-Stil. suntravel : Das Lager dafür sitzt direkt im Klingenhalter, weshalb man das auf den Fotos nicht direkt erkennen kann. Der Klingenhalter und diese Lagerung sind aber im Moment noch einer der Bereiche, die verbessert werden müssen. Der Bereich muss insgesamt noch steifer werden und ich werde zwei Lager statt nur einem nutzen, um Spiel zu eliminieren. apoc991 : Ich hatte auch überlegt, ob man die Linearführung direkt auf die Säule setzt. Das hat jedoch drei große Nachteile. Zum einen würde man, wie du schon angemerkt hast zum Schärfen auf einmal 70 cm Freiraum brauchen, was nicht nur etwas nervig ist, aber z.B. auf Küchenarbeitsplatten schon kaum noch geht. Das größere Problem ist aber eher das hohe Drehmoment (ca. 7 Nm bei 20 N Last auf dem Arm), was die Linearführung dann aufnehmen müsste. Wenn man das ganze mit dem Hebelgesetz überschlägt müssten bei einem Rollenabstand von 5 cm die hinteren Rollen eine Lagerkraft von ca. 140 N aufnehmen, ohne dabei in irgendeiner Weise schwergängiger zu werden. Das lässt sich bestimmt irgendwie realisieren, wäre glaube ich vergleichsweise aufwendig und groß. Der dritte Nachteile ist, dass man die bewegte Maße tendenziell erhöht. Bei einer Linearbewegung des Systems müsste man ja zusätzlich den gesamten Arm mitbewegen. Das die Stangen etwas im Arbeitbereich sind bei dieser Kinematik ist richtig. Beim Testen sind aber weder mein Vater noch ich jemals mit dem Arm in Konflikt gekommen. Es ist also reine Gewöhnungssache, dass man den Arm vor sich/im Sichtfeld hat. Was die Lagerung auf den Kohlefaserstäben angeht, war dies tatsächlich die größte Herausforderung des ganzen Projektes. Ich habe das ganze jetzt als Rollenführung mit 12 Rollen realisiert. Probleme mit Selbsthemmung/verkeilen gibt entsprechend keine. Die Führung ist durch Schrauben einstellbar, sodass sich auch bei Verschleiß nach viel Benutzung weiterhin eine spielfreie Lagerung erreichen lässt. eibe und apoc991 : Die Durchbiegung der Rohre führt natürlich theoretisch betrachtet zu einer Winkelveränderung. Das gute ist jedoch, dass die Kohlefaserrohre, die ich nutze außerordentlich steif sind. Es handelt sich um Pulltrusionen, es sind also praktisch alle Fasern entlang des Rohres, also genau in Lastrichtung ausgerichtet. Ich habe das gante auch mal mit Euler-Bernoulli-Balkenbiegung überschlagen. Für die Last habe ich einfach mal 20 N bzw. 2 kg angenommen, also die Last, mit der Uwe auch die Arme für sein System ausgelegt hat. Die tatsächliche Last bei korrekter Nutzung sollte da eigentlich deutlich darunter liegen. Für die Durchbiegung der Stangen am Ende habe ich einen Wert von etwa 0,7 mm erhalten. Aus dem Profil, was sich für den verformten Balken ergibt, kann man die daraus resultierende Winkelabweichung bestimmen. Die liegt für die 20 N Last bei ca. 0,17°. Das ist eine so kleine Abweichung, das ich glaube, dass andere Fehlerquellen, wie zum Beispiel verbleibendes Spiel in den Lagern oder auch die Planheit des Steins größere Fehlerquellen darstellen. Zu den Abmessungen des Prototypen: Die Basisplatte des Systems ist 25x35 cm groß, wobei ich überlege, ob ich ich sie noch etwas schmaler mache. Die Höhe des Systems liegt bei ca. 40 cm, wobei sich hier vielleicht noch etwas reduziert, wenn ich die finalen Federn für die Druckentlastung ausgewählt habe. Das gesamte System wiegt etwas mehr als 2 kg, wobei der überwiegende Großteile davon die Basisplatte ist. Grüße Simon
|
|