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Let the rope be free IV

Ich hatte also in allen möglichen Winkeln der Republik gestreut, dass ich auf der Suche nach einem Trafo bin, der mir aus kontinentalem Drehstrom, imperialen Drehstrom zaubert.
Armin meldete sich. Er hätte in der hintersten Ecke seines Elektro-Bastelkellers noch einen seit ewigen Zeiten ungenutzten Trafo:

Leistungsdaten:

Typenschild

3x380V auf 3x220V und der Hase liefert sogar 6000VA.
Er fragte sich schon immer, warum er eigentlich diesen Trümmer aufgehoben hatte und ich konnte die Antwort liefern!
Wir einigten uns auf einen wirklich fairen Preis, der sicherlich nichtmal der anteiligen Kellermiete der all die Jahre beanspruchten Grundfläche entsprach.
Man achte für die Altersbestimmung auf die einstellige (!!) Postzonenzahl auf dem Typenschild.
Wie schon bei den Stahlträgern war Teil der Preisgestaltung, dass so einen Trümmer kein Postbote durch die Lande schleppt.
Er musste also irgendwie aus Süddeutschland zu mir in den „Mittleren Osten“ kommen. Auch hier half klagen und glückliche Fügung!
Der Schwiegervater der Cousine der Besten Ehefrau von allen wohnt in der Gegend und kommt dort regelmäßig vorbei. Die Cousine ihrerseits, wollte uns eh samt Mann und Kind seit langem besuchen….. Bestes Teiletaxi! Herzlichen Dank nochmals!
So fand der Trümmer seinen Weg zu mir in die Garage:

Trafo in der Garage

Nun hatte ich alles beisammen, um zu testen, ob meine Idee aufgeht.
Da die Halle ja noch verputzt und gestrichen wird, konnte ich nur einen Testaufbau machen.
Seilzug und Laufkatze waren schnell installiert:

Seilzug und Laufkatze montiert

Der Kettenzug mit seinen knapp 100 kg war da schon eine andere Herausforderung.
Dank Seilwinde und Umlenkrolle konnte ich ihn aber hoch auf das Rollgerüst ziehen:

Kettenzug liegt auf dem Gerüst

Dort legte ich ihn ab und fuhr die Laufkatze so weit die schräge Ebene hinunter, bis sie nah genug über dem mitgeschobenen Gerüst war, dass ich den Kettenzug direkt einhängen konnte:

Kettenzug in Laufkatze eingehangen

Den Trafo habe ich provisorisch an meinen Baustromverteiler angeschlossen und auch den Kettenzug am Trafo vorübergehend verdrahtet:

Provisorisch verkabelt

Der anschließende Moment der Wahrheit ließ anfangs ein wenig auf sich warten. Es kam zwar Strom am Kettenzug an und man hörte auch die Relais im Inneren klicken, aber er rührte sich nicht. Nach etwas Zweifeln verriet mir das Handbuch, dass der Kettenzug eine interne Verpolungssicherung hat, die ihn bei falsch angeschlossenen Phase abschaltet. Also kurzes Phasenbingo:

Belegung ausgeknobelt

Nun aber der Moment der Wahrheit:

Der Stahlträger hat zwar nur ca. 100 kg, aber für den Beweis, dass meine Konstruktion funktioniert reicht mir das. Sehr schön! Ich kann es kaum erwarten, alles final zu installieren.
Vielleicht kann ich mir im Frühling mal testweise einen IBC-Container organisieren, den mit Wasser befüllen und auf den Anhänger laden. Das wären dann zumindest schon mal 1,3t.

Let the rope be free III

Die Winde samt Adapterplatte war fertig und auch die Laufkatze modifiziert. Nun fehlte nur noch ein passender Kettenzug.
Wie schon eingangs geschreiben, wollte ich gerne ein Exemplar haben, dass 2t heben kann. Zum Vergleich: Der Demag-Trümmer am Minikran durfte lediglich 500 kg heben!
Entspechend groß und schwer ist auch der Kollege, den Vevor mir vor die Haustür kullerte:

Kettenzug ist angekommen

Ohne Motorkran bewege ich da nix. So hing er aber schnell am Haken:

Kettenzug am Haken

Jemand technische Daten?

Technische Daten Kettenzug

Und? Erkennt ihr, warum der Hase nur etwa halb so teuer war, wie seine inländischen Kollegen?
Richtig! 3-Phasig, 220V, 50Hz (60Hz laut Handbuch)… das ist US-Drehstrom und kommt (außerhalb von US-Basen) in Deutschland aus keiner Dose.
Aber vielleicht habe ich ja Glück und kann den Motor einfach von einer Dreieck- auf eine Sternschaltung umbauen.
Da wird sich ja sicherlich irgendwo eine Klemmdose im Innern finden.
Nein:

Kabeleinführung Kettenzug

Auch nicht:

Elektrik Kettenzug

Ok, dann demontieren wir mal den Stator und gucken, wie die Wicklungen verkabelt sind.
Dazu löst ihr die von einem Sicherungsblech gehaltene Mutter auf dem hinteren Wellenstumpf:

Kronenmutter montiert

Danach schraubt ihr die vier Inbusschrauben des hinteren Lagerdeckels ab. Achtung! Hinter der „Bremstrommel“ sitzt eine gewaltige Feder! Am besten löst ihr die Schrauben Stück für Stück Reih um und ein Helfer hält den Lagerdeckel, damit er euch nicht durch die Gegend fliegt:

Bremsschild Kettenzug

Es finden sich darunter einige Distanzringe und Anlaufscheiben. Schön auf die Reihenfolge achten!
Danach könnt ihr die Schrauben des Stators lösen:

Elektromotor Kettenzug

Der lässt sich dann ein Stück Richtung Wellenstumpf ziehen. Keine Angst, da ist nicht viel nötig um für Ernüchterung zu sorgen:

Verdrahtung Windungen

Wie ihr seht, gehen die Kabel direkt auf die Wicklung über. Nix mit Klemmdose, nix mit Stern/Dreieck. Das ist stumpf fix verkabelt. Macht im westlichen Anlagenbau heute niemand mehr, aber nützt ja nix.
Damit musste ich irgendwo Strom in ausreichenden Mengen und passender Stückelung auftreiben.
Ein Gedanke führte Richtung Frequenzumrichter (FU). Die gibt es auch mit einstellbarer Voltzahl und dreiphasig. Neben dem Kostenfaktor ist dabei aber auch ein Problem, dass der Sanftanlauf eines FUs Gift für die mit Netzspannung arbeitende Bremse des Kettenzuges ist.
Was macht man, wenn man nicht mehr weiter weiß?
Richtig!
Möglichst vielen Menschen sein Problem klagen!
Und wie so oft führte dies schnurrstraks zu einer Lösung.
Davon aber mehr im nächsten Teil der Serie.

Let the rope be free II

Nachdem die Seilwinde samt Adapterplatte für die Seitwärtsbewegung des zukünftigen Hallenkranes vorbereitet war, habe ich mich der Laufkatze zugewandt:

Laufkatzenpuzzle

Diese muss ich auch modifizieren, da sie normalerweise händisch seitwärts bewegt wird und dementsprechend keine Aufnahme für ein seitliches Zugseil hat.
Üblicherweise gibt es nur die Aufnahme für die senkrechte Winde (die „blaue 8“ auf dem obigen Bild).
Um die Kraft der seitlich ziehenden Winde zu verdoppeln und die Geschwindigkeit zu halbieren, will ich eine Umlenkrolle mit einer zusätzlichen „Schleppzunge“ an der Laufkatze befestigen. Die Schleppzunge entsteht aus einer 6mm-Stahlplatte mit einem 14er-Loch für den Bolzen der Umlenkrolle und einem 30er-Loch für den Mittelbolzen der Laufkatze.
Erneuter Einsatz für die Magnetbohrmaschine:

Schleppzunge bohren

Passt schon mal:

Schleppzunge an Umlenkrolle anpassen

Der größte Kronenbohrer den ich für die Magnetbohrmaschine habe, ist leider nur ein 27er. Den Rest musste ich da mit einem Stufenbohrer rein eiern:

30er-Loch bohren

Damit mir die Eisenplatte dabei nicht um die Ohren fliegt, habe ich sie auf einem Holzstück verschraubt, welches (über einen angeschraubten Holzklotz) im Maschinenschraubstock eingespannt war. Es war mühsam, aber am Ende passte es:

Schleppzunge Laufkatzenbolzen

Zeit für einen Testaufbau an einem abgeschnittenen Stück Träger:

Laufkatze Testmontage 2

Grundsätzlich ok, aber die Schleppzunge muss schlanker, damit sie genügend Bewegungsraum hat.
Das ließ sich gut von den bestehenden Teilen übertragen:

Schleppzunge anzeichnen

Top-Tipp ist übrigens eine halbe Europalette mit einer Opferplatte drauf, die man draußen für Flex-Arbeiten nehmen kann:

Schleppzunge ausschneiden

Auch hier habe ich die Platte wieder verschraubt, damit sie mir nicht weg fliegt.
Den Feinschliff besorgte dann noch der Bockschleifer:

Schleppzunge schleifen

Das sieht schon mal gut aus:

Schleppzunge Testfit 2

Zwischen blauem „Hängeohr“ und Schleppzunge habe ich jetzt eine schmale Unterlegscheibe mit reichlich Fett gepackt, um hier die Reibung zwischen beiden Bauteilen möglichst gering zu halten.
Auch am Test-Stahlträger montiert, ergab das einen schlanken Fuß:

Schleppzunge Testfit

Jetzt noch Lack drauf und schon geht es an der größten Baustelle, dem Kettenzug weiter….

Let the rope be free I

Ich will im Genesungswerk gerne einen Kran haben. Und um da niemals in irgendwelche Nöte zu kommen, soll der 2t heben können.
Als Montagepunkt bietet sich der auf den Beton-Aussteifungssäulen aufliegende IPN260-Stahlträger an. Laufkatze, elektrischer Kettenzug, alles keine Herausforderungen, gibt es von der Stange.
Aufgrund des Pultdaches, ist der Stahlträger ja aber eine schräge Ebene:

Genesungswerk mit Dach innen

Damit sich der Kran nun seitwärts bewegen lässt, brauche ich einen Antrieb, der ihn die Schräge hoch zieht (runter bringt ihn zuverlässig die Schwerkraft). Da bietet sich eine oben montierte Seilwinde an. Aber wie stark muss die sein, um eine Laufkatze auf kugelgelagerten Stahlrollen mit 2,2t dran, eine 11° schiefe Stahlfläche hoch zu ziehen?
Da kann man raten oder ein schönes Formelbuch aus der Physik-Oberstufe wälzen (Stichworte: „Hangabtriebskraft“ & „Reibungskoeffizient“). Oder man fragt Chat-GPT:

Berechnung der Windenzugkraft

Um zu berechnen, welche Kraft die Winde aufbringen muss, um ein Gewicht von 2200 kg auf einer um 11° geneigten Stahlbahn hochzuziehen, müssen wir die Gewichtskomponenten und den Rollwiderstand berücksichtigen:

1. Gewichtskraft des Objekts

  • Das Gewicht beträgt 2200 kg.
  • Daraus ergibt sich die Gewichtskraft: Fg = m × g = 2200 × 9,81 N ≈ 21582 N

2. Hangabtriebskraft

Die Hangabtriebskraft ist die Komponente des Gewichts entlang der geneigten Ebene:

FHang = Fg × sin(α)

Für α = 11°:

FHang ≈ 21582 × sin(11°) ≈ 4119 N

3. Rollwiderstandskraft

Der Rollwiderstand hängt von der Normalkraft FNorm = Fg × cos(α) und dem Rollreibungskoeffizienten μr ab.

  • Für Stahlrollen auf einer Stahlbahn nehmen wir μr = 0,002 an:
  • FRoll = μr × FNorm = μr × Fg × cos(α)
  • FRoll ≈ 0,002 × 21582 × cos(11°) ≈ 42,5 N

4. Gesamtkraft

Die gesamte Kraft, die die Winde aufbringen muss, ist die Summe aus FHang und FRoll:

FGesamt ≈ 4119 + 42,5 ≈ 4161,5 N

5. Umrechnung in Kilogramm

Um die Kraft in eine äquivalente Masse umzurechnen, teilen wir durch g:

mäquivalent ≈ FGesamt / g ≈ 4161,5 / 9,81 ≈ 424 kg

Ergebnis: Die Winde muss eine Zugkraft von ca. 4162 N (oder etwa 424 kg) aufbringen können, um das Gewicht die geneigte Stahlbahn hinaufzuziehen.

Natürlich zeigen sich auch dabei wieder die, uns kritischen Geistern schon hinlänglich bekannten, Schwächen dieser KI-Bots. Stellt man nämlich Chat-GPT mehrmals dieselbe Frage, mit den selben technischen Angaben, kommt immer ein (minimal) anderes Ergebnis heraus. Die Ergebnisse liegen alle wenige Newton auseinander, aber trotzdem: Das dürfte bei einer mathematischen Aufgabenstellung nicht passieren! Selbst die Rundungsdifferenzen müssten bei Wiederholungen immer identisch sein.
Also Obacht bei der Nachahmung!
Glücklicherweise hat mein Bruder das mit diesen Zahlen studiert, so dass er mir (unabhängig) das nochmals gegengerechnet hat und ebenfalls auf ~450 Kg kam.
Für den nötigen Sicherheitsfaktor habe ich dann eine funkgesteuerte Seilwinde geordert, die 1t heben kann:

Seilzug angekommen

Die chinesische Stilblüte auf dem Sicherheitsaufkleber gibt den Titel dieser Artikelserie:

Let the rope be free

Free Willy!
Montiert wird die Winde an den Löchern im Stahlbeton, die die Schalung der Säule hinterlassen hat (historisches Bild):

Das sind dann 2 x M20-Gewindestangen, die auf der Außenseite der 24 cm-Stahlbetonsäule mit großen Bauscheiben und selbstsichernden Muttern gehalten werden.
Natürlich passen diese beiden Aufnahmen in keinster Weise zu den vier serienmäßigen Verschraubungspunkten im Gehäuse der Winde. Da musste ich dementsprechend eine Adapterplatte konstruieren. Also erstmal die Aufnahmen der Winde auf eine Schablone übertragen und ein paar wichtige Punkte eingetragen:

Schablone Adapterplatte 2

Später soll nämlich nicht die Winde, sondern die Spule mit dem Stahlseil mittig unter dem Stahlträger sein. Nur so ist ein gleichmäßiger Zug und eine gleichmäßige Aufwicklung des Stahlseils gewährleistet.
Danach erstellte ich eine Schablone für die Wanddurchführungen und die korrespondierende Position des Stahlträgers:

Schablone Adapterplatte

Beide Schablonen wurden daraufhin miteinander verheiratet und die Löcher auf eine 6mm-Stahlplatte übertragen:

Adapterplatte angezeichnet

Und wieder zauberte die Magnetbohrmaschine ganz entzückende Löcher in den Stahl:

Adapterplatte bohren

Anschließend gab es eine erste Testmontage:

Adapterplatte Vertiefungen markiert

Dadurch, dass eine der M20-Gewindestangen hinter der Winde liegt, muss ich die Winde leider mit Distanz zur Adapterplatte montieren:

Adapterplatte Testfit

Durch die großen Bauscheiben ist die Auflagefläche aber größer als bei der originalen Montage mittels Bügel.
Da die Bolzen, mit denen die Winde an der Adapterplatte verschraubt ist, naturgemäß über diese hinausstehen, habe ich die Löcher auf der Wand markiert und mit einem Steinbohrer entsprechende Vertiefungen in die Wand gemacht:

Vertiefungen für Schraubenköpfe

Anschließend gab es noch eine satte Lackierung mit Hammerschlag-Lack (Rest von der Schraubstock-Restaurierung) und ich habe die serienmäßigen 4.8er-Bolzen der Winde gegen 8.8er-Bolzen getauscht.
Fertig zur Montage:

Winde auf Grundplatte montiert

Nun konnte es bei der Laufkatze mit den Umbauten weitergehen…

It’s getting hot in here

Der ursprüngliche Plan für das Genesungswerk sah vor, dort einen Holzofen zu installieren. Mittlerweile hat sich herausgestellt, dass das neben den nicht unerheblichen Kosten auch bautechnisch sehr aufwändig wäre. Also testen wir mal eine Schmalspuralternative:

Vevor China-Standheizung

Diese China-Dieselstandheizungen benutzen alle möglichen Leute um ihre Werkstätten zu beheizen (sucht mal wahllos bei YouTube). Die China-Dieselheizer sind wohl (nach auslaufen der Patente) Nachbauten der Webasto Airtop 2000. Damit sollte sich zumindest der 38m²(80m³)-Werkraum auch bei Minusgraden auf eine erträgliche Arbeitstemperatur bringen lassen. Was ich mit dem großen Werkstattbereich mache, weiß ich noch nicht, aber notfalls bleibe ich einfach auf dem warmen Sofa, wenn es mir in der Halle zu kalt ist. Ist ja zum Glück nur Hobby.
Um aber mal zu testen, wie so ein Chinakracher funktioniert, will ich ihn diesen Winter erstmal nutzen, um die Garage zu heizen. Da warten auch 3-4 Schrauberprojekte.
Der Zusammenbau und Betrieb dieser Hasen wird wo anders in ausreichend epischen Breiten besungen. Daher will ich hier nur auf Dinge eingehen, die (bei mir) vom Standart abweichen.
Nimmt man das Gehäuse ab, wird deutlich, dass dies einfach nur eine Kfz-Standheizung mit einem Tank huckepack ist:

Gehäuse abgenommen

Alles sehr simpel aufgebaut.
Damit einher kommt der Nachteil, dass alle Zu- und Ableitungen sehr eng nebeneinander am Boden sind:

Ansicht Boden

Frischluft- und Abgasstutzen haben übrigens nahezu identische Durchmesser. Damit ihr da nix verwechselt sind Pfeile aufgedruckt:

Auslass mit Pfeil

Allen obigen Berichten gemein ist, dass die Abgasleitung immer so schepp nach unten zur Seite raus geführt wird:

Abgasrohr zu lang

Um auch hier ein wenig zu testen, habe ich den geraden Anschlussstutzen des Flexrohres gekürzt, das Ganze in den mitgelieferten Hitzeschutzschlauch gesteckt und gerade nach hinten durch die eigentlich für die Ansaugung vorgesehene Öffnung im Gehäuse nach draußen geführt:

Verlauf der Leitungen

Mal sehen, wie lange die Dieselleitung das mit macht. Ich habe da ein Auge drauf.
Danach habe ich die Heizung weiter zerlegt:

Tank ausgebaut

Ist alles nur gesteckt. Sowohl der Verlauf der Kabel, als auch der Schläuche lässt sich deutlich optimieren.
Auch die Brennkammer selbst habe ich kurz betrachtet, um den festen Sitz der Glühkerze zu prüfen:

Heizung zerlegt

Danach bin ich einer weiteren Empfehlung gefolgt und habe einen kleinen Spritfilter installiert:

Filter eingebaut

Bei der Gelegenheit habe ich auch mit einem Klebeband an einem Schraubendreher die im Lieferumfang enthaltenen Krümel aus dem Tank gefischt:

Krümel im Tank

Danach alles wieder zusammengebaut und einen Testlauf ohne Gehäuse gestartet, um zu sehen, ob alles dicht ist:

Testlauf ohne Gehäuse

Vor dem ersten Start soll man die Pumpe und Leitungen entlüften. Die nötigen Tastenkombinationen unterscheiden sich von Display zu Display:

Falsche Anleitung

Die Anleitung (ein chinesischer Übersetzungsklassiker) zeigt zwar das richtige Display, aber die falsche Tastenkombination (Unter „3.“). Ich habe dann einfach die Kombinationen, die unter den anderen Displays (die Anleitung ist eine für alle) gelistet waren, durchprobiert. Es war dann „beide Pfeiltasten gleichzeitig lange gedrückt halten“. Das sollte man auch bei abgenommenem Gehäuse machen, damit man sieht, wenn der Diesel die Brennkammer erreicht.
Der Testlauf verlief gut, bis auf dass ich mir die Kunststoffschwelle der Tür ankokelte.
Die Heizung musste also höher. Das passte gut zu meiner Prämisse, alles auf Rollen zu schrauben, was nicht von alleine auf Bäume findet:

Heizung auf Rollgestell

Der Luftfilter wird mittels Kabelbinder und Klebepad seitlich am Gehäuse gehalten.
Damit mir der Auspuff nicht das Brett ankokelt, bekam es noch einen Hitzeschild aus Alu-Riffelblech:

Alublech als Hitzeschutz

Soweit, so auch bei anderen Menschen zu finden.
Was jedoch in meinen Augen zu wenig behandelt wird, ist die Abgasführung nach draußen.
Die wämsen alle einfach immer leidenschaftlich ein Loch in ihre Wände und stecken da den Auspuff durch oder flexen Löcher in ihre Garagentore.
Was ist aber, wenn man das nicht kann (Mietobjekt) oder nicht will (gedämmte Fassade, temporäre Lösung)?
Dann ist meine „mobile Tür“ vielleicht eine gangbare, kostengünstige Lösung:

Mobile Tür Zusammenbau

Ich habe vier Hartschaumplatten mit Stufenfalz so zugeschnitten, dass sie mit ein wenig seitlichem Spiel auf dem Außenrahmen der Tür aufliegen (Achtung, die niedrige Falz muss nach draußen zeigen) . Innen habe ich ein Brett so zugeschnitten, dass es auf der Innenseite des Rahmens bzw. der Schwelle aufliegt.
Über Gewindestangen mit Flügelschrauben und großen Unterlegscheiben (damit sich der PU-Schaum nicht eindrückt) werden dann Platten und Brett gegeneinander verspannt:

Mobile Tür Detail

Unten gibt es dann noch ein kleines Mäuseloch für den Auspuff:

Mobile Tür montiert

So sieht das Ganze von außen aus:

Mobile Tür außen

Die wenigen Zentimeter Abstand zwischen PU-Schaum und Auspuffrohr reichen, damit dieser kaum mehr als handwarm wird.
Für den Aufbau brauche ich ca. 3 Minuten; hält die Wärme schön im Raum und die Abgase draußen:

Mobile Tür mit Heizung innen

Natürlich ist der obligate CO-Messer schon geordert.
Aktuell betreibe ich die Standheizung mit der alten Batterie aus dem Gerontengolf, die permanent an einem Erhaltungsladegerät hängt. Sollte das irgendwann nicht mehr als Stromquelle genügen, habe ich schon ein altes PC-Netzteil liegen, dass ich dann umbaue. Solltet ihr noch weitere detaillierte Informationen zu diesen Geräten suchen, so kann ich diese Seite sehr empfehlen! Ansonsten gucke ich gerade nach einer Quelle für Heizöl-Kleinmengen. Damit laufen die Hasen natürlich auch problemlos.