Kategoriearchiv: Genesungswerk

Let the rope be free I

3. Februar 2025 Adrian 1 Kommentar

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:

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: F_g = m × g = 2200 × 9,81 N ≈ 21582 N

2. Hangabtriebskraft

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

F_Hang = F_g × sin(α)

Für α = 11°:

F_Hang ≈ 21582 × sin(11°) ≈ 4119 N

3. Rollwiderstandskraft

Der Rollwiderstand hängt von der Normalkraft F_Norm = F_g × cos(α) und dem Rollreibungskoeffizienten μ_r ab.

Für Stahlrollen auf einer Stahlbahn nehmen wir μ_r = 0,002 an:
F_Roll = μ_r × F_Norm = μ_r × F_g × cos(α)
F_Roll ≈ 0,002 × 21582 × cos(11°) ≈ 42,5 N

4. Gesamtkraft

Die gesamte Kraft, die die Winde aufbringen muss, ist die Summe aus F_Hang und F_Roll:

F_Gesamt ≈ 4119 + 42,5 ≈ 4161,5 N

5. Umrechnung in Kilogramm

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

m_äquivalent ≈ F_Gesamt / 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:

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

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:

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:

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

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

Anschließend gab es eine erste Testmontage:

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

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:

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:

Nun konnte es bei der Laufkatze mit den Umbauten weitergehen…

Genesungswerk, Sonstige Schraubereien

It’s getting hot in here

18. Dezember 2024 Adrian 4 Kommentare

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:

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:

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

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

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

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:

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

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:

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

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

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

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

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:

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:

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:

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:

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

So sieht das Ganze von außen aus:

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:

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.

Genesungswerk

Von Regen und Traufe

4. November 2024 Adrian Kommentar hinterlassen

Die Sandwichplatten waren nun montiert und der erste Regen plätscherte fröhlich von der Traufkante auf den Rasen.
Aber das konnte ja kein Dauerzustand sei. Ein Regenrinne musste her.
Und schon sind wir bei einer der weiteren Schwierigkeiten bei der Verwendung von Sandwichplatten:
Es gibt kaum gute Möglichkeiten Rinnenhaken an den Sandwichpanelen zu montieren. Insbesondere bei breiten Dachüberständen hat man aber auch keine Möglichkeit, die Rinnenhaken klassisch an der untersten Pfette zu montieren. Bauvorschriften oder Herstellerempfehlungen findet man hierzu keine. Man steht wortwörtlich allein im Regen an der Traufe.
Häufig lösen die Profis das Problem indem sie entweder die Rinneneisen durch die obere Blechhaut verschrauben (und damit (noch mehr) Löcher in die Wasserhaut machen). Oder sie verschrauben die Rinneneisen mit Blechschrauben in der Unterschale. Dann wirkt die Last aber immer auf die Klebeverbindung zwischen PU-Kern und Blech.
Oder man wird ganz Hardcore und verschraubt die Rinneisen durch Traufblech und Sandwichplatte mittels Gewindestangen:

Gibt nicht nur wieder zusätzliche Löcher, sondern man muss auch genau zielen um punktgenau auf der anderen Seite heraus zu kommen.
Alles nicht geil.
Von Zambelli gibt es daher neuerdings spezielle Kappen, die in den Hochsicken verschraubt werden:

Allerdings lässt sich dann das Rinneneinlaufblech („Prallblech“) nicht mehr (bündig) montieren. Außerdem funktioniert diese Variante nicht bei meinen speziell geformten Hochsicken (Roma RD). Was also machen?
Wie immer: Möglichst vielen Menschen von dem Problem erzählen!
„Nur dem sprechenden Menschen kann geholfen werden.“ wie der beste Nachbar aller Zeiten zu sagen pflegt.
Unabhängig voneinander kamen dann zwei Menschen mit dem Vorschlag um die Ecke, Dämmstoffdübel zu verwenden:

und diese durch die Unterschale im PU-Kern der Sandwichplatten zu verschrauben.
Laut Datenblatt hält ein Dübel 6 kg….drei Dübel pro Rinneisen und ein Rinneisen alle 50 cm. Das sollte mehr als ausreichend sein.
Eine brilliante Idee, für die ich mich nochmals bedanken möchte!
Es folgte ein Belastungstest in einem Abfallstück:

Wichtig sind eine passende Schraubenlänge und ein angepasstes Drehmoment. Stimmt eines von beidem nicht, zerreißt der Dübel den PU-Schaum:

Als diese Parameter geklärt waren, bestimmte ich noch mittels Schmiege und Winkelmesser den Biegeradius der Rinneisen:

Von einer Fachkraft konnte ich mir für einen Sechserträger Mixery eine Rinneisenbiegezange ausborgen:

Zur Montage verpflichtete ich Vaddern und Tobi:

Tobias lieferte auch direkt den nächsten Geistesblitz:
Um die Dübel einschrauben zu können, muss man ein Loch in die Unterschale bohren. Natürlich wollte ich das Loch möglichst nur im Kerndurchmesser des Dübels (12mm) und nicht im Durchmesser seiner Gewindegänge (ca. 18mm) haben. Je kleiner das Loch ist, desto mehr stützt das Blech den PU-Kern gegen Zug nach unten. Aufgrund der Schneckenform des Gewindes ließ sich der Dübel durch das kleine Loch aber nicht gerade einschrauben. Tobias schlug vor, mit der Blechschere einen kleinen Schnitt am Rand des Bohrloches zu machen, damit es sich dort aufstellt, wie bei einer Blechmutter (Beispiel). Das funktionierte ganz vorzüglich:

Ist das gesamte Gewinde im PU-Kern, kann man mit einem schmalen Durchschlag durch die Löcher im Dübelkragen die kleine Blechlasche wieder bündig umlegen:

So lässt sich der Dübel bündig zur Belchhaut einschrauben.
Ungewohnt ist, dass man nun die Rinneisen von unten sieht:

Aber den Preis zahle ich gerne, wenn ich mir dadurch die anderen Nachteile erspare.
Als die Rinneisen montiert waren, habe ich die Stirnseite der Sandwichplatten noch mit Acrylfassadenfarbe gestrichen:

Das ist zwar nicht nötig, da der PU-Kern kein Wasser zieht, aber so sind auch die letzten Poren verschlossen und etwaige Insekten können nicht an ihm knabbern.
Einige Zeit später montierte ich mit Mathias die eigentliche Rinne und das Prallblech:

Sieht schon fast wie ein fertiges Dach aus.

Genesungswerk

pfettes Sandwich VIII

1. November 2024 Adrian 2 Kommentare

Dem Schaum der reparierten Sandwichplatte gab ich das Fritten & Friends-Wochenende zum durch härten.
Anschließend mopste ich mir ein Küchenmesser und kletterte wieder aufs Dach. Zeit für die Modellage:

Auch vor Kopf sieht man schön, wo der PU-Kleber und wo der Bauschaum sitzen:

Wie ihr seht, habe ich nicht alle Knicke aus dem Blech heraus bekommen. Der Großteil sollte aber später verdeckt werden. Die größeren Hohlräume habe ich dann nochmal mit Bauschaum gefüllt. Natürlich wird das niemals so feinporig und stabil, wie der originale PU-Kern.
Die Lackschäden besserte ich noch mit den entsprechenden Lacken (RAL 7016 und RAL 9002) aus. Von unten sieht es deutlich besser aus als befürchtet:

Um den Schaum, bis die Blechverkleidung an das Dach kommt, noch etwas besser vor Feuchtigkeit und UV-Strahlung zu schützen, habe ich die Ecke noch mit extra starkem Klebeband für Dampfsperren abgeklebt:

Wenn jetzt noch Ortgang- und Firstblech drum kommen, fällt der Schaden kaum noch auf. Scheint so, als wäre ich glimpflich davon gekommen.
Nebenbei habe ich noch die die Überlappungen der Platten verschraubt:

Da das Dach später einsehbar sein wird, habe ich für die Schrauben eine Schnur gespannt. So ergibt sich später eine gleichmäßige Linie aus Schraubenköpfen. Schmeichelt dem Auge.
Nachdem auch diese knapp 200 Schrauben verarbeitet waren, habe ich die Folie von den Sandwichplatten abgezogen:

Auch das ging wieder erstaunlich leicht.
Aber auch hier gibt es Fehler aus denen jemand anderes lernen kann: Ich hatte die Folien extra länger auf den Platten gelassen, damit wir ohne Gefahr von Kratzern auf dem Dach herum laufen können und etwaige Bohrspäne einfach mit der Folie abgezogen werden, sofern der Regen sie nicht schon vorher herunter wäscht. Das hat auch funktioniert. Allerdings sammelten sich auch einige Metallspäne in den ausgefransten Löchern der Folie rings um die Schraubenköpfe und fingen dort munter das Rosten an.
Die Rostflecken samt angeklebter Metallsplitter von allen ca. 400 Bohrlöchern zu entfernen war eine Sisyphusarbeit.
Aktuell lege ich einfach eine saubere OSB-Platte an den Fuß der Leiter und wechsel dort die Schuhe, eh ich das Dach betrete.
Kann man natürlich nur schwerlich einem Dachdecker vermitteln, dass er das Dach bitte nur mit Hausschuhen betritt, aber als Einzelkämpfer kein Problem.

Genesungswerk

pfettes Sandwich VII

28. Oktober 2024 Adrian 2 Kommentare

Wir verließen die Szenerie mit am Boden zerstörten Protagonisten (Platte und Autor):

Zum Hintergrund: Also wir kurz nur zu dritt waren, rutschte die Platte uns an der Dachkante aus den Händen und schlug genau mit der Ecke auf die Erde neben dem Genesungswerk.
Da das Unglück nicht unmittelbar zu beheben war, räumten wir die Platte erstmal an die Seite und machten mit dreifachen Sicherheitsvorkehrungen weiter.
So hatte ich auch genügend Zeit zu überlegen, wie sich der Schaden wieder beheben lässt.
„Neu kaufen“ war nach dem Drama der ersten Lieferung raus. Ganz zu schweigen vom Preis einer Einzellieferung.
Blieb also nur „flicken“.
Noch in der Nacht puhlte ich im Scheinwerferlicht die bröseligen Reste der PU-Füllung aus der Platte und bog das aufgepilzte Blech grob zurück:

Mittels Schraubzwingen, Holzklötzen und Zangen brachte ich das Blech halbwegs wieder in Form:

Mit Baukleber auf PU-Basis klebte ich das Blech dort wieder an den PU-Kern, wo es „lediglich“ durch das Aufpilzen des Bleches beim Aufprall abgerissen war:

Wie ihr seht, habe ich mittels Kanthölzern und Schraubzwingen das Blech so ausgesteift, dass der PU-Kleber es nicht auseinander drücken konnte.
Das Loch füllte ich mit Bauschaum:

Da ich die Kanten später eh modellieren musste, nahm ich reichlich:

Während der Schaum aushärtete, deckten wir weiter das Dach:

Der Plan war, die erste Platte später gegen das Sturzopfer auszutauschen. So liegt die beschädigte (und im Zweifel weniger tragfähige) Ecke später am äußersten Zipfel der Halle, welcher voraussichtlich niemals betreten wird. Die Knitterspuren werden dann wenigstens teilweise durch das First- und Ortgangblech abgedeckt.
Nach ca. einer Stunde sah der Schaum so aus:

Nach knapp vier Stunden haben wir die Platte dann anstelle der Ersten montiert:

Das war der Zeitpunkt an dem ich, nach zwei Tagen Akkord unter sängender Sonne, das Genesungswerk zum ersten Mal mit geschlossenem Dach sah:

So schön!

Bis zum Sonnenuntergang verschraubte ich dann noch die Platten und genoss ein Radler an meinem neuen Lieblingsplatz:

Den Start am nächsten Morgen zur Fritten & Friends ermöglichten mir jedoch nur Schmerztabletten und Fritz-Kola…