Bei den Tests mit dem Hubbett hat sich gezeigt, dass man mit zu viel Kraft an der Kurbel drehen muß.
Das ist Mal nicht alltagstauglich! Aber warum?
Erst Mal zum Gewicht, dass bewegt werden will:
- Aluprofil: 60*30mm, 1,84kg/m, insgesamt 10m = 18,4kg
- Lattenrost: 2 Stück a 4,5kg= 9kg
- Matratze: 7kg
- Bettzeug: 4kg
- Motor, Welle, Umlenkrollen, etc: 2*0,5kg+4*0,5kg+1kg=4kg
- Betthimmel, Licht: 2kg
- Summe: 44,4kg
Ich habe den miesen Wirkungsgrad (0,6) vom Getriebe vernachlässigt und hatte ursprünglich noch Federn vorgesehen.
Getriebe: Momentan sind bei einem Untersetzungsverhältnis von 3,5:1 nur 27 Umdrehungen mit der Markisenkurbel nötig. An der Welle sind es 7,8 Umdrehungen, auch wie geplant.
Also nach anderen Markisengetriebe gesucht. Die Schneckengetriebe haben ja noch einen schlechteren Wirkungsgrad von 0,3! Da braucht man ja schon die doppelte Untersetzung nur um den Wirkungsgrad auszugleichen …
Erhältlich sind dann z.B. 13:1 oder 17:1, damit werden es aber 101, bzw. 133! Umdrehungen. Da wird wohl ein Akkuschrauber herhalten müssen.
Federn: Ich hatte in der Konstruktion zuerst Federn vorgesehen. Die wären an den Gurtbändern der einen Seite festgemacht worden und zur anderen Seite des Bettes gespannt gewesen.
Dann hatte ich die Federn durch Gymnastikbänder ersetzt und zum Schluss dachte ich mir: Mach erst Mal, dann sehen wir schön und hab gar nichts dergleichen gebaut.
Es geht also nicht ohne!
In der Zwischenzeit habe ich mich an Garagentore erinnert:
Die werden entweder durch einen kleinen EMotor angetrieben, oder sind durch kleine Kräfte zu öffnen.
Um das zu bewerkstelligen werden meist Torsionsfedern eingesetzt. Torsionsfedern dieser Dimensionen bekommt man aber nicht im Federngeschäft (Preis).
Aber der Zubehörhandel für Garagentore liefert.
Marktführer Höhrman hat eine ganze Liste an Torsionsfedern im Programm, welche nimmt man da? Technische Daten dazu gibt’s wenig, nur Drahtdurchmesser, Anzahl Windungen und Gesamtlänge.
Von den ganzen Federn passen eh nur die 700, 701 und 702er masslich ins Bettgestell, siehe Markierung:
Per Zufall bin ich dann über ein YouTube Video gestolpert, in dem einer den Wechsel der Federn beschreibt.
In dem Video ist das Typenschild zu lesen: Feder 700 (d=4.25mm) auf der einen und 704 (d=5.45mm) auf der anderen Seite, bei 8,irgendwas Umdrehungen, Nenngewicht 73kg.
Yeah, die Dimensionen passen mit dem Bett zusammen.
Aus diesen Infos könnte man durch Reverse Engineering weiter kommen. Die Federkraft wird durch die Querschnittsfläche des Federstahls (Durchmesser hab ich ja) und irgendwelchen anderen Faktoren bestimmt.
Ausgelegt müsste eine Feder ja so sein, dass sie die Lageenergie des Tores fast komplett in die Energie der gespannten Feder überführt wird.
Daher hab ich mir folgende Formel ausgedacht:
73kg = (A Feder 1 + A Feder 2) * x
Wobei mir die Bedeutung von x eigentlich egal ist, brauche nur die Zahl um damit weiter zu rechnen.
A Feder = 3,14dd/4 A Feder 700: 14,2qmm
A Feder 704: 23,3qmm
Umgestellt:
x = 73kg /(14,2+23,3) x = 1,95
Damit sind die Federn für folgende Torgewichte ausgelegt:
700er: 14,21,95=27,7kg 704er: 23,31,95=45,4kg
(Rechnung passt!)
Fehlen noch die restlichen Federn:
701er: d=4,5; 15,91,95=31,0kg 702er:d=4,75; 17,51,95=34,1kg
Das Bett wiegt fertig ca. 44kg, die sollen aber in meinem Fall nicht komplett in die Feder übergehen, so 10kg sollten übrig bleiben damit das Bett, wenn es unten ist, nicht hin und her rutscht.
Damit wäre die 702 genau passend!
Ergebnis:
Die Torsionsfedern eingebaut. Dazu noch kleine Konusse gebastelt, damit die Federn rund laufen. Sieht dann so aus:
Und damit zum Ergebnis:
Also, Na, ja … viel Arbeit für nix!
Gut, nicht nix, aber es reicht leider nicht.
Beim herunter lassen vom Bett wird die Feder gespannt. Funktioniert bis zu ca. 5 Umdrehungen, dann stösst man beim Herabkurbeln an die Grenze was zu drehen ist (>30N). Das Bett ist aber noch nicht in Schlafposition.
Wenn man in diesem Zustand das Bett dann nach oben kurbelt geht das wie von alleine, also fast keine Kraft nötig (so war’s eigentlich geplant).
Aber die Hilfe der Feder lässt kontinuierlich nach und dann ist es wieder zu schwer zu drehen. Und das Bett ist dann noch nicht oben.
Der Bereich, wo die Feder hilft reicht also nicht.
Warum es beim Geragentor funktioniert? Weil dort das Gewicht, das „hoch zu kurbeln ist“ kontinuierlich abnimmt da das Tor dann horizontal unter der Decke hängt.
Nochmal ein paar Daten zusammengetragen:
An der Welle werden ca. 11Nm benötigt. Bei einem Kegelradgetriebe mit Übersetzung 3,5:1 und einem Wirkungsgrad von 0,6 ergibt das 5,2Nm.
Bei 18cm Kurbelarme sind das ca. 29N. Das entspricht Klasse 1.
Hier die Kennlinie eines ähnlichen Getriebes (Ist nicht genau mein Getriebe, habe nur von Geiger diese Daten gefunden):
Was nun Klasse 1 und 2 heißt habe ich nicht rausgefunden, aber die 20,30N schaffe ich, Petra tut sich damit zu schwer, da gehen die 5 oder 10N …
Fazit:
Der Anspruch das ganze per Hand zu kurbeln wird mir zu blöd!
Entweder es ist zu viel Kraft nötig, oder zu viele Umdrehungen, oder es sind Getriebe in Industriequalität (teuer) notwendig .
Das ist nun mal Physik und die lässt sich nicht austricksen (Und nein, ich will das Bett nicht nochmal, aber in leichter machen).