Project: Verticale polijstmachine met viltschijven

Deel 1

Geruime tijd geleden is het idee opgevat om een polijstmachine te maken voor het hoogglans polijsten van glas. Daarna heeft het project stilgelegen door andere werkzaamheden. De meeste “ingrediënten” voor de polijstmachine waren dus al aanwezig:

• een zware driefasen-stationaire elektromotor van 1 kW met twee spindels (ooit aangeschaft bij Rogimac, Turnhoutlaan 17 in Eindhoven. Hij verkoopt veel via Marktplaats; veel nieuwe, afgeprijsde machines van Huvema). Kosten (toen) ca. € 170
• een frequentieregelaar om de opstartsnelheid van de motor te regelen, het toerental van de elektromotor te regelen en het toerental constant te houden (Marktplaats, 3-fasenregelaar, gebruikt, voor € 50), en
• RVS plaat voor een ombouw tegen het spetteren (Teunissen gebruikte Metalen, in Eindhoven)
• een spons (komt tegen de viltschijf aan), ook tegen het spetteren.

De twee viltschijven zijn aangeschaft bij Polpur in Tjechië: www.polpur.cz. In overleg met hen hebben we gekozen voor twee schijven van gemiddelde hardheid. De schijven worden ingedruppeld met een oplossing van een polijstmiddel met water. Voor hoogglanspolijsten is de laatste polijstgang ceriumoxide. De viltschijven kosten bij Polpur ca. € 48 per stuk incl. BTW, plus ca. € 8 aan verzendkosten.

Polpur levert veel slijp- en polijstmiddelen voor steen en glas. De schijven die wij hebben aangeschaft zijn 300 mm (doorsnede) x 42 mm (breedte schijf), met een as-diameter van 42 mm. Omdat de elektromotor een asdiameter van 25 mm heeft, hebben we verloopbussen gedraaid van aluminium van 42 mm naar 25 mm. Het voordeel van de Huvema-elektromotor is dat de schotels waarmee de viltschijven op de assen worden vastgezet verstelbare gewichtjes heeft, waarmee eventuele trillingen in de schijf door onbalans gecompenseerd kunnen worden.

 

Binnenkort gaan we met de afbouw beginnen. De grondplaat wordt gemaakt van een stuk plaatmateriaal (hout: multiplex of betonplex), waarop de spatschermen geschroefd worden. De frequentieregelaar komt in een apart kastje (bescherming tegen het water), dat aan de muur bevestigd wordt. Als één en ander is afgebouwd, zullen wij een filmpje met het resultaat, in werking, op deze pagina zetten.

Deel 2 (december 2019)

We hebben de polijstmachine nu circa 2 jaar in gebruik. Hij werkt goed, maar er zijn verbeterpunten die we gaan toepassen. Daarnaast zijn we ervaring aan het opdoen met de Lapi-schijven van Polpur: schijven in verschillende “korrel” met ingebouwd polijstmiddel. We hebben ze al voor onze haakse slijpers (10 cm ∅) en ze bevallen prima. Deze schijven zijn ook in diameters tot 50 cm te koop.

De beperkingen van de polijstmachine zijn nu:

• Het toerental is momenteel te beperkt regelbaar. Dat is in de frequentieregelaar (de snelheidsregelaar) aan te passen. Echter, in het verlengde hiervan:
• bij een laag toerental (200 tpm, bij gebruik viltschijf van 30 cm doorsnede) heeft de motor te weinig kracht om de toeren vast te houden als je je glasobject tegen het wiel houdt. Als de motor op zijn laagste toerental draait wordt hij op den duur erg warm (de frequentieregelaar stuurt extra stroom door de motor om zo veel mogelijk het toerental te handhaven)
• je kunt onvoldoende “om je polijstschijf heen werken”. De bewegingsvrijheid om de schijf moet groter worden;
• er moet een automatisch bedruppelingssysteem op de schijven komen die de schijven voldoende vochtig houden;
• het moet eenvoudig zijn schijven om te wisselen voor andere schijven.

Daarom gaan we de polijstmachine als volgt aanpassen:

• een as met fijne schroefdraad wordt via een riem en poelies aangedreven vanuit de huidige motor. We willen een omzetting van het toerental hebben van ca. 1 op 3, dus het maximale toerental wordt ca. 1000 tpm. Hiermee neemt de kracht van de as toe met een factor 3. de motor is nu ook beter te regelen. De motor komt (beschermd) onderaan de H-balk te staan;
• deze as (∅ 20 mm) komt op werkhoogte op een stalen H-balk vast aan de grond te staan; de as steekt voldoende uit om er “rondom” aan te kunnen werken;
• de schijven worden bedruppeld via een stoffen lapje dat over de schijven heen ligt. De lapjes worden met water bedruppeld vanuit een plastic voorraadcontainer die boven de opstelling hangt. De druppelsnelheid is regelbaar;
• de as moet “fijne” draad hebben om de schijven goed vast te kunnen zetten met moeren;
• de as draait in twee lagerblokken

De huidige motor heeft (ongeregeld) een toerental van 2850 tpm (toeren per minuut). We willen de as kunnen regelen op een toerental tussen de 100 en 1000 tpm. Daarom is een overbrengverhouding motor naar as van 1:3 nodig, m.a.w. de poelie van de motor moet een doorsnede hebben van 1/3 in van de doorsnede van de poelie van de bovenliggende as.

Soms adviseert men een maximum toerental, soms een maximaal aantal meters per seconde (m/sec). Hiertussen is de relatie:

v = r x ω, met:

v = lineaire snelheid in m/sec

r = straal van je schijf (= halve diameter) in m (meter)

ω = aantal radialen/sec waarmee je schijf draait. Een cirkel bestaat uit 2 Π radialen. Bij één omwenteling van je schijf per minuut (1 tpm) is dit dus 2 Π / 60 = 0,1047 rad/sec. Oftewel: ω is evenredig met je toerental tpm. Oftewel:

v = r x tpm x 0,1047 m/sec. Je hebt hiermee de relatie tussen je toerental van je schijf, de doorsnede van je schijf, en de snelheid (aan het polijstoppervlak) van je schijf.

 

 

Het toerentalbereik hebben we gekozen uit de geadviseerde toerentallen van de polijstschijven van Polpur:

• huidige viltschijven, 30 cm ∅, geadviseerd 5 m/s (oftewel 320 tpm)
• lapi-schijven: het geadviseerde toerental hangt af van de hardheid van de schijven (ze worden in 2 hardheden geleverd): de Lapi T (zachte) schijven: 8-11 m/sec, de Lapi SP (harde) schijven 20-32 m/sec. Dit komt voor schijven met een diameter van bijvoorbeeld 30 cm (straal r = 15 cm) neer op een toerental van (minimaal) 700 – 2000 tpm maximaal (en minimaal