DIY Projekt – Selbstbau: Motor für ein Kardiergerät selbst bauen

Selbstgebauter Elektromotor für Kardiergerät
Selbstgebauter Elektromotor für Kardiergerät

Elektrifizierte Kardierer sind laut Aussage meiner Frau äußerst praktisch und bequem, gerade, wenn viel Wolle verarbeitet werden soll. Und genau das passiert regelmäßig im heimischen Hobbyraum (liebevoll Wollzimmer genannt). Als dicken Minuspunkt dieser Gerätekategorie muss man allerdings den satten Preis werten. Der hat bei meiner Gattin auch den Ausschlag zur Entscheidung für eine nicht motorisierte, bzw. für die familienmotorisierte Variante gegeben. Nur war hier schon bald jeder genervt und zackig auf der Flucht, sobald meine Liebste ihren Hobbyraum betrat. Erste Versuche mit eine Bohrmaschine scheiterten (im langsamen Drehzahlbereich viel zu schwach), also musste eine leistungsfähigere Alternative her.

Vorüberlegung:

Die Motorisierung soll kräftig genug, ungefährlich und funktional sein. Ich habe folglich Wechselstrommotoren ausgeschlossen und mich bei Gleichstrommotoren im Bereich 12-24 Volt umgesehen. Das Drehmoment des Motors kann nicht groß genug sein. Wer selbst mal gekurbelt hat weiss, dass das Kurbeln bei halbwegs voller Karde in die Arme gehen kann. Um das benötigte Drehmoment abschätzen zu können muss man wissen, dass (Achtung, nicht wissenschaftlich exakt aber überschlägig anwendbar) 10 Nm vergleichbar sind mit 1 kg hängend an einem Hebel mit 1 m Länge. So, man stelle sich also statt einer Kurbel eine ein Meter lange Stange am Kardierer vor. Wenn an deren Ende also etwa 2-3 kg hängen, sollte sich eine 20 cm breite Trommel eigentlich bewegen lassen. Mehr ist natürlich immer besser. Motoren in diesem Drehmomentbereich zu finden war nicht einfach. Der Erste, den ich getestet habe (18-22 Nm bei 60 bzw. 40 U/min) funktionierte ganz ordentlich, bei vollerer Trommel war mitunter ein Wiederanlaufen nicht mehr möglich. Etwas mehr an Leistung wäre also nicht schlecht.

Desweiteren sollte der Motor sich vorwärts und rückwärts drehen können, damit Batts auch abgenommen werden können.

Die Drehzahl sollte auf keinen Fall zu hoch sein. Irgendwo im Bereich 30-60 Umdrehungen pro Minute sind optimal. Da Elektromotoren aber üblicherweise mehr als 1000 U/min haben, muss man diese hohen Umdrehungen reduzieren. Um nicht wilde Übersetzungen entwerfen zu müssen, bietet sich ein Getriebemotor an, der an der Welle mitunter schon eine Drehzahl im brauchbaren Bereich bietet. Wir könnten solch einen Motor also direkt an den Kardierer anstelle der Kurbel bauen. Im Gegensatz zu einer selbst gebauten Übersetzung muss das Ganze auch nicht superfest befestigt werden.

Was noch? Der Motor soll natürlich noch recht einfach an der Welle der Kardiermaschine befestigt werden können. Es würde sich also anbieten, hätte die Welle des Getriebes ein Gewinde.

Mit diesen Überlegungen wurde ich bei Ebay fündig. Ein 12V Getriebemotor mit 18/22 Nm Drehmoment, Vorwärts- und Rückwärtslauf, Drehzahl wählbar (45 bzw. 65 U/min) und natürlich ein M8 Gewinde an der Welle.

Zuletzt braucht man noch einen Transformator. Der bestellte Motor leistete 30 Watt. Ein 5 A Netzteil würde also ausreichen. Bei den Chinateilen, die man günstig erwerben kann, rechne ich einen guten Puffer mit ein. Zudem soll die Motorisierung ja auch ein paar Stunden Dauerlauf schaffen können. Es wurde also ein 10 A Trafo.

Aufbau

Die hiesige Wollknoll Merino hat ein M10 Gewinde um die Kurbel daran zu befestigen. In den lokalen Baumärkten fand ich nichts, womit ein M8 mit einem M10 Gewinde verbunden werden könnte. Deswegen musste ich mit meinen bescheidenen Schweißkenntnissen zwei Gewindestangenverbinder in den beiden Größen aneinander heften. Der Rest war einfach. Ein Brett in der Länge der Merino als Basis. Daran im 90° Winkel ein weiteres Brett befestigen, an das der Motor geschraubt werden kann. Mit dem eben geschweißten Verbinder an den Kardierer drehen und der Grundaufbau ist gemacht. Das Netzteil wäre der Sicherheit wegen natürlich am besten weit weg vom Kardiergerät aufgehoben. Ich habe mich aus praktischen Gründen dagegen entschieden und bevorzuge eine Lösung mit allen Elementen der Motorisierung an einer Stelle. Also führe ich den Netzstrom zuerst in einen auf der Grundplatte verbauten Lichtschalter (Ein- / Ausschalter) und von hier in das Netzteil. Vom 12V Ausgang des Netzteils geht es Richtung Umschalter für die Drehzahl (ebenfalls ein einfacher Lichtschalter) und zu einem größeren, gut bedienbarem Zweifachschalter mit Mittelstellung. In der Mittelstellung ist der Motor aus. Eine Stellung ist der Vorwärts- und die andere Stellung der Rückwärtslauf (zum Abnehmen der Batts).

Das war es an sich schon. Man könnte jetzt noch ein Gehäuse um den Motor herum bauen, müsste dann aber einen Lüfter einbauen, um einen möglichen Hitzestau in dem Kasten zu vermeiden, denn beide, Motor und Trafo werden mitunter knusprig warm.

Iteration:

Wie oben schon kurz erwähnt, war der Motor mit den ca. 20 Nm immer noch etwas schwachbrüstig. Er hat ohne Probleme funktioniert und hielt von der Leistung her mit käuflich erwerblichen, elektrischen Kardierern durchaus mit. Aber warum sich mit weniger zufrieden geben, wenn es auch mehr sein kann. Ein zweiter Motor wurde gekauft und hatte dann auch einiges mehr an Leistung, sprich 80 W und ein Drehmoment von 65 Nm bei 35 bzw. 55 U/min (ebenfalls bei Ebay gefunden). Ich glaube, dieser Motor macht nicht mal schlapp, selbst wenn er meinen Arm in den Kardierer ziehen würde. Das vorhandene 10 A Netzteil hätte eben so gereicht, ich wollte aber für den Dauerbetrieb etwas mehr Puffer, und weil das Netzteil eng zwischen dem Brett für die Befestigung des Motors und der Merino steht, eine aktive Kühlung. Diese aktive Kühlung gibt es beim Chinesen meines Vertrauens ab 30 A Leistung. Das Gerät war gerade ausverkauft, deswegen wurde es die Version mit 40 A. Zur Kühlung des Motors wurde noch ein Computerlüfter mit Kabelbindern unter Selbigen geschnallt. Das war es dann auch schon. Der quick and dirty Hack zur Motorisierung eines Trommelkarders war in etwa 2-3 Stunden gebaut. Eigentlich wollte ich nach dem Funktionstest das Ganze noch etwas schöner aufbauen, aber was soll ich sagen: aus Provisorien werden nun mal Dauerlösungen. Meine Liebste wird es mir verzeihen.

Kosten:

Kabel, Kabelkanal, Bretter, Lichtschalter und Winkel befanden sich im hiesigen Fundus, ebenso wie die Gewindeverlängerungen. Gekauft werden musste nur Folgendes:

Version 1 mit 30 Watt und ca. 20 Nm Drehmoment:

Motor 30 W35 Euro
Netzteil 10 A10 Euro
2-fach Umschalter groß10 Euro

Version 2 mit 80 W und 65 Nm Drehmoment

Der 2-fach Umschalter mit Mittelstellung von Version 1 konnte natürlich weiterverwendet werden. Wie oben geschrieben, das Netzteil eigentlich auch, ich hab es dennoch durch ein stärkeres ersetzt. Man kann es auf den Fotos nur schlecht erkennen, aber der Lüfters des NT bläst zusätzlich zum Computerlüfter auf den Motor.

Motor 80 W55 Euro
Netzteil 40 A30 Euro
Älterer Motor (30 W, 20 Nm) und NT (12 V 10 A)
Älterer Motor (30 W, 20 Nm) und NT (12 V 10 A)

Kompatibilität:

Die Welle der Wollknoll Merino hat die gleiche Höhe wie die Welle des Jumbo Classic Drum Carders von Paul Brittain. Beide haben auch ein M10 Gewinde. Die Motorisierung ist folglich an diesen Geräten ohne Modifikation verwendbar.

Erläuterung zum Abnehmen der Batts

Essentiell für ein einfaches Abnehmen der Batts ist, dass die Welle des Motors mit einem Gewinde an der Welle des Kardierers befestigt ist und dass der Motor, wie schon erwähnt, einen Rückwärtslauf hat. Sollte die Kurbel des Karders nicht mit einem Gewinde versehen sein sondern aufgesteckt werden, sollte man einen Übergang auf ein M8 oder M10 Gewinde dazwischen basteln. Der Grund dafür ist die Stärke des Motors. Er läßt sich ausgeschaltet nicht von Hand drehen. Zum Abnehmen der Batts müßte man ihn also in kleinen Etappen rückwärts laufen lassen und dabei nach und nach die kardierte Wolle abzunehmen versuchen. Das gestaltet sich aber schwieriger als man meinen möchte (das ganze Batt könnte mit eingezogen werden und die Maschine blockieren). Deswegen lassen wir hier den Motor einfach 2-3 Umdrehungen rückwärts laufen und dabei schraubt er sich etwas von der Welle. Nun kann die Trommel leicht von Hand gedreht werden und das Abnehmen ist supereinfach und gefahrlos möglich. Um zu vermeiden, dass sich die Motor beim normalen Vorwärtslauf wieder bombig an der Welle festschraubt, kann man noch einen Federring dazwischen legen.

Bei Fragen stehe ich gerne zur Verfügung. Ein Kommentar hier genügt.

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