Bau einer Vakuumpresse

Vakuumtisch

Um Silikon-, Polyurethan- und andere Vergussmassen blasenfrei vergießen zu können und weil er auch für das Formverleimen in meinem Lautsprecherbau-Projekt sehr nützlich gewesen wäre, habe ich mich an den Bau eines Vakuumtisches gewagt. Er sollte gleichzeitig als Vakuumpresse und als Entlüfter (Exsikkator) arbeiten können.

Tischgestell

Für das Tischgestell habe ich Zuschnitte aus Edelstahl-Quadratrohr 40 x 40 x 2 mm verschweißt. Dafür habe ich knappe 12 m Quadratrohr benötigt. Die Längen 1500 und 800 mm sind auf Gehrung geschnitten, die Längen von 650 mm im rechten Winkel.

Boden- und Arbeitsplatte sind aus 30 mm Buche- bzw. Birke- Multiplex gefertigt. Die Bodenplatte hat an den Ecken Ausschnitte von 45 x 45 mm. Beide Platten habe ich mehrschichtig mit klaren PU-Lacken versiegelt.

Ich hatte noch folgende Lacke von Hesse-Lignal aus einem älteren Projekt vorrätig:
Compact PUR-Grund DG 468-1 mit Härter DR 435 (Abhärtung 2:1 vol.)
und PUR-Brillantlack DU 489 hochglänzend, (Abhärtung 3:1 vol.) mit DR 470.

Die Lacke sind scheinbar über mehrere Jahre lagerfähig, man muss sie nur gut aufrühren. Angebrochene Härter gelieren aber mit der Zeit. Da mein Hesse-Lignal Härter bereits geliert war, habe ich es mit dem Härter PUR 5085 von Zweihorn versucht. Das hat auch funktioniert.

Beim nächsten Tisch würde ich hier einiges anders machen.
Ich würde die nächste Deckplatte auch aus Buche-Multiplex schneiden, weil Buche wesentlich interessanter aussieht als Birke, bei der Anschaffung aber auf AA/AA Qualität achten.

Beim nächsten Lackieren offenporiger Hölzer würde ich als erstes Hesse PUR-Isoliergrund DG 4720 aufbringen.

Hesse empfiehlt mindestens vier Lagen bis 200 g/m² nass in nass mit 30 Minuten Ablüftzeit zwischen den Lagen zu verarbeiten. Anschließend mit Korn 400, besser 600 schleifen und erneut vier Lagen nass in nass zu lackieren.
Hesse hatte früher mal hilfreiche Tipps für das hochglanzlackieren von Hölzern, aber der Link führt inzwischen ins Leere.

(Link entfernt)

Ich habe bis zu sechs Lagen nass in nass mit 15 bis 20 Minuten Ablüftzeit dazwischen ohne Schwierigkeiten verarbeitet.
Ich weiß: das ist völlig oversized für einen Arbeitstisch, aber ich habe mich so in die glänzenden Flächen verliebt, dass ich gar nicht mehr aufhören konnte mit dem Lackieren.

Rollen

Als Rollen gefallen mir von Thomann die „Millenium Blue Wheel“ mit Montageplatte für knappe 5,- € bzw. 7,- € als gebremste Ausführung.

Die Rollen befestige ich mit angeschweißten M8-Stehbolzen.
Zuerst habe ich über die Anschaffung eines Bolzenschweißgerätes nachgedacht, aber ein anständiges Gerät kostet schnell 2 Mille und dafür brauche ich es leider zu selten.
Aber man bekommt Stehbolzen mit etwas Geschick auch anders ans Bauteil:

Dazu bohre ich 6,8 mm vor und schneide M8-Gewinde in das Quadratrohr.

Wenn man es vorsichtig anfängt, lässt sich das Gewinde mit der Bohrmaschine schneiden.

In diese Gewinde drehe ich VA-Schrauben ca. 2 mm tief ein und verschweiße sie ohne Schweißdraht mit dem WIG Gerät. Das ist zum Glück vorhanden. Den nötigen Werkstoff holt sich der Lichtbogen von den letzten zwei Gewindegängen.

Anschließend kürze ich die Stehbolzen mit einer dünnen Trennscheibe etwas über der gewünschte Länge.

Dann drehe ich so viele Muttern auf Unterlegscheiben, bis die benötigte Bolzenlänge verdeckt ist. Die überstehenden Gewinde schneide ich direkt über der letzten Mutter mit der Flex ab. So werden alle Bolzen gleich lang. Anschließend noch einmal mit der Feile drüber – fertig ist der Stehbolzen.

Vakuumpumpe

Die Pumpe, in diesem Fall eine Rietschle Typ CLFG 41 V (03), schafft einen Volumenstrom von 41 m³/h bei 50 mbar mit einem 1,5 Kw – Motor des Typs Emod 1,1 Kw 1400 1/min. Das ist vermutlich ein bisschen zu üppig, aber eine kleinere Pumpe gab es gerade nicht. Und üppig stört in diesem Fall ja nicht.

Sie ist mit 3 GPA 5020 Schwingmetallelementen – beidseitig mit Gewindestift M 10 x 28 – mit der unteren Tischplatte verschraubt.

Verrohrung

Der Vakuumanschluss in der Tischplatte ist mit einer Schottverschraubung G ½ – M28 x 1,5 in Messing ausgeführt. Die passende Bohrung Ø 28 mit Stufe 42 x 6 ist mit Hilfe einer Oberfräse entstanden.

Damit das Vakuum möglichst lange hält, möchte ich die Oberseite der Schottverschraubung mit PU-Lack um den Sechskant herum bis zum oberen Rand auffüllen. Unter der Arbeitsplatte sind die Verrohrungsteile aus Messing mit Loxeal-Gewindedichtung eingeklebt.

Mit dem Projekt Vakuumtisch habe ich im Dezember 2015 begonnen. WordPress habe ich jedoch erst seit ein paar Tagen. Deswegen gibt es ältere Beiträge mit aktuellem Datum. Im aktuellen Projekt Vakuumtisch wird es ab jetzt zeitnah.

Bisher sind die Verschraubungsteile mit einem Saugschlauch „R 4-19  gerieft SAE 100 R4 19,0 x 28,0 mm“ verbunden. Eventuell werde ich das später noch ändern und hochflexiblen Wellschlauch aus Edelstahl mit KF-Flanschen verwenden. Ich habe nämlich den Übergang zu den Schlauchtüllen als Quelle für Undichtigkeiten in Verdacht. Über den Kugelhahn kann ich das System bei Bedarf belüften. Das ist zwar nicht gut für die Pumpe, aber das Vakuum lässt sich auf diese Weise schnell dosieren.

In dem Rittal-Schaltschrank sind ein Motorschutzschalter, ein Motorschütz und ein Timer eingebaut.

18.02.2016 Heute habe ich versucht, mit einem sehr alten Rest PU-Klarlack den Raum um die Sechskantmutter herum zu vergießen und damit abzudichten. Ich habe dazu eine Spritze mit Injektionsnadel verwendet, den Lack darin aufgezogen und vorsichtig in die Zwischenräume dosiert. Leider befanden sich nur noch 18 Gramm Lack in der Dose. Er sollte im Volumenverhältnis von 3:1 mit Härter angesetzt werden. Ich habe auf 24 Gramm mit Härter aufgefüllt. Das entspricht zwar einem Verhältnis von 3:1, aber dem Gewichtsverhältnis.

Bis jetzt wird der Lack nicht hart. Vielleicht war er auch schon zu alt – oder ich.

Mal sehen was morgen ist…

Immer noch der 18.02.2016, aber spät abends:
Der Lack wird auch nach vier Stunden nicht fest. Selbst im Anmischbecher fließt er noch. Ich habe versucht ihn mit der Spritze so gut es geht wieder abzusaugen.

Latexmembran und Rahmen

19.02.2016 Der Lack ist jetzt doch hart geworden. Hätte ich mal nicht abgesaugt…
Inzwischen ist aus 40 x 40 mm MK-Aluminiumprofilen ein Rahmen entstanden, der mit einer Latexmembran bespannt werden soll. Der Rahmen ist genau so groß wie die Tischplatte, also 1500 x 800 mm. Passende Senkkopfschrauben M6 x 10 und Aluminiumprofile 40 x 5 sind bestellt.

22.02.2016 Heute waren die Zuschnitte des Aluminium-Flachprofils abholbereit. Jetzt steht Bohren und Senken auf dem Programm. Ich hoffe, dass ein Abstand von 150 mm zwischen den Schrauben eng genug ist, um über die gesamte Länge abzudichten. Die Nutensteine heißen bei MK Laschen M6 und haben seitlich etwa 1 mm Spiel. Also müssen die Bohrungen im Flachaluminium relativ genau auf einer Linie liegen.

Deshalb befestige ich den Maschinenschraubstock in der passenden Position auf dem Tisch der Standbohrmaschine, damit kein Verrutschen möglich ist. Auch die Tiefe der Senkung muss bei allen Bohrungen identisch sein. Sonst gucken die Schrauben nachher oben raus und verhindern ein Abdichten. Das heißt: es wird mit Tiefenanschlag gesenkt. Jetzt muss ich auf die Schrauben warten…

Außerdem wird es so langsam Zeit, dass ich mich, zumindest gedanklich, mit der Latexmembran auseinandersetze. Sie muß zugeschnitten und gelocht werden, damit ich Sie im Klemmrahmen befestigen kann.

Einen Lieferanten für die Latex-Membran zu finden war garnicht so einfach. Die besten Ergebnisse lieferte die Google-Suche nach „Natural Rubber“ oder „Latex“. Obwohl ein Anbieter aus Deutschland ein ähnliches Produkt, jedoch nur mit 600% Reißdehnung im Programm hatte, habe ich schließlich bei 4D-Rubber in England bestellt. Eigentlich traurig, dass es hier in Deutschland keinen Händler dafür gibt…

02.03.2016 Die Schrauben sind jetzt endlich da, also hier.

Weil in dem Klemmrahmen nach unten hin nicht so viel Platz ist, nämlich nur 12 mm bis zum Grund der Nut, habe ich Senkkopfschrauben M6 x 10 bestellt. Diese sollten das Flachaluminium 40 x 5 gegen die Membran spannen.

10 mm Gewindelänge hätte da gereicht, dachte ich.

Schade nur, dass die Längenangabe bei Schrauben mit Senkkopf oder Linsensenkkopf ab der Position des Kopfdurchmessers gemessen wird. Normalerweise bezieht sich die Längenangabe auf die Länge ohne Kopf (also Gewinde plus ggf. Schaft). (Hier habe ich Wikipedia ein bisschen zitiert.)

Das wusste ich aber vorher nicht. – Jetzt schon!

Die Schrauben greifen noch nicht einmal in den Nutenstein.
Schöner Mist…

Zu kurze Schrauben bestellt und auch noch 8 Tage darauf warten müssen. Jetzt bestelle ich noch eine Schachtel – M6 x 16.

Außerdem warte ich seit dem 07. Dezember 2015! auf die Vakuum-Glasglocke von LD Didactic (Leybold). Am 07.03.2016 sind das drei Monate Lieferzeit und ich war bei der Angabe von 8 Wochen schon schockiert…

Leybold liefert übrigens Lehrmittel an unsere Schulen. Kein Wunder also, dass unsere Kinder verblöden!

07.03.2016 Ich rufe bei LD Didactic an und frage nach dem Verbleib meiner Vakuumglocke. – Es gab einen Lieferantenwechsel, der Termin wurde auf Mai verschoben – teilt man mir freundlich mit. Vermutlich weil ich angerufen habe. Sonst hätte man mich ganz entspannt bis Mai warten lassen.

Das muss ich jetzt erst einmal sacken lassen, sonst schreibe ich hier noch was Böses…

Ich habe den Auftrag bei LD Didactic übrigens heute storniert.

09.03.2016 Die längeren Schrauben sind gekommen. Gesenkt sind die Flachprofile auch schon. Jetzt kann die Latexmembran auf Maß geschnitten, gelocht und montiert werden.

Immer noch der 09.03.2016: die Latexmembran ist jetzt zurechtgeschnitten und mit einem Locheisen auf einem Streifen Buchenholz an den vorgezeichneten Stellen gelocht.

Hier Details der Membran zwischen dem Quadratrohr und der Flachaluminium-Leiste mit den jetzt passenden Schrauben M6 x 16. Den Spalt zwischen den Leisten verschließe ich später noch mit Pattex.

Bei nächster Gelegenheit muss ich die Leisten noch ein bisschen zueinander ausrichten, die Zwischenräume abdichten, die überstehende Latexmembran sauber abschneiden und eine Profildichtung aufkleben. Danach könnte man einen Probelauf machen…

…andererseits bin ich auch nicht gerade der Geduldigste. Ich mache mir ja schließlich nicht die ganze Mühe um dann bis morgen zu warten…

Testlauf

Also schnell eine Lage Klebeband zum abdichten von außen um den Rahmen gewickelt und Strom drauf. An den drei Tennisbällen saugt die Membran sich schon mal sehr gut an. Das Vukuum-Manometer zeigt Minus 930 mbar. Jetzt kann ich entspannt in den Feierabend gehen. Mehr und bessere Bilder mache ich morgen bei Tageslicht und vielleicht auch ein kleines Video.

10.03.2016 Das angekündigte kleine Video war schnell geschnitten. Noch ist alles ein bisschen provisorisch, aber den Ablauf wollte ich wenigstens einmal zeigen. Jetzt kann ich mir Gedanken über Scharniere, Dichtungen, Verschlüsse und Gasdruckfedern machen…

Das gewählte Profil für den Rahmen zeigt sich übrigens sehr dankbar, was seine Möglichkeiten zur Befestigung von diversen Accessoires betrifft. Nutenstein einschieben, festschrauben – fertig.

Und als wäre heute Weihnachten sind die, vor vier Tagen bei einem anderen Lieferanten bestellten, Vakuum-Glasglocken mit dem Paketdienst gekommen. Es geht also auch ohne fünf Monate zu warten.

Und preiswerter waren Sie obendrein…

13.03.2016 Mir fällt auf, dass das Vakuum zwischen minus 930 und 950 mbar schwankt. Je nachdem wie ich den Rahmen belaste. Wenn man seitlich am Profil des Rahmens entlang schaut, stellt man fest dass es die Gerade nur in der Theorie gibt. In der Praxis bleibt sie eine Sonderform der Kurve. Der Rahmen liegt nur an den Ecken auf der Tischplatte auf. In der Mitte ist ein ca. 1,5 mm breiter Spalt zu sehen. Hier kann die Pumpe Luft ansaugen. Setze ich an dieser Stelle eine Zwinge auf den Rahmen, so steigt der angezeigte Wert auf dem Vakuummanometer bis auf minus 950 mbar an.

Die von mir gewählte Dichtung ist für diesen Fall nicht geeignet, weil sie den Spalt nur mit sehr hohem Anpressdruck verschließen kann.

Ich hatte mich also, in Ermangelung einer besseren, für eine Dichtung aus Moosgummi mit den Abmessungen 15 x 3 mm entschieden. Die ist relativ weich, wenn man sie zwischen den Fingern zusammendrückt, aber auf eine Gesamtlänge von fast 5 Metern braucht man schon ordentlich Kraft damit sich sich ein Spalt schließt. Besser geeignet wäre wohl eine deutlich weichere Dichtung in der Form des großen Buchstabens „D“.

Der ortsansässige Gummihändler hat nach seinem Umzug die Auswahl stark reduziert. Ich werde mich nach einem neuen Händler umsehen müssen.

15.03.2016 Endlich geht es auch in diesem Projekt mal wieder ein bisschen voran. Die alte Moosgummidichtung habe ich entfernt und gegen eine Fensterdichtung getauscht. Diese ist deutlich weicher und hat die begehrte D-Form. Mal sehen was es gebracht hat…

Außerdem sind in der Zwischenzeit Scharniere am Rahmen der Membran montiert und ich habe einen, hoffentlich passenden, Satz Gasdruckfedern mit Kugelgelenken bestellt. Sobald der Kleber trocken ist kommt das Ding wieder auf den Tisch.

Immer noch der 15.03.2016 – Die neue Dichtung hat zum gewünschten Ergebnis geführt. Das Vakuum baut sich jetzt deutlich schneller auf. Ungefähr in einem Drittel der vorherigen Zeit. Die Latexmembran bildet jetzt auch eine Stufe zum Rahmen hin ab. Das war vorher nicht der Fall.

20.03.2016 Die beiden Gasdruckfedern sind jetzt auch montiert. Dazu musste ich auf jeder Seite noch ein Quadratrohr als Strebe einschweißen.

Außerdem habe ich dem Rahmen noch einen Griff spendiert.

Der Rahmen mit der Latexmembran bleibt jetzt am vorderen Rand ein kleines bisschen offen stehen. – Klar, die zwei Gasdruckfedern wollen die ganze Zeit den Rahmen öffnen. Hier werde ich mit Klemmverschlüssen nachhelfen müssen. Jetzt könnte man sich noch Gedanken um einen Vakuum-Druckregler machen…
Vielleicht gibt es ja einen, der in den Schaltschrank passt.

 

bald geht’s weiter…