Kondensator-Schrauber

[Manf]

Als Gegenstück zum Akku-Schrauber gibt es wohl den Kondensator-Schrauber.
Das Gerät ist schon bei Google ganz gut zu finden. (seit ca. 3 Jahren?)
Batavia, Kinzo und Flash Cell sind Begriffe dazu.
http://www.youtube.com/watch?v=5URPi7FtdNU

Wie gut ist den ein Kondensator heute schon für einen Schrauber geeignet? (Später wohl auch einmal für Kfz.Antrieb)

Für das Gerät wird mit 2,5Nm und 200Upm und 60 sec Ladezeit geworben.
4,2V stehen auch noch dabei. Das Ladegerät ist mit 40W angegeben. Einen Strom um 10A kann man sich in dem Bereich vorstellen.

Die Werte streuen etwas über die Ausführungen, aber man kann ja zunächst einmal die mechanische Abgabeleistung bei dieser Last mit 50W abschätzen. Wenn mit 40W auch geladen wird dann kann man die Arbeitszeit bei Last mit der Ladezeit in etwa gleichsetzen.

Ein Vorteil könnte dann darin liegen dass die Arbeitszeit zwar kurz ist aber nie zu lange von einem leeren Akku unterbrochen wird. Mit einem Wechselakku vermeidet man dann die Unterbrechung durch die Ladezeit und kann beispielsweise mit zwei Geräten eine gute Bereitschaft während der Arbeit erreichen aber auch nach längeren Lagerzeiten.
Als Vorteil bliebe dann die hohe Zyklenzahl von (was war es noch) 50000?
Die Zyklen scheinen aber auch kleiner zu sein als die beim Akkuschrauber.
Um wie viel kleiner?
Akkuschrauber 12V 1,3Ah -> 16Wh
Kondensatorschrauber 40W 60 sec -> 0,66Wh

Hat jemand Erfahrung mit dem Kondensatorschrauber?

[Michael]

Wenn der Hersteller 2,5Nm bei 200rpm verspricht, dann sind das ja (P=2*pi*n*M) rund 52 Watt mechanische Leistung.
Der Wirkungsgrad von Akkuschraubermotoren liegt bei hoher Last bei vielleicht 75%, dann müßten da 70 Watt el. Leistung reinfließen.
Das macht bei 0,66Wh gut 34 Sekunden Arbeitszeit
Ich hab mir das Video jetzt nicht wirklich angesehen, habe eine Allergie gegen Dauerwerbesendungen Bei 13:30 schraubt der gute Mann 3 Schrauben rein und behauptet, der Schrauber schafft 300 mit einer Ladung. Vermutlich ist er dann kaputt Besonders wertig sieht er ja nicht aus.
Vielleicht kann man ja aus der Zeit, die für die erste Schraube gebraucht wird, und der Zeit für die 2. und 3. errechnen, wie weit die Energie noch reicht?
Vielleicht ist aber auch ein kleiner Schaltregler eingebaut, der den Kondensator ganz leernuckelt und die 3 Schrauben am Ende des Films sind die wahre Arbeitszeit.
Das würde dann auch gut zu der Rechnung zum Energieinhalt oben passen.
Bei der angegebenen Spannung von 4,2 Volt müßte der Kondensator dann bei 2400Ws rund 136 Farad haben.(wenn ich mich nicht verrechnet habe)

Gruß, Michael

[Thomas$]

http://www.youtube.com/watch?v=EoWMF3VkI6U
damit wirds vlt eher etwas

[Manf]

Wenn der Hersteller 2,5Nm bei 200rpm verspricht,...

Höchstwahrscheinlich sind sogar hier schon die Leerlaufdrehzahl und das Blockiermoment gemeint, zwei nützliche Werte für den Schrauber. Auf den Faktor 2 genau wird man es nicht nehmen dürfen.

Bei der anderen Leistungskennzahl, der Anzahl der Schrauben, ist die Referenzgröße nicht die Kondensatorladung sondern die Zeit, 300 Schrauben pro Stunde.
Wenn dann in der Stunde 30 mal für je 1 min nachgeladen wird dann wären es noch 10 Schrauben pro Ladung.

Gibt es weitere Anhaltspunkte für die Bestimmung der Arbeitsweise, der Leistung, des Energievorrats des Kondensatorschraubers?

Die Änderung der Dauer pro Schraube hatte ich noch nicht berücksichtigt, die mittlere Drehzahl (akustisch) beim Schrauben wollte ich mir noch vornehmen, aber das käme wohl auf das gleiche heraus.

[Thomas$]

"Das Werkzeug funktioniert zu meiner Zufriedenheit. Zwar ist der Kondensator nach Eindrehen zweier 10 - cm - Holzschrauben erschöpft, aber innerhalb 60 Sekunden wieder betriebsbereit. Ein Nachlassen der Kapazität hat sich bisher nicht gezeigt."
http://www.plus.de/Batavia-DUO-Akku-.../p-1247039000/

[Michael]

Gibt es weitere Anhaltspunkte für die Bestimmung der Arbeitsweise, der Leistung, des Energievorrats des Kondensatorschraubers?

man könnte den Raum abschätzen, welcher für den Kondensator zur Verfügung steht.
Der Hersteller schreibt von 25mm langen Bits, die mitgeliefert werden.
Schiebt man so einen Bit auf das Griffstück (siehe Bild), so läßt sich abschätzen, daß nicht viel mehr Durchmesser als eine Bitlänge vorhanden ist, 25mm.
Die Länge innen ist dann auch höchstens 90mm.
Bei 4,6V sind vermutlich 2 Kondensatoren in Reihe verbaut, die üblichen haben nämlich 2,3 bis 2,5V.
Dann bleiben 25mm im Durchmesser und 45mm Länge für jeden.
Ich habe mal blind ein Datenblatt rausgepickt: http://www.cde.com/catalogs/CDHC.pdf
Von den Abmessungen passt dann der 2. rein, der hat 300F Kapazität, allerdings nur 0,18Wh.
2 davon haben dann 150F mit 0,36Wh.

ist die Referenzgröße nicht die Kondensatorladung sondern die Zeit, 300 Schrauben pro Stunde.

das hört sich bei bei 13:27 anders an
Frage Moderator rechts:
Wieviel kann ich denn da eindrehen jetzt mit einer Akkufüllung?
Antwort Moderator links:
Ganz nach Holzart und so weiter also bis zu zirka 300 Schrauben...

Gruß, Michael

[Manf]

Vielen Dank an Thomas$ für den kurzen Erfahrungsbericht, das klingt ja ganz gut. Ich glaube wenn man die Gelegenheit hat eine Ladestation unmittelbar am Arbeitsplatz aufzustellen könnte es damit gehen.

das hört sich bei bei 13:27 anders an Bild hier  
Frage Moderator rechts:
Wieviel kann ich denn da eindrehen jetzt mit einer Akkufüllung?
Antwort Moderator links:
Ganz nach Holzart und so weiter also bis zu zirka 300 Schrauben...

Das ist glaube ich auch ein Lehrbeispiel für die Datengewinnung in der realen Welt.
Im Bereich der Erklärung von Berichten von unnatürlichen Ereignissen (oder Ergebnissen) gibt es immer wieder die Lösung dass einfach der Bericht fehlerhaft ist. Er hat natürlich auch Einschränkungen gemacht, die nur nicht in vollem Umfang wahrgenommen werden, "ganz nach Holzart und so weiter" da steckt im "und so weiter" wohl einiges.

I think it is much more likely that the reports of flying saucers are the results of the known irrational characteristics of terrestrial inteligence rather than the unknown rational efforts of extra terrestrical intelligence.
Richard Feynman in The Character of Physical Law (1964)

[Manf]

Die Änderung der Dauer pro Schraube hatte ich noch nicht berücksichtigt, die mittlere Drehzahl (akustisch) beim Schrauben wollte ich mir noch vornehmen, aber das käme wohl auf das gleiche heraus.

So dann kommt das Spektrogramm der Einschraubszene mit den 3 Schrauben.
Zur Verarbeitung habe ich es zeitlich um den Faktor 3 verkürzt.
Man sieht im oberen Frequenzbereich abfallende Linien die bei Vielfachen von 1,2kHz anfangen und die bei Vielfachen von 1kHz eine Knick nach unten zeigen.
Das ist wohl das Motorengeräusch das in seiner Frequenz proportional zur Drehzahl ist.
Die Linien einer Gruppe sind ja gleichzeitig aufgenommen und damit synchronisiert, die Synchronisation der drei Vorgänge ist wohl am besten beim Knick vorzunehmen, dem Zeitpunkt zu dem der Schraubenkopf die Platte erreicht.

Die Linien der 3 Vorgänge sind in 1. rot, 2. grün und 3. blau grob nachgezeichnet (durch 2-3 gerade Abschnitte) und rechts neben dem Spektrogramm synchronisiert zusammengeführt.

Zunächst einmal zeigt sich der Abfall der einzelnen Linien der durch das zunehmende Moment der weiter eingeschraubten Schraube bedingt ist.
Über die 3 Vorgänge zeigt sich aber auch ein weiterer Abfall der durch die Abnahme der Kondensatorladung bedingt sein wird.
Ich hoffe das das Bild bei allen Störungen durch die Verkaufspräsentation noch genug Information liefert um etwas mehr über den Kondensator herauszubekommen.

[Manf]

Die Aufnahmen sind aus der Produktvorstellung http://www.youtube.com/watch?v=5URPi7FtdNU so um 13:30.
Man kann dort aus dem Film entnehmen dass ein Einschraubvorgang für eine Schraube mit 17 Gewindegängen 6 sec dauert. Die Drehzahl liegt damit bei 170upm.

Die Drehzahländerung von einer Schraube zur nächsten entnimmt man am besten der Tonaufnahme, wie gesagt dem Spektrogramm.
Die Frequenzen sind durch Anpassung an die Kurven der Grundfrequenz und der drei erkennbaren Oberwellen ermittelt.
Schraube 1: 1270 Hz bis 1105 Hz
Schraube 2: 1230 Hz bis 1005 Hz
Schraube 3: 1160 Hz bis 960 Hz
Der Drehzahlabfall ist damit knapp 5% pro Schraube.

Bei einem Kondensator von 150F und 4,2V wäre die Ladung 630 As.
5% der Ladung sind dann 30As.
Verteilt über 6 s fließt also ein Strom von 5A.
Die Leistung wäre damit 21W
und das Moment (bei 170upm) liegt bei 1,2Nm (noch zu multiplizieren mit dem Wirkungsgrad ca. 0,5).

Na gut, das heißt dass der Kondensator sinnvoll mit 150F abgeschätzt werden kann.