Hallo zusammen,
ich möchte eine Schiebebühne 40x140 cm für die Modelleisenbahn bauen,
die mit einem Schrittmotor angetrieben wird. Die Schrittmotosteuerung
wird ein GCA145 verwendet
(http://wiki.rocrail.net/doku.php?id=gca145-de). Ich weiß aber noch
nicht, welche Teile ich für die Übersetzung des Antriebs brauche. Ich
hatte mir folgende Übersetzung vorgestellt:
Der Schrittmotor sitzt mittig unter der Platte und treibt über Zahnräder
mit einer Untersetzung von ca. 1:40 eine 1 Meter lange Welle mit 1 cm
Durchmesser an. Eine weitere Welle ist in 40 cm Abstand parallel dazu
unter der Bühne montiert. An den vier Enden dieser Wellen befinden sich
10mm T5 Zahnriemenräder, so dass man links und rechts je einen passende
Zahnriemen laufen lassen kann. Die Zahnriemen sind je an einer Stelle
von unten mit der Bühne verschraubt, so dass die Bühne über die
Zahnriemen verschoben wird.
Folgende Teile habe ich bei Mädler rausgesucht:
Flanschlager igus igubal EFOM-10 2-Loch-Ausführung Bohrung 10mm
Artikel: 62155110
Zahnriemenrad aus Azetalharz gespritzt Profil T5 28 Zähne für
Riemenbreite 10mm Artikel: 16252800
PU-Zahnriemen Profil T5 Breite 10mm Wirklänge 900mm Zähnezahl 180 10
T5/900 Artikel: 16265700
Jetzt meine Fragen an die Experten:
Kann mein Vorhaben funktionieren und sind die Teile sinnvoll ausgewählt?
Wo kann ich die benötigten Wellen beziehen, kann ich evtl.
Gewindestangen aus dem Baumarkt nehmen oder braucht es Präzisionsteile?
Und wie befestige ich die Zahnräder und Zahnriemenräder an der Welle?
Vielen Dank vorab und viele Grüße, Andi
Besten Dank für die Information.
Passen die Flanschlager und die Zahnriemenräder mit einer Bohrung von ja
10mm auf eine 10/3 Trapezgewindestange? Sitzen die dann direkt fest oder
brauche ich weitere Teile um sie an der Stange zu befestigen (z. B.
weiteren Flansch?)? Die Stange soll ja als Welle eingesetzt werden und
vor allem die Zahnriemenräder müssen fest drauf sitzen.
Danke vorab!
Ich halte Gewindestangen aus dem Baumarkt für diese Anwendung
ausreichend.
Zur Befestigung von Riemenscheiben und Lagern : Da diese Gewindestäbe
ein Untermaß haben ( M 10 ist 9,xx mm dick, muss man etwas zaubern.
Mit Tesafilm ein paar Wicklungen drauf, und das Rad sitzt zentrisch.
Die Befestigung erfolgt mit 2 Muttern.
Simpel und Kostengünstig, es braucht auch keine Drehbank usw.
Stell mal eine Skizze der Konstruktion ein.
Grüße Bernd
Wenn ein Modellbauladen bei Dir vorhanden ist dort mal nachsehen.
Soll die Bühne in X und Y Richtung bewegt werden ?
Das einfachste wäre eine Zahnstange unter der Bühne und eine Schnecke
als Antrieb.
Hallo und vielen Dank für die Antworten. Werde dann auf Gewindestangen
gehen für die einfache Befestigung.
Anbei eine kleine Skizze (von unten, die zu bewegende Bühne ist
schraffiert)
Wie stark muß ich die Zahnriemen spannen? könnte sich bei hohem Zug die
Stange durchbiegen?
Danke und viele Grüße, Andi
Klabauter schrieb:> ich möchte eine Schiebebühne 40x140 cm für die Modelleisenbahn> bauen, die mit einem Schrittmotor angetrieben wird.
Warum - um Gottes Willen - muss es ein Schrittmotor sein? Musst
Du die Platte mit der Modelleisenbahn auf 3µm genau positionieren?
Einen DC-Getriebemotor kannst Du notfalls mit zwei Relaise ansteuern.
Endschalter nicht vergessen.
Genau. Die Positionierung muß extrem genau sein weil sonst der Zug
entgleist beim Zu- und Ablauf. Und weil die Positionieeunhsgenauigkeit
eines Schrittmotors nicht ausreicht baue ich noch eine Untersetzung :)
Klabauter schrieb:> könnte sich bei hohem Zug die Stange durchbiegen?
Damit das Biegemoment möglichst klein ist, empfiehlt es sich, die
Zahnriemenscheiben jeweils möglichst dicht am Lager zu montieren.
Klabauter schrieb:> Genau. Die Positionierung muß extrem genau sein weil sonst der Zug> entgleist beim Zu- und Ablauf.
Dafür brauchst du natürlich auch einen entsprechend genau anfahrbaren
Referenzpunkt, da man beim Einschalten der Anlage erstmal davon ausgehen
muss, dass die Position der Bühne unbekannt ist.
Bei älteren Schiebebühnen/Drehscheiben wird zur genauen Positionierung
auf das abgehende Gleis gerne ein Fallbolzen o.ä. zur Verriegelung der
Position eingesetzt. Damit ist man auch unabhängig von Elastizitäten im
Antriebsstrang. Auf Seite der abgehenden Gleises wird jeweils eine Raste
montiert (auf Gleis justiert) und auf der Bühne befindet sich der Bolzen
mit magnetischer Entriegelung. Das hat natürlich nicht den Charm einer
punktgenauen Steuerung, reduziert aber die Anforderungen an die
Präzision der Mechanik.
Hallo Wolfgang,
ja, mechanische Lösung wie von Dir beschrieben oder auch Lösungen mit
Rückmeldern (Infrarot, Hallsensoren,...) habe ich auch schon in
verschiedenen Foren gesehen. In diesem Fall erschien mir aber die
Schrittmotorlösung als die einfachste Option, da es für diesen
Anwendungsfall eine Steuerungslösung "von der Stange" gibt, die ich
recht einfach in einen vollautomatischen Betrieb einbinden kann (in
diesem Fall handelt es sich um die oben verlinkte GCA145, die ich über
eine openDCC OneControl ansteuern möchte). Ich bin leider kein
Profibastler und daher nicht in der Lage eigene Steuerungen zu
entwerfen...
Die Bühne fährt bei dieser Lösung bei jedem Einschalten zur
Initialisierung auf einen Mikroschalter, was mich nicht besonders stört,
da sich die Bühne als Schattenbahnhof unter Anlage befindet.
Mich würde aber interessieren, woher die Vorbehalte gegenüber
Schrittmotorlösungen kommen. Liegt es an der aufwändigen
Steuerungselektronik? Diese ist ja in meinem Fall schon da. Habe auch
schon von großer Lärmentwicklung gehört, daher wollte ich den Motor auf
Gummis lagern. Oder gibt es andere, mir unbekannte Nachteile?
Danke und viele Grüße
Andi
Hallo.
Ich habe jetzt die Teile hier, u.a. eine Zahnscheibe mit 3mm Vorbohrung.
Hat jemand einen Tipp wie ich das auf 10mm aufbohren kann ohne dass das
krumm und schief wird? Die Scheibe ist Alu und ich habe Bosch HSS-R
metallbohrer da.
Danke und viele Grüße
Andi
und warum nimmst du nicht die Zahnriemen als Antrieb der Bühne?
Wenn die eh unter der Anlage ist ist das doch das einfachste: 2
parallele Stangen zwischen die 2 Zahnriemen gespannt werden. an diese
befestigst du deine Bühne. Eine der Umlenkwellen treibst du mit dem
Schrittmotor an. Sollte mechanisch keine allzugroße Hürde sein und sehr
einfach im Aufbau.
Das Aufweiten macht man im Idealfall auf ner Drehbank. Aber so genau
mittig muss das wahrscheinlich bei dir nicht sein, da du ja nur sehr
geringe Drehzahlen haben wirst und die Endgenauigkeit sicher auf 2/10
ausreicht. Somit spielt ein erhöhtes Zahnflankenspiel dann auch so gar
keine Rolle.
Christian B. schrieb:> und warum nimmst du nicht die Zahnriemen als Antrieb der Bühne?> Wenn die eh unter der Anlage ist ist das doch das einfachste: 2> parallele Stangen zwischen die 2 Zahnriemen gespannt werden. an diese> befestigst du deine Bühne. Eine der Umlenkwellen treibst du mit dem> Schrittmotor an. Sollte mechanisch keine allzugroße Hürde sein und sehr> einfach im Aufbau.
Danke für Deine Einschätzung, das hatte ich genauso geplant. Und das
Aufbohren von der Alu-Zahnscheibe probiere einfach mal aus, im
schlimmsten Fall sind 5 Euro futsch :) Allerdings: die Bohrung muss 10mm
sein, und der "Steg" der auf einer Seite raus steht, wäre damit komplett
weg (der hat selbst nur einen Durchmesser von 10mm) - ist es
problematisch wenn der weg ist?
Klabauter schrieb:> Habe auch schon von großer Lärmentwicklung gehört, daher wollte ich> den Motor auf Gummis lagern.
Um Lärm durch ruckende Bewegung des Motors zu vermeiden, hilft
Mikroschrittbetrieb.
> Die Bühne fährt bei dieser Lösung bei jedem Einschalten zur> Initialisierung auf einen Mikroschalter
Ob die Genauigkeit und Stabilität des Schaltpunktes von einem
Mikroschalters als einziger Positionsrückmeldung reichen, hängt davon
ab, ob auf deiner Schiebebühne Spur I Lokomotiven, Spur T Züge oder
Gleise mit irgendeinem dazwischen liegenden Maßstab verschoben werden,
wie elastisch dein Antriebsstrang ist und ob eine Position bei der
Steuerung immer von der selben Seite angefahren wird.
Hallo und vielen Dank für die Antworten.
@Wolfgang:
Gute Hinweise, werde mich um einen "spielfreien" Aufbau bemühen. Ich
fahre Spur N und die Positionen können von beiden Seiten angefahren
werden. Das Schrittmotor-Modell, das ich bestellt habe, unterstützt
Mikroschritte
(http://www.conrad.de/ce/de/product/198722/Trinamic-QMot-Schrittmotor-Hybrid-18-QSH4218-35-10-027-0-40-VDC-Halte-Moment-027-Nm-Phasen-Strom-max-1-A-Welle?ref=searchDetail),
bei der verwendeten Baugruppe zum Steuern bin ich mir nicht sicher. Der
Verkäufer der Baugruppe, ein findiger Holländer, hat bereits eine
N-Schiebebühne damit realisiert. Den Lärm hat er wohl reduziert indem er
den Motor in Gummi aufgehängt hat, die Verbindung zur Schnecke war
ebenfalls Gummi (ich glaube er hat einen Schrumpfschlauch drum herum
gebacken).
Die Teile sind bestellt, ich werde berichten :)
Viele Grüße
Andi
P.S. Gestern war ein Freund beim Grillen, der früher auch mit Mechanik
rumgebastelt hat - er hat auch etwas die Nase gerümpft als er
Schrittmotor gehört hat, aber bei näherem Nachfragen kam raus, dass er
Lösungen mit Sensoren einfach nur sympathischer findet :)
Klabauter schrieb:> Ich fahre Spur N und die Positionen können von beiden Seiten angefahren> werden.
Das ist im Prinzip schon klar.
Oft macht man es bei Steuerungen, wo eventuell Spiel im Antriebsstrang
ist, so, dass man den Motor standardmäßig nur von einer Seite ranfährt,
d.h. wenn man aus der Gegenrichtung kommt, läßt man ihn ein paar
Schritte über das Ziel hinausfahren und dreht ihn dann wieder die paar
überzähligen Schritte zurück.
Bin gespannt - viele Erfolg.
Jetzt sind die Teile da und ich habe schon die ersten Fragen:
Ich habe ein 8mm Silbereisen und Zahnscheiben mit 8mm Bohrung bestellt.
Diese gehen äußerst schwer auf das Eisen, aber mit ein Wenig Klopfen
würde es schon gehen und sie würden dann direkt fest auf der Welle
sitzen. Aber ist das so gedacht, oder sollte ich die Scheiben lieber
einen halben mm aufbohren und sie mit einer Madenschraube an der Welle
fest machen?
Beim Zahnrad der Schnecke habe ich das Problem andersherum: hier ist die
Bohrung 10mm; wie kann das Spiel überbrückt werden, welches das Rad auf
der 8 mm Welle hat? Vielleicht auch mit Madenschrauben von 3 Seiten?
Danke und viele Grüße
Andi
Klabauter schrieb:> Diese gehen äußerst schwer auf das Eisen, aber mit ein Wenig Klopfen> würde es schon gehen und sie würden dann direkt fest auf der Welle> sitzen.
Mach das Teil mit dem Loch doch mal richtig warm, damit sich das Loch
ausdehnt und leicht über die Welle paßt.
Das hat geklappt,danke, man muss über den Abschnitt drüber und kann dann
die Scheibe normal verschieben. Beim zu großen Loch werde ich eine
Buchse dazwischen klemmen und das ganze mit Madenschrauben fixieren.
