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Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Wie baut man Sowas?


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Autor: Holm T. (holm)
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Inder DDR wurde in geringen Stückzahlen die damals käufliche Hobbymat 
Drehbank als CNC Maschine gefertigt. Mir sind schon vor Jahren bei einem 
Freund mal 2 solche Automaten untergekommen, nur war da ohne Unterlagen 
Nichts zu machen. Eine hat der Kumpel wieder auf Handbetrieb umgebaut, 
die 2. verschachert.
Die Hobbymat hatte aber andere Zustellspindeln als der Automat, dieser 
hat sehr spezielle, viel feinere als die Hand-Drehbank:

http://www.robotrontechnik.de/bilder/Upload_Forum/221_iv3.jpg

Das sind keine geschnittenen oder geschliffenen Spindeln, das ist 
aufgeklebter, gewickelter Stahldraht. Mir fiel das wieder ein weil 
Jemand im Robotronforum so ein Ding ausgegraben hat:

http://www.robotrontechnik.de/html/forum/thwb/showtopic.php?threadid=16652

Meine Frage: Wie baut man solche Spindeln die dann auch präzise und 
nutzbar sind? Die CNC Drehmaschinen waren nicht nur Spaß...dazu war der 
Kram viel zu teuer.

Gruß,

Holm

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Autor: Teo D. (teoderix)
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Leider finde ich kein Beispiel im Netz, bzw. keinen Passenden Begriff.
Es ist eine Art Handheld-Drahtrichter, mit zwei Kugellager zum auflegen 
auf den Wickeldorn und einer einstellbaren Abstandsführung, zur 
vorhergehenden Windung. Geht auch ohne Kugellager zum auflegen, 
eingespannt und mit freiem Werkzeugschlitten.

PS: Das ist eigentlich zum Federn wickeln gedacht.

: Bearbeitet durch User
Autor: L. H. (holzkopf)
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Holm T. schrieb:
> Meine Frage: Wie baut man solche Spindeln die dann auch präzise und
> nutzbar sind? Die CNC Drehmaschinen waren nicht nur Spaß...dazu war der
> Kram viel zu teuer.

Kommt mir etwas "abenteuerlich" vor, mit geklebten Spindelgängen 
(wiederholbare) Präzision erreichen zu wollen. :)

Grüße

Autor: Walter T. (nicolas)
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Holm T. schrieb:
> Wie baut man solche Spindeln die dann auch präzise und
> nutzbar sind?

Das System habe ich noch nie gesehen, aber es klingt nach einer 
brauchbaren Methode, um auf einen duktilen Metallkern verschleißfeste 
Gewindegänge aufbringen zu können, die dann sogar reparabel wären. Die 
Frage ist eigentlich nur,

 a) welche Querschnittsform der Federstahldraht hat,
 b) wie tief er im Kerngewinde sitzt,
 c) womit er geklebt wurde.

Das Eindrücken in die Spindelnut wird wohl mit einem Werkzeug erfolgt 
sein, wie es Teo D. beschrieben hat, das notfalls auch behelfsweise 
herstellbar ist.

: Bearbeitet durch User
Autor: bernte (Gast)
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hallo holm

ich denke eher das da eine feder angebracht wurde
kein aufgewickelter draht, evtl sehr passgenau vor dem aufschieben stark 
erhitzt, über die welle geschoben, sitz nach dem abkühlen sehr fest

Autor: Sebastian L. (sebastian_l72)
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bernte schrieb:
> hallo holm
>
> ich denke eher das da eine feder angebracht wurde
dito hier

> kein aufgewickelter draht, evtl sehr passgenau vor dem aufschieben stark
> erhitzt, über die welle geschoben, sitz nach dem abkühlen sehr fest
Nix erhitzen - Feder wickeln auf Untermass, dann torrodieren und recken 
um den  grösseren Durchmesser zu erhalten, aufschieben, entspannen, 
feddisch.

Autor: Holm T. (holm)
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Walter T. schrieb:
> Holm T. schrieb:
>> Wie baut man solche Spindeln die dann auch präzise und
>> nutzbar sind?
>
> Das System habe ich noch nie gesehen, aber es klingt nach einer
> brauchbaren Methode, um auf einen duktilen Metallkern verschleißfeste
> Gewindegänge aufbringen zu können, die dann sogar reparabel wären. Die
> Frage ist eigentlich nur,
>
>  a) welche Querschnittsform der Federstahldraht hat,
>  b) wie tief er im Kerngewinde sitzt,
>  c) womit er geklebt wurde.
>
> Das Eindrücken in die Spindelnut wird wohl mit einem Werkzeug erfolgt
> sein, wie es Teo D. beschrieben hat, das notfalls auch behelfsweise
> herstellbar ist.

..die Spindeln haben keine Nut. Ich habe das vor Jahren mal aus der Nähe 
gesehen, mein Freund wollte statt des Schrittmotors eine Kurbel 
anbringen und hatte das Ende der Spindel in der Mache. Kleber war wohl 
Epoxidharz.

Gruß,
Holm

Autor: Holm T. (holm)
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bernte schrieb:
> hallo holm
>
> ich denke eher das da eine feder angebracht wurde
> kein aufgewickelter draht, evtl sehr passgenau vor dem aufschieben stark
> erhitzt, über die welle geschoben, sitz nach dem abkühlen sehr fest

Nixda, der Draht wäre viel zu dünn um da fest zu sitzen. Der 
Spindeldurchmesser samt Draht war keine 15mm.

Gruß,
Holm

Autor: Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite
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Eine pfiffige Idee ist es auf jeden Fall, insbesondere, wenn man sich 
eine Rollier- und Schleifanlage sparen möchte, und trotzdem ein gutes 
Abrollverhalten benötigt. Danke für das Bild - die Lösung ist im Kopf 
gespeichert :-)

Die erzielbaren Genauigkeiten müsste man sich mal genauer anschauen. 
Drahtdurchmesser und Wellen kann man auf jeden Fall sehr eng tolerieren.

Für größere Kraftübertragung wäre wohl eine entsprechende Nut von 
Vorteil, da würde ich dem Epoxydkleber nicht trauen.

Die eventuellen Steigungsungenauigkeiten könnte man mit einem eigenen 
Messsystem (Glasmaßstab) kompensieren. Hier wurden aber vermutlich 
einfach die Schritte gezählt.

Hast Du auch Bilder von den Kugelumlaufmuttern?

Autor: Walter T. (nicolas)
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Holm T. schrieb:
> ..die Spindeln haben keine Nut. [...] Kleber war wohl
> Epoxidharz.

Erstaunlich. Aber die tatsächlich erzielte Lebensdauer hat den 
Konstrukteuren offensichtlich Recht gegeben.

Chris D. schrieb:
> [...] wenn man sich
> eine Rollier- und Schleifanlage sparen möchte, [...]

Nicht zu vergessen den Härteprozeß.

: Bearbeitet durch User
Autor: Holm T. (holm)
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Chris D. schrieb:
> Eine pfiffige Idee ist es auf jeden Fall, insbesondere, wenn man sich
> eine Rollier- und Schleifanlage sparen möchte, und trotzdem ein gutes
> Abrollverhalten benötigt. Danke für das Bild - die Lösung ist im Kopf
> gespeichert :-)
>
> Die erzielbaren Genauigkeiten müsste man sich mal genauer anschauen.
> Drahtdurchmesser und Wellen kann man auf jeden Fall sehr eng tolerieren.
>
> Für größere Kraftübertragung wäre wohl eine entsprechende Nut von
> Vorteil, da würde ich dem Epoxydkleber nicht trauen.
>
> Die eventuellen Steigungsungenauigkeiten könnte man mit einem eigenen
> Messsystem (Glasmaßstab) kompensieren. Hier wurden aber vermutlich
> einfach die Schritte gezählt.
>
> Hast Du auch Bilder von den Kugelumlaufmuttern?

Nein. Bei mir persönlich ist es lange her das ich damit zu tun hatte 
(schrieb ich schon) aber im Robotronforum hat gegenwärtig Einer so ein 
Ding am Wickel und von da stammt auch das Bild (Siehe Links).

Die Kugelumlaufmuttern sind IMHO auch Keine, sondern bestehen aus irgend 
einem Kunststoff (nachspannbar) und einen Glasmaßstab gab es auch nicht.

Ich weiß, das mach Alles keinen unbedingt Vertrauen erweckenden 
Eindruck.


Gruß,
Holm

: Bearbeitet durch User
Autor: L. H. (holzkopf)
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Holm T. schrieb:
> Ich weiß, das mach Alles keinen unbedingt Vertrauen erweckenden
> Eindruck.

Zwar sehe ich das auch so, aber man sollte das Gute an der Idee 
anerkennen und sie evtl. weiterentwickeln. ;)

Den "Schwachpunkt" sehe ich in dem auf eine glatte Welle aufgeklebten 
runden Federstahldraht.

Man kann aber auch Federn mit quadratischem Querschnitt herstellen.
Dann in die Welle eine Gewinde-Nut passender Breite, Steigung und Tiefe 
eindrehen.
Und in diese dann so eine Feder einlegen und verkleben.

Damit erreicht man eine sichere Blockierung zwischen Feder und Welle, 
die auch dauerhaft und hoch belastbar ist.

Grüße

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Die Beschreibung erinnert mich an die Herstellung einer Basssaite für 
ein Klavier, die ich mal beobachtet habe. Dafür hatte er eine 
Wickelmaschine, in der der innere Draht waagerecht eingespannt wurde und 
in Drehung versetzt. Dann wurde von Hand geführt ein Kupferdraht (?) 
herumgesponnen.

Autor: Holm T. (holm)
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L. H. schrieb:
> Holm T. schrieb:
>> Ich weiß, das mach Alles keinen unbedingt Vertrauen erweckenden
>> Eindruck.
>
> Zwar sehe ich das auch so, aber man sollte das Gute an der Idee
> anerkennen und sie evtl. weiterentwickeln. ;)
>
> Den "Schwachpunkt" sehe ich in dem auf eine glatte Welle aufgeklebten
> runden Federstahldraht.
>
> Man kann aber auch Federn mit quadratischem Querschnitt herstellen.
> Dann in die Welle eine Gewinde-Nut passender Breite, Steigung und Tiefe
> eindrehen.
> Und in diese dann so eine Feder einlegen und verkleben.
>
> Damit erreicht man eine sichere Blockierung zwischen Feder und Welle,
> die auch dauerhaft und hoch belastbar ist.
>
> Grüße

Naja..das ist zwar sicher besser, als der aufgeklebte runde Draht, aber
wenn ich schon eine umlaufende Nut in die Welle drehen soll, kann ich 
auch gleich eine Trapezgewindespindel fertigen, wobei gewalzte Solche 
von Mädler eine nicht zu unterschätzende Steigungstoleranz haben (warte 
seit Jahren auf den Rückrufvon M. deswegen).

Einen rechteckigen Stahldraht der erforderlichen Härte zu ziehen, ist 
auch Alles andere als Pillepalle. Ziehsteine sind i.A. Diamanten, mach 
da mal ein rechteckiges Loch rein und schleife das auf Maß...

Gruß,
Holm

Autor: L. H. (holzkopf)
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Holm T. schrieb:
> Naja..das ist zwar sicher besser, als der aufgeklebte runde Draht, aber
> wenn ich schon eine umlaufende Nut in die Welle drehen soll, kann ich
> auch gleich eine Trapezgewindespindel fertigen, wobei gewalzte Solche
> von Mädler eine nicht zu unterschätzende Steigungstoleranz haben (warte
> seit Jahren auf den Rückrufvon M. deswegen).

Verstehe Deine Argumentationen leider nicht so recht. ;)

Es ist doch schon ein Unterschied ob man ein Trapezgewinde mit der 
erforderlichen Gewindetiefe drehen muß oder ob man nur einen einzigen 
"Blockiergang", mit vielleicht 0,5 bis 0,75mm Eintauchtiefe, einzudrehen 
hat.
>
> Einen rechteckigen Stahldraht der erforderlichen Härte zu ziehen, ist
> auch Alles andere als Pillepalle. Ziehsteine sind i.A. Diamanten, mach
> da mal ein rechteckiges Loch rein und schleife das auf Maß...

Ich bitte Dich:
Federdraht brauchst Du doch nicht selbst zu ziehen.
Den kannst Du von Herstellern (fertig gezogen) kaufen.
Hier nur ein Beispiel, weil der Name Federmeder gut in meinem Holzkopf 
"verankert" ist:
https://www.federmeder.de/de/produkte/schenkelfedern-1/

Wenn Du weißt, wie man Federn per Drehmaschine dreht, kannst Du jede 
x-beliebige auch selbst aus Federdraht anfertigen.

Grüße

Autor: Franziska Ner (Gast)
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L. H. schrieb:
> Dann in die Welle eine Gewinde-Nut passender Breite, Steigung und Tiefe
> eindrehen.

Wozu dann noch den Draht, wenn man bereits eine Gewindenut hat? Fehlt 
nue noch eine passende Mutter die in diese Gewindenut eingreift...

Autor: Walter T. (nicolas)
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Franziska Ner schrieb:
> Wozu dann noch den Draht, wenn man bereits eine Gewindenut hat

Der Knackpunkt bei CNC-Spindeln ist die Verschleißfestigkeit, weil diese 
Maschinen dazu neigen, größtenteils auf den gleichen Stellen der Spindel 
hin- und herzufahren. Dazu werden die Spindeln üblicherweise gehärtet, 
wobei die Geometrie wieder ungenauer wird. Deswegen werden sie nach dem 
Härten geschliffen. (Einfach geschrieben - es gibt auch andere 
Reihenfolgen.)

Da der Federstahl schon gehärtetet ist, bietet er von sich aus schon 
verschleißfeste Gewindeflanken.

Autor: Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite
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Walter T. schrieb:
> Franziska Ner schrieb:
>> Wozu dann noch den Draht, wenn man bereits eine Gewindenut hat
>
> Der Knackpunkt bei CNC-Spindeln ist die Verschleißfestigkeit, weil diese
> Maschinen dazu neigen, größtenteils auf den gleichen Stellen der Spindel
> hin- und herzufahren. Dazu werden die Spindeln üblicherweise gehärtet,
> wobei die Geometrie wieder ungenauer wird. Deswegen werden sie nach dem
> Härten geschliffen. (Einfach geschrieben - es gibt auch andere
> Reihenfolgen.)
>
> Da der Federstahl schon gehärtetet ist, bietet er von sich aus schon
> verschleißfeste Gewindeflanken.

Wobei da der runde Draht den großen Vorteil hat, dass dort die Kugeln 
nicht auf der "Kante" abrollen und der Draht sich ohne Spiel auf genau 
zwei Punkten bspw. in eine V-Nut (im Prinzip ein unvollständiges 
Gewinde) legen würde.

Bei eckiger Führung und eckigem Draht habe ich deutlich mehr 
Möglichkeiten für Toleranzen/Spiel.

Und: runder Draht wird bei gleichem Preis deutlich enger toleriert 
angeboten.

Ansonsten kann man auch gleich ein Trapezgewinde nehmen, da hat Holm 
Recht.

P.S.: Hier bei unserem Feindrehautomaten Spinner sieht die 
Antriebsspindel aus wie ein mehrgängiges Feingewinde (geschätzt M20x1 - 
definitiv keine "übliche" Kugelumlaufspindel), das ich so auch noch nie 
gesehen habe. Laut Handbuch verfügt das Ding über selbst nachstellende 
Kugelumlaufmuttern. Interessant sind die Abrollspuren dort, wo das Fett 
bei einem Durchlauf quasi weggedrückt wurde.
Es sieht aus, als würden die Kugeln(?) immer nur auf einem Teil des 
Umfangs kurz aufliegen - schwer zu beschreiben ;-)
Auf jeden Fall ist da auch nach 30 Jahren noch nix ausgelutscht. Selbst 
ohne Regelung existiert kein merkbares Umkehrspiel (zumindest nicht mit 
einer 2µ-Messuhr).
Auf eine Öffnung der Muttern verzichte ich verständlicherweise ;-)

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