Bekohlungskran als Funktionsmodell - Update

Testlauf Getriebe und Abschluss des Updates:

Anlass zum Update

Der Unterlagensatz zum Funktionsmodell "Bekohlungskran" wurde mittlerweile fast 400 mal heruntergeladen. Es gab aber aus dem Betrieb heraus mehrere Gründe, die Konstruktion und den Aufbau noch mal zu überarbeiten:

  • Das Kranoberteil kippte durch Spiel im Lager leicht nach vorn - trotz Gegengewicht
  • Die Drehbewegung links / rechts war nicht gleichförmig
  • Der Schneckenantrieb war schwierig zu justieren
  • Ebenso der Stirnradantrieb am Schwenkmotor
  • Die Digitalmotoren sollten steckbare Anschlüsse zum Programmieren erhalten

Die Aufbauprinzipien aus dem Ursprungsbeitrag wurden beibehalten und hatten sich bewährt, besonder das freizügige Drehen n x 360 Grad des Kranoberteils. Schwerpunkt war die Überarbeitung des Drehlagers.

Zunächst mal wurde der Kran komplett "entkernt":

Ebenso wurde das untere Drehlager entfent:

 

Konstruktive Änderung des Drehlagers

Das Kippen des Kranoberteils sollte durch die Lagerung der Achshülse in einer Einziehmutter weitestgehend verhindert werden - was sich als nicht befriedigend herausstellte!

Die beste Lösung gegen Kippen ist ein im Durchmesser möglichst großes Drucklager.

Eingesetzt wird jetzt ein Axial Kugellager 51105 Flachsitz Chrom, 25x42x11mm
(Amazon, ca 11,- Euro)

Die Setzmutter im Drehlagerteil oben ist beibehalten worden, wieder mit Messinghülse (5mm) eingeklebt. Ansonsten wird auch hier das Oberteil wird durch eine Schnecke am feststehenden Zahnrad gegenüber der Bodenplatte weggedreht.

Das Drucklager besteht aus drei Teilen:

Zusammengesetzt ist es 11mm hoch:

 

Zur Montage dieses Kugellager mussten Drehlager oben und unten geändert werden.

Alle Files für den 3D-Druck findet ihr im Download.

Drehlager oben (Darstellung aus drucktechnischen Gründen über Kopf):


Drehlager unten:


Das Kugellager wird lediglich in das untere Drehlager eingelegt - nicht verkleben, damit es sich selbstätig zentrieren kann!

Eingebaut sieht das dann so aus:

Oben wird die neue Lagerplatte eingeklebt, wieder mit Einziehmutte als Hohlachsenführung. Wichtig zur sicheren Stromübertragung beim Drehen: zwei 4mm Hülsen mit einer Unterlegscheibe oben und unten. Diese sogenannten Anlaufscheiben vermindern die Reibung und sorgen dafür, dass die Kontakte nicht am Zahnrad oder am Lager festhaken:

Die Befestigung der Hohlachse mit Schraube als Gegenmoment entspricht dem ersten Kranaufbau. Der Kontakthalter unten ist eines der wenigen Teile, die unverändert übernommen werden konnten:

 

Neues Getriebe

Das ursprüngliche Getriebe mit Zahnrädern Modul 0,4 war schwer zu justieren und lief auf Dauer nicht gleichmässig. Zwischen Modul 0,4 (zu klein) und Modul 0,8 (zu groß) gibt es marktgängig nur Modul 0,5. Also wurde Modul 0,5 gewählt. Der Drehantrieb erfolgt wieder über ein Schneckengetriebe, Kopplung des Digitalmotors jetzt über Kegelradgetriebe, dass sich leichter justieren lässt und sicheren Zahneingriff gewährleistet. Den Zahradsatz lieferte modellbau-profi.de . Die Kegelräder wurden mit Sekundenkleber fixiert. Zufälligerweise passte das Kegelrag genau über die Befestigungsschraube im Drehzapfen des Digitalmotors. Das ergab hinreichenden Runflauf. Die Schnecke sitzt klemmend auf einer 2mm Stahlachse - nicht kleben!

Die Komponenten zur Motor- und Getriebemontage wurden aus den ursprünglichen 3D-Druck - Komponenten modifiziert; neue Files im Download.

Lagerbock Schnecke:

Lagerbock Schwenkmotor:

Da beim Schwenkmotor die Schrauben in den Befestigungslaschen nicht mehr fasten, wurden diese abgetrennt. Der Digitalmotor sitzt jetzt klemmend passend im Lagerbock.

Das Schwenkgetriebe montiert:

. . . und elektrisch angeschlossen:

Hier sieht man auch die beiden Anlaufscheiben an der Schnecke: sie sorgen für möglichst geringes Spiel beim Vor- und Rücklauf der Schnecke und reduzieren die Reibung gegen den Lagerbock. Das sorgt für gleichmässigere Links- / Rechtsdrehung des Kranoberteils.

Neu ist auch die Stecklösung für den Anschluss der Digitalmotoren:

  • handelsübliche Buchsenleiste 2,54mm (davon 4 Kontakte)
  • Stifte sind Drahtenden von Widerständen
  • alles mit Schrumpfschlauch isoliert

 

Montage Hubmotor wie gehabt

An der Montageart des Hubmotors hat sich prinzipiell nichts geändert, es musste aber zur Anpassung an die Aufbauhöhe des neuen Schwenkgetriebes eine abgewandelte Befestigung eingesetzt werden:

 

Modifizierung komplett

Auf dem Bild sind jetzt alle Änderungen eingebaut. Die Verklebungen wurden wieder mit Sekundenkleber durchgeführt. Ein Ausgleichgewicht ist nicht mehr erforderlich. Das Spiel des Drucklagers wird möglicht eng, aber noch leichtgängig, eingestellt. Dazu wird der Stellring am unteren Drehlager mit entsprechendem Druck gegen die Bodenplatte fixiert.

Das neue Innenleben:

Die Lampe am Ausleger ist wieder direkt an die Versorgung angeschlossen und zeigt somit an, dass das Kranoberteil mit Strom versorgt ist.

 

Ergänzende Hinweise

Bei der Inbetriebnahme gab es keine Probleme!

Ein Metallgetriebe benötigt natürlich eine Schmierung. Ich verwende hierfür einen Tropfen (und auf keinen Fall mehr!) Mosöl, auch als Karamba bekannt. Es ist durch die Eigenschaft als Kriechöl sehr dünnflüssig, ölt aber dennoch gut und verbessert die Kontaktgabe.

Die CV-Werte des Hubmotors habe ich noch mal geändert und den Nachlauf auf Null gesetzt. Jetzt stoppt der Kranhaken auch da, wo er soll. CV-Werte Schwenkmotor sind unverändert.

Es hatte übrigens der Digitalmotor für das Schwenken den CV-Wert für f1 (CV36 = 1) verloren: der Wert stand auf 36 - wie auch immer das passiert ist. Jedenfalls hat sich hier gleich die Stecklösung für den Anschluss der Motoren bewährt.

 

Im Download-Bereich findet Ihr alle Dateien für das Update mit den original CAD-Files, damit Ihr ggfs Anpassungen und Änderungen vornehmen könnt. Ebenso sind alle bildlichen Darstellungen sowie die CV-Tabellen der Digitalmotoren im Download enthalten

Weitere Funktionsmodelle findet ihr auch in meiner Video-Gallery .  

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