nach dem ich mit Jörg und Thomas das Fahrtreffen im Januar in Egeln besucht hatte und den anycube dort gesehen hatte, stand der Entschluß fest, mir selbst einen eigenen STL-3D-Drucker zuzulegen. Ich habe mich dann für den etwas neueren und etwas teureren elfin von NOVA 3D entschieden, weil er ein paar zusätzliche Gimmicks hat und das Baufenster ein kleines bischen größer ist. Außerdem wirkt das Teil sehr solide und sieht gut aus. Bin auch auf Anhieb gut mit ihm klargekommen.
Damit ist nun endlich ein großer, langgehegter Traum von mir Realität geworden. Manche 3D-Datei schlummert schon seit fast 20 Jahren auf meinen diversen Festplatten, z.B. eine fast vollständige Frau 100 in 1:45, die ich während einer Schulung 2003 mit CATIA V5 gemacht habe. Oder die V180, die ich 2013 in Potsdam während einer Schulung mit Inventor machte, oder das U-Boot, das ich jüngst begonnen habe, oder die Wumme, mit der ich jüngst auch etwas rumexperimentiert habe. Und dann spuken da noch Holzroller-, Berliner S-Bahn-, ETA 150- und V320-Pläne in meinem Kopf rum.
Was mich auch schon lange beschäftigt ist die Fahrwerks- und Antriebsfrage. Da gibt es zwar alles mögliche in jeder Preislage und Qualität, aber nichts entsprach so meinen Vorstellungen:
ich wünsche mir schon lange einen Bausatz aus 2 Hauptkomponenten, Achsgetriebe und ein Hauptgetriebe per Kardanwellen miteinander verbunden für gefederte Radsätze mit Drehmomentabstützung versehen die Achsgetriebe mit Ritzel-Kronenrad-Kombination, da das einfach aufgebaut ist, sehr leichtgängig ist und nicht so schwierig einzustellen ist wie Kegelräder oder Schneckengetriebe, aber unbedingt mit unterschiedlichen Wellenlagen, damit die Ritzelwelle über der Radsatzwelle durchgeführt werden kann, um das nächste bzw. benachbarte Achsgetriebe auch anzutreiben das Hauptgetriebe mit schrägverzahnten Stirnrädern für leisen Lauf alles klein und kompakt mit einer Gesamtübersetung von ca. 1:20 möglichst leichtgängig und komplett Kugelgelagert geeignet für eine vorbildnahe Ausführung der Antriebe bei Vorbildern mit Gelenkwellenantrieb geeignet für eine Vorbildnahe Ausführung der Radsatzaufhängung in aussenliegenden, gefederten Radlagern im Drehgestellrahmen
Da ich dafür keine geeigneten Zahräder mit Modul 0,5 irgendwo gefunden habe hatte ich schon vor langer Zeit mit einer Demo-Version von KISSsoft mal ein Kronenrad mit 30 Zähnen konstruiert. Mit meinem TurboCAD kann ich auch ganz einfach und schnell saubere Evolvebtenzahnräder konstruieren, und weil TurboCAD auch gedrehte Extrusin kann, ist auch Schrägverzahnung machbar. Und so hatte ich neulich die Idee, das gerade verzahnte Kronenrad, dass ich vor 10 Jahren konstruiert hatte, mit einem schrägverzahnten Ritzel mit 10 Zähnen zu kombinieren, um so das gewünschte Achsgetriebe zu realisieren. Schnell noch ein zweiteiliges Gehäuse konstruiert, und alles gedruckt für die ersten Tests. Und damit ich Probefahrten machen kann, habe ich auch gleich das ganze Drumherum konstruiert, in den Abmessungen für die Frau 100. Und, was soll ich sagen: Hat alles fast auf Anhieb funktioniert. Nur mit Teilen aus dem 3D-Drucker! Weil die Zahnräder sicherlich nicht lange halten, habe ich mir die Ritzel-Kronenrad-Kombination auch 4x in Messing giessen lassen, bisher die einzige Fertigungsmöglichkeit für eine Ausfühtung in Metall, die sich realisieren liess
Mit diesem Bausatz will ich zukünftig alle meine Drehgestell-Lokomotiven und -Triebwagen ausstatten. Als erstes die Frau 100, dann die V180 und vielleicht das U-Boot und die Wumme und die E42... Alles in Kunststoffbauweise und alles in 1:45! Das Leben kann so schön sein!
Damit Ihr mal einen besseren Eindruck von meinen Plänen bekommt, hier noch ein paar Bilder:
Bild 1: Mein erster Druck, im Hintergrund der Entwurf für das Versuchsfahrwerk für die V100
Bild 2: Das zusammengebaute und gut funktionierende Versuchsfahrwerk mit diversen Einzelteilen
Bild 3: Und hier....
Bild 5: … und hier noch ein paar Detailaufnahmen, die Räder sind noch vom V15-Projekt
Bild 6: Jetzt bin ich gerade mit der Messingausführung befasst.
Bild 7: Und damit soll es dann weitergehen...
Bild 8: … und damit...
Bild 9: U-Boot!
Ich werde gelegentlich wieder berichten. Schönes Wochenende!
auf diesen Tag, wo du die V 180 (bitte auch 6-achsig) für meinen Bhf. Rennsteig ankündigst, habe ich sehnsüchtig gewartet. Ich wünsche dir ganz viel Spaß mit deinem neuen 3-D-Drucker, auch damit sich mein Wunschtraum erfüllt.
Hallo Holger, tja, das ist ja gerade, was mich umtreibt. Ich mußte ja nun lernen, daß so ein Kunststoffgehäuse wie bei der V15 ein ausgezeichneter Resonanzkörper ist. Und so ein Getriebe, wie ich es da reinkonstruiert habe, eben doch ganz schön schnarrt. Asche auf mein Haupt! Mich über Geräusche zu befragen ist allerdings auch irgendwie so wie einen Blinden über Farbtöne zu befragen... Nunja, also, hmmm: Ohne Gehäuse läuft das schon sehr schön leise, aber das ist ja erstmal nur ein Versuch, um rauszufinden, ob alles passt. Damit es auch längere Zeit hält müssten eigentlich alle Zahnräder gefräst werden. Oder wenigsten aus PU gegossen werden. Das ist gerade in Arbeit, Plan B sozusagen. Und die gegossenen Messingzahräder sind Plan C. Und Plan D sind dann selbstgefräste Zahnräder, dazu müßte ich meiner (noch nicht betriebsfähigen) CNC-Fräse noch eine Drehachse spendieren. Ich hoffe jedenfalls, irgendwann in naher Zukunft eine brauchbare, leise, ausreichend stabile und bezahlbare Lösung zu finden.
Hallo Torsten, kein Problem! Modellbau ist ein iterativer Prozess man lernt immer dazu. Bei Fragen zu Getrieben würfde ich dir die bekannte Adresse in Berlin Biesdorf empfehlen.
Ich bin gespannt, für den Urmodellbau ist der Resindrucker das auf jeden Fall super. Bei Getrieben würde ich aber auch Messing bevorzugen. Wie setzt Du eigentlich die Drehzahl von Motor herunter beim ersten Getriebe. Ein kleiner Tipp, achte auch die Kurvenläufigkeit!!!
Du weisst ja, dass ich gerne selbst konstruiere. Was die Bogenläufigkeit betrifft: Ich habe selbstverständlich bei der CAD-Konstruktion die maximale Auslenkung der Drehgestelle in der Kurve berücksichtigt, dazu gibt es ja 3D-CAD, um sowas zu untersuchen. Wenn Du genau hinschaust, siehst Du auf den Rahmenbrücken neben den Drehzapfen 2 Bohrungen, in die Zapfen, die sich am Drehgestell befinden, hineinragen. Als Drehwinkelbegrenzung, damit ich nicht immer die Kardanwellen verliere, wenn ich die Lok aus der Kiste nehme. Ausgelegt ist es auf R=80cm. Das funktioniert auch auf meinem Parkett-Oval. Allerdings auch nur, weil der Drehzapfenabstand bei der V100 in 1:45 nur so um 155 mm beträgt. Bei längeren Lokomotiven oder Triebwagen funktioniert das so nicht mehr, jedenfalls nicht im Modell mit Kardanwellen ohne Längenausgleich. Der Drehwinkel der Drehgestelle auf R80 wird dann zu groß. Idealerweise liegt natürlich das Kardangelenk am Drehgestell genau im Drehpunkt desselben. Ich werde also nicht umhinkommen, bei längeren Modellen ein Vorgelege ins Drehgestell einzubauen. Bei der V80 und der V200 der Buba und der V180 der DR ist das auch so gelöst, wobei diese Vorgelege fest im Rahmen befestigt sind. Insofern ist die C'C'- V180 schon eine ziemliche Bravourleistung, muß echt knifflig gewesen sein, das hinzubekommen, ohne 3D-CAD, nur am Zeichenbrett. Respekt! Bei späteren Konstruktionen wie der Buba- und der DR-V100 oder der Buba-V160 ist das dann so gelöst (habe ich jedenfalls so in Erinnerung...), dass Wandler und Hauptgetriebe zusammengefasst zwischen den Drehgestellen liegen, und das wollte ich für die V100 im Modell so nachbilden. Inkl. der Primärfederung mit Gummifedern. Cool wäre natürlich auch eine funktionierende Sekundärfederung. Bei der Frau 100 würde das gehen, die hat hat am Rahmen Gleitplatten, sowas gibt es ja seit Flexicoil auch nicht mehr.
Das Hauptgetriebe hat 2 Stufen, erste Stufe 1:2, zweite Stufe 1:3, am Achsgetriebe nochmal 1:3, macht also insgesamt 1:18. Die Hauptgetriebeübersetzung mache ich vielleicht noch größer, man fährt ja auf der Moba die Höchstgeschwindigkeit nicht aus, umsomehr sind gute Langsamfahreigenschaften wichtig, behaupte ich mal.
Gegenwärtig ist mein Plan, mir auch mal die Zahnräder im Hauptgetriebe giessen zu lassen sowie die Kardanwellen und die Kardangelenkbuchsen. Und dann sehe ich weiter.
Für Deine Hinweise und Verbesserungsvorschläge danke ich Dir. Darum habe ich das ja bekanntgemacht.
Hallo Holger, liebend gerne, nach Giessen würde ich gerne fahren. Könntest Du mich wieder mitnehmen? Ich ruf' Dich am Wochenende mal an. Müssen wir ja nicht hier im Forum klären.
Liebe Freunde des gepflegten Eisenbahn-Modellbaus in Spur 0,
nachdem mein Versuchsfahrwerk mit dem 5-poligen Bühler-Motor schon auf Anhieb ganz gut gelaufen ist habe ich gleich eine Radsatzbestellung an Herrn Hummel geschickt und die Teile des Achsgetriebes in Silikon abformen lassen und Abgüsse in PU beauftragt. Außerdem habe ich die Übersetzung des Hauptgetriebes noch etwas erhöht und eine Variante für einen Faulhaber-Motor konstruiert. Die Gesamt-Übersetzung ist jetzt 1:22,5 (Erste Stufe 10:25, zweite Stufe 10:30, dritte Stufe 10:30).
Beim zweiten Prototyp wollte ich die Radsätze nunmehr aussen gefedert lagern. Da es um die V100 geht, wäre natürliche eine originalgetreue Gummifederung toll. Ich habe mich aber erstmal für Schraubenfedern von Munz entschieden, die hatte ich noch rumzuliegen. Die Radlager in den Drehgestellwangen sind also starre Blenden, dahinter ist Platz für Lagersteine und Federn. In den Lagersteinen werden ebenfalls Kugellager eingebaut. Damit sind pro Radsatz inkl. Achsgetriebe 6 Kugellager eingebaut, und nochmal 4 im Hauptgetriebe. Sind jetzt also 28 Stück.
Das neue Drehgestell zu konstruieren hat ca. 8 Stunden gedauert. Freitag angefangen, Samstag weitergemacht, Sonntagvormittag fertiggemacht, Druckfile erstellt, den Drucker angeschmissen, und am späten Nachmittag waren 2 Drehgestellrahmen fertig. Finde ich irre, wie schnell das geht.
Dieser zweite Prototyp besteht also wieder fast vollständig aus Teilen, die mir mein 3D-Drucker gemacht hat. Ist natürlich sehr empfindlich. Die Drehgestellseitenwangen sind 3 mm stark, die Achsgabelstege sind angeschraubt und aus Messing-U-Profil, mit eingeklebten Gewindebolzen und Muttern in M1. Die Bohrungen dafür habe ich gleich mitgedruckt. Wenn meine Fräse endlich läuft werde ich wahrscheinlich einen Messingrahmen konstruieren und mit gedruckten Blenden versehen.
Die Achsgetriebe sind sehr, sehr leichtgängig, einfach super. Obwohl der Motor keine Schwungmasse hat beträgt der Auslauf bei Unterbrechung der Stromversorgung so um die 10 cm bei 12 V. Der Antrieb ist fast geräuschlos (behauptet ein Hörgeräteträger...) und läuft ganz geschmeidig. Hier mal noch ein paar Bilder (mit der Tiefenschärfe habe ich's heute nicht so hinbekommen):
Bild 9: Zweiter Prototyp V100 mit Fauli, gefedert!
Bild 10: Die Auflösung des Druckers ist bemerkenswert, bitte beachtet die Sechskantmuttern von der Bremshebelbefestigung!
Bild 11: das Hauptgetriebe und die Antriebswelle zum Drehgestell.
Bild 12: Nachdem LKM (Lokomotivbau KleinMachnow) letztes Jahr die V15 ausgeliefert hat folgt nun die V100 in 1:45
Ansonsten ist das Projekt jetzt schon soweit gediehen, dass ich mit dem Hauptrahmen und dem Aufbau weitermachen kann. Darüber mehr, wenn's wieder was zu zeigen gibt.
Hallo Dirk, danke für das Lob. Wenn Du Dir Bild 11 genau anschausst siehst Du schon deutliche Schichtbildung. Es hängt offenbar von der Ausrichtung des Bauteils im Druckfenster ab, denn diese Fläche war geneigt ausgerichtet. Die Seiten der Drehgestell waren jedoch senkrecht ausgerichtet, da sieht man die Schichten wirklich nicht. Da ist übrigens noch Luft, ich verwende bisher die Auflösung 0,05 mm, kann ich angeblich noch auf 0,025 mm reduzieren. Ich glaube übrigens nicht, dass diese Harze, die mit UV-Licht ausgehärtet werden, hinsichtlich Alterung problematisch sind. Lösemittel oder Weichmacher sind ja wahrscheinlich nicht drin, und große Spannungen wahrscheinlich auch nicht, das Harz wird ja kalt ausgehärtet. Ausserdem kann man sich ja in 10 Jahren alles nochmal drucken, wenn man die Daten aufgehoben hat. Die Bleche der Federträger der Sekundärfedern sind mit 0,3 mm Wandstärke gedruckt, also 15 mm in 1:1, das ist schon irre. Hat vielleicht nur noch nieman probiert. Gruß Torsten Frieboese