Nachdem hier immer wieder Fragen nach dem Bau eines Spindelantriebes auftauchen, hab ich mich entschlossen, den Bau eines einfachen Spindelantriebes mal zu dokumentieren.
Ein Tipp gleich vorweg, um sich unnötige doppelte Zuschnitte zu sparen: probiert mit Pappe oder Hölzern die Kinematik aus. Ich hab bei diesem Bau den Fehler geamcht und habe beim Muldenauflieger von Nils abgeschaut...und nun reicht es nur zu 45 Grad Kippwinkel. Das reicht natürlich bei feuchtem Sand nicht. Zudem kam noch die Schwierigkeit, den Spindelantrieb in ein Fahrzeug mit angetriebenen Achsen mit Pendel-Aggregat zu integieren. Beim Auflieger ist da wundervoll viel Platz. Dazu aber später mehr.
Was braucht man zum Bau:
- Zwei U-Profile zur Führung der Kugellager * Ein U-Profil als Stempel
- zwei Winkel zur Aufnahme der Lagers und zur Motor-Befestigung
- eine Trapez-Spindel
- eine Trapez-Mutter
- 3 Kugellager
- ein Stück Rundeisen zum Verbinden von Spindel und Motor
- 2 Stücke Alu für den Lagersitz
- 2 M4-Schrauben plus einiger Muttern
- 2 Dioden 1N4001
- 2 Endschalter
- 1 Getriebe-Motor RB35-100
Die Kugellager hatte ich noch in meiner Bastelkiste. Sie haben einen Aussendurchmesser von 13mm, innen 4mm. Im Prinzip ist der Aussendurchmesser egal. Man muss nur darauf achten, das die Lager dann unten in der Alu-Schiene laufen. Bei mir passten die Lager ganz hervorragend zu den Aluschienen (innen zufällig 13mm, aussen 15mm), die auch noch in der Bastelkiste lagen. Der Alu-Winkel für den Stempel hab ich breiter gewählt - ist aber auch aus der Grabbelkiste. Im Prinzip kamm man hier auch andere Halbzeuge einsetzen - was eben grad passt. Trapez-Gewindespindel und die dazugehörige Mutter habe ich nach einem Tipp von Thomas Weisenmöller bei GHW bestellt. Man kann auch genauso gut eine Gewindestange M6 oder M8 nehmen.
jetzt mal ein Bild vom Rohmaterial (teilweise schon bearbeitet)
Jetzt geht es ans Werk. Nach der Ermittlung der Länge der Spindel (siehe meine Anmerkung oben), dreht man an der einen Seite der Spindel einen Stumpf von 6mm (Verbindungsmuffe zum Motor, Fläche anfeilen). 6mm deshalb, weil die Welle vom Motor auch 6mm hat. Auf der anderen Seite den Stumpf für das Lager - in diesem Falle 4mm.
Jetzt kommt die Muffe an die Reihe. Sie ist 16mm lang und bekommt ein 6mm Durchgangsloch. Den Gesamtdurchmesser sollte man so wählen, das noch genug "Fleisch" für die Madenschrauben da ist. Jetzt noch quer zur Achse zwei 2,4mm Löcher gebohrt und mit M3-Gewinde versehen.
Hier das Ergebnis: Spindel und Muffe
Als nächstes kommt der "Lagerbock". Dazu hab ich zwei Alubleche in 2mm Stärke genommen, grob zugeschnitten und mit zwei 3mm Löchern versehen. Die Löcher dienen a) der späteren Befestigung und b) der Fixierung der Beiden Platten zueinander. Also flugs 2 M3-Schrauben durch und festgeschraubt. So kann man jetzt die Alu-Bleche auf Mass bringen (sägen, feilen, rechte Winkel usw.). Nun kann man die Aufnahme des Lagers fertigen. Dazu erst ein Loch (bei mir waren es 8mm, kommt auf das Lager an) bohren. Das kann/sollte man ruhig in mehreren Etappen tun - also erst 3mm, dann 5mm usw. Jetzt die Bleche wieder auseinandernehmen und ein Blech auf das Aussenmass der Kugellagers bringen. Das alle Kanten und Löcher entgratet werden, brauch ich ja wohl nicht extra erwähnen.
Abmessungen und Maße schreib ich hier jetzt bewusst nicht auf, da diese ja immer von den verwendeten Halbzeugen abhängen.
Alles zusammen auf den einen Winkel montiert sieht dann so aus:
Als nächstes wird die Trapez-Mutter bearbeitet. Im Original (rechts im Bild) ist sie doch etwas dick. So hab ich sie auf das Innenmass des von mir vorgesehenen Alu-Winkels für den Stempel abgedreht. Dann wird mittig noch ein Loch quer zur Mutter in 3,2mm gebohrt und mit M4-Gewinde versehen. Hier wird später die Führung mit den Kugellagern und der Stempel montiert. Senkrecht zu diesem Loch kommt noch ein Loch in M2 für die Endschalter-Betätigung. Wer eine "normale" Gewindestange verwendet kann hier eine passende Mutter verwenden oder das ganze aus einem Stück Rund/Vierkant-Material selber erstellen.
die fertig bearbeitete Mutter (links im Bild)
Auf der anderen Seite fehlt jetzt noch der Winkel für die Motorbefestigung. Je nach verwendetem Motor muss der Winkel so bearbeitet werden, das die Motorwelle genau mit der Spindel fluchtet. Davon gibt es kein extra Foto.
Welle, Stempel und die Lager werden jetzt wie im folgenden Bild gezeigt montiert. Ich hab die Schrauben in der Trapezmutter mit Schraubenfest fixiert. Besser wäre es, wenn man die Schraube direkt an der Trapezmutter mit einer Mutter kontern würde, aber dafür war in diesem Falle der Stempel nicht breit genug (ist ja schliesslich auch mein erster Spindelantrieb :-).
Montage:
Nun kommen die Alu-U-Profile ins Spiel, die die Kugellager führen. Die Spindel wird in das Lager gesteckt und der Motor am Winkel befestigt und mit der Muffe an der Spindel festgeschraubt. Jetzt kann man die Profile ablängen und nach dem Bohern von Löchern mit den Winkel verschrauben. Ich kann hier an dieser Stelle nur wieder empfehlen, eine Probemontage auf einem Holzbrettchen zu machen, bevor es ins Modell integriert ist. Jetzt ist auch der richtige Zeitpunkt, nochmal die Kinematik zu testen.
fertig verschraubt:
komplett montiert auf dem Holzbrettchen:
Was jetzt noch fehlt sind die Endschalter. Die hab ich erst nach der Montage ins Modell angebracht, da ich noch nicht wusste, wo genau die Schalter hin müssen. Die Schalter müssen als Öffner verwendet werden, so das der Stromfluss nach Errreichen der Endposition abgeschaltet wird. Damit der Motor in die Gegenrichtung wieder Anlaufen kann, muss über den Schalter eine Diode gelötet werden. In welche Richtung könnte ich Euch jetzt als Schaltplan liefern, man kann es aber auch ganz pragmatisch ausprobieren :-)
So sieht das Teil jetzt im Modell mit montierten Endschaltern aus:
Hinten ist der Endschalter auf den Winkel montiert (mit zwei Schrauben M2) Vorne hab ich ein Stück Alu mit 2K-Kleber über die U-Profile geklebt. Diese einfache Klebelösung hab ich gewählt, weil jetzt schon klar war, das ich Teile des Spindelantriebes nochmal bauen musste (zwecks Verlängerung). Ich hab nämlich auch nicht vorher probiert. Es wurde - wie schon oben erwähnt - ziemlich eng. Damit ich den Anrtieb überhaupt brauchbar in das Fahrzeug einbauen konnte, musste ich das Fahrzeug um 1cm anheben, was aber bei einem Baustellenfahrzeug nicht weiter schlimm ist. Trotzdem geht es eng zu.
Zum Schluss noch eine Bitte: ich weiss, das der Antrieb mehr oder weniger laienhaft gebaut ist. Es gibt bestimmt an der ein oder anderen Stelle was zu verbessern. Deshalb bitte ich Euch darum hier Eure Vorschläge und Verbesserungen hier einzubringen, damit eventuelle Nachbauer das gleich einfliessen lassen können...
Und für die Arbeiten mit der Drehbank könnte man ja einen Freund bitten.
Jetzt noch zwei Bilder von kompletten LKW:
auf der Baustelle...
...kurz vom Abkippen!