Spindelzylinder

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greyflyer
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Spindelzylinder

Beitrag von greyflyer » Mi 12. Jun 2019, 20:39

Hallo Leute,

für ein Modellbauprojekt habe ich mir zwei Spindelzylinder gebaut. Sowas in der Art gibt es auch von der Firma CTI Mdellbau, leider reichlich teuer. Weil ich nun seit letztem Winter auch eine Drehmaschine habe, wollte ich den Selbstbau versuchen. Hier der Zwischenstand:
IMG_20190611_200836~2.jpg
Die hintere Gehäuseabdeckung fehlt noch, auch die Verkabelung steht noch aus. Auch weiß ich noch nicht, ob ich am Ende der Kolbenstange ein Gelenkauge oder einen Gabelkopf anbringen. Durch das Gewinde bin ich da flexibel.

Der Antrieb ist ganz bewußt als Riemenantrieb ausgelegt, weil ich möglicherweise keine Endschalter installieren werde. Fährt der Kolben an einen mechanischen Anschlag, dreht einfach der Riemen durch. Die Riemenspannung ist einstellbar. Für die Zug- und Druckkräfte an der Gewindepindel habe ich zwei Axiallager verbaut, zusätzlich noch ein Radiallager am Spindelaustritt hinten.

Falls Interesse besteht, kann ich gerne noch Detail-Infos/Bilder nachliefern.

Grüße
Dirk

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Arnster83
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Re: Spindelzylinder

Beitrag von Arnster83 » Do 13. Jun 2019, 07:45

Modellbau at its best! Sieht super aus! :2up:
Liebe Grüße Arne

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Rainer60
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Re: Spindelzylinder

Beitrag von Rainer60 » Do 13. Jun 2019, 08:39

Hoi Dirk
Die Zylinder sehen perfekt aus :2up:
Mich würde interessieren wie Du die Verdrehsicherung gestaltet hast. Gerne Details zur Spindel, Spindelmutter und Antriebsmotor - sofern es die Geheimhaltung nicht verletzt und die Mühe in Grenzen hält.
Solche Zylinder sind immer wieder unter meinem Radar durch und wäre eine gute Gelegenheit diese Bildungslücke zu schliessen ;-)
Der Friede sei mit Euch...
Gruss Rainer
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greyflyer
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Re: Spindelzylinder

Beitrag von greyflyer » Do 13. Jun 2019, 20:00

Mich würde interessieren wie Du die Verdrehsicherung gestaltet hast. Gerne Details zur Spindel, Spindelmutter und Antriebsmotor
Du meinst wahrscheinlich eine Verdrehsicherung der Kolbenstange - die gibt es nicht. Habe auch erst drüber nachgedacht, aber da die Kolbenstange ja später am Modell eh verdrehsicher angebracht wird, habe ich mir das erspart.

Nun zur Spindel. Ist leider nur aus einer M6 Gewindestange entstanden. Ich weiß, dass man Spitzgewinde nicht als Bewegungsgewinde nutzen sollte, aber ich habe keinen Lieferanten für 6 mm Trapezspindeln/-muttern gefunden. Wenn da einer einen Tip hat - immer her damit. Die Gewindestange habe ich passend abgelängt, einen Zapfen für das Radiallager und Riemenscheibe angedreht sowie Ringnuten eingestochen, um die Wellensicherungsringe anzubringen. Mit den Sicherungsringen werden später die Axiallager fixiert.
IMG_0716.JPG
Die Kolbenstange besteht aus einem Präzi-Stahlrohr 8x1 mm. An einem Ende habe ich eine Messingbüchse angebracht, die auch das M6 Gewinde für die Spindel aufweist. An der Büchse habe ich zuvor eine Schulter angedreht und dort einen Ring aus POM aufgeklebt. Dieser führt nun die Kolbstange wunderbar gleitend im Zylinderohr. Am oberen Zylinderende habe ich auch ein Gleitring aus POM eingepresst. Für das Ende der Kolbenstange habe ich Gewindebolzen gedreht und eingeklebt.
IMG_0714.JPG
IMG_20190605_181838.jpg
Die Axiallager sitzen links und rechts von einem Stahlring, in dem M3 Gewinde eingebracht sind. Jenseits der Axiallager sind besagte Wellensicherungsinge. Der Stahlring wird nun durch die Zylinderwandung fest mit der Motorhalterung verschraubt. So ist die Spindel axial in beide Richtungen arretiert. Hinter dieser Anordnung kommt ein weitere Stahring, in dem ist das Radiallager eingeklebt. Dieser Stahlring wird nur durch eine Madenschraube im Zylinderrohr arretiert.
IMG_20190605_183708.jpg
IMG_20190605_184544.jpg
Als Motor kommt ein 6V Getriebemotor mit ca. 240 1/min zum Einsatz. Trotz recht lockerer Riemenspannung drücken/ziehen die Spindelzylinder bis 1,5 kg pro Stück. Für die vorgesehene Anwendung wird es reichen. Wenn ich aber ehrlich bin: Mehr Spaß hätte ich an einer selbstgebauten Ölhydraulik, da traue ich mich aber fertigungstechnisch (noch) nicht ran.

Grüße
Dirk

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Rainer60
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Re: Spindelzylinder

Beitrag von Rainer60 » Fr 14. Jun 2019, 13:17

Hoi Dirk
Danke für den Bericht!
Die Verdrehsicherung hatte ich gedacht wegen dem Spiel vom Gelenkauge. Aber das lässt sich ja minimieren.
Trapezgewinde fangen erst ab 8x1.5mm an - zumindest die Norm. Also alles gut :-D
Sauber Arbeit und gute Detaillösungen - gefällt mir :2up:

Hydraulik ist manchmal schon aufwändig. Pumpe, Druckregler, Druckbegrenzungsventil, u.U. Druckspeicher, Ventil, Leitungen, Tank...
Mir sind die regelbaren Flügelzellenpumpen am symphatischsten. Die haben den Druckregler integriert und benötigen in dem Sinne kein Druckbegrenzugsventil - sofern es das System und die Sicherheit erlaubt. Diese Pumpen können auch während längerer Zeit auf Druck gehalten werden. Wenn sie auf Druck sind, verschiebt sich der „Stator“ in die Mitte. Allerdings bringen solche Pumpen max. 150bar, wenn ich mich richtig erinnere.
Der Nachteil der Hydraulikzylinder ist, dass im Zugbetrieb weniger Kraft bei gleichem Druck entsteht. Die Wegbegrenzung kann bei einem Spindelzylinder präziser und variabler gelöst werden.

Hier Prinzipfotos von Flügelzellen- oder Drehschieberpumpen, falls doch noch an die Hydraulik ran willst ;-)
Die Erste regelt selbst in die Mitte, wenn der Druck ansteht. Die Zweite pumpt immer den eingestellten Druck.

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Der Friede sei mit Euch...
Gruss Rainer
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Re: Spindelzylinder

Beitrag von greyflyer » Fr 14. Jun 2019, 21:14

Hydraulik ist manchmal schon aufwändig. Pumpe, Druckregler, Druckbegrenzungsventil, u.U. Druckspeicher, Ventil, Leitungen, Tank...
Ja, da hast Du wohl Recht. Vielleicht bleibe ich dann vorerst doch lieber bei meinem Spindelzylindern. Trotzdem vielen Dank für die Erläuterung der Pumpen. Sehr interessant, wußte ich alles noch nicht.

Was meinst Du: Könnte man sich die 6er Trapezspindeln/-muttern nicht selber anfertigen? Einen entsprechenden Drehstahl anzuschleifen sollte möglich sein, der geeignete Vorschub ist sicherlich auch an der Drehmaschine einstellbar. Ich fürchte nur, bei solche kleinen Durchmessern und vergleichsweise große Längen wird man eine Lünette brauchen, oder?

Thomas#
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Re: Spindelzylinder

Beitrag von Thomas# » Fr 14. Jun 2019, 23:25

Hi greyflyer / Dirk,

sieht super aus, sieht aus dem Laden gekauft auch nicht besser aus :2up:

Was sind das für Motore?
Optisch könnte es die Baugröße N20 sein. Bzw. der Längere Größe N30 sein.
Aber das hintere Schild mit den Anschlussfahnen weicht von denen ab, die ich kenne.

Also, dass es vielleicht eine größere Version ist? (die mir dann neu wäre).

Ich selbst verwende bei einer Sache die Größe N30 mit 30U/min Abgangs-Drehzahl bei 12V.
Maße des Motors alleine: ca. Länge 20mm, Höhe 11,8mm und Breite 9,8mm.
Unglaublich, was für Kräfte diese Winzlinge entwickeln!

Bei jener Untersetzung auf 30U/min ist es allerdings auch so, dass bei Überlast, die (aufgeschrumpften? oder aufgepressten? Zahnräder) durchrutschen können.
Das steht so aber auch in den Tabellen drin, dass bei dieser Untersetzung mehr Drehmoment entwickelt wird, wie das Getriebe notfalls verträgt.

Grüße von
Thomas#

dave
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Re: Spindelzylinder

Beitrag von dave » Sa 15. Jun 2019, 17:06

greyflyer hat geschrieben:
Fr 14. Jun 2019, 21:14

Was meinst Du: Könnte man sich die 6er Trapezspindeln/-muttern nicht selber anfertigen? Einen entsprechenden Drehstahl anzuschleifen sollte möglich sein, der geeignete Vorschub ist sicherlich auch an der Drehmaschine einstellbar. Ich fürchte nur, bei solche kleinen Durchmessern und vergleichsweise große Längen wird man eine Lünette brauchen, oder?
6er Tr-Spindeln kann man in China kaufen.
Mutter halt selber drehen

https://de.aliexpress.com/item/304-stai ... 69c7393d34

greyflyer
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Re: Spindelzylinder

Beitrag von greyflyer » So 16. Jun 2019, 11:01

Was sind das für Motore?
Optisch könnte es die Baugröße N20 sein. Bzw. der Längere Größe N30 sein.
Der Lieferant verwendet folgende Typenbezeichnung: V-TEC Metal Getriebemotore 16D 237 U min

Hier mal eine Zeichnung zu den Abmessungen (Quelle Fa. Eckstein):
16B.jpg
16B.jpg (35.46 KiB) 451 mal betrachtet
Und hier eine Detailaufnahme von der Einbausituation (noch in einem Teststand):
IMG_0726.JPG

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