Modellbahn für Gravitax aus dem 3D-Drucker

[mrpresident]

Hallo,
ich bin neu hier und erhoffe mir ein paar hochwertig Anregungen.
Ich bin dabei eine Eisenbahn samt Gleisanlage für eine Murmelbahn (in Deutschland heißt die Gravitrax von Ravensburger) zu bauen, alles in 3D.... Design, Durck, Zusammenbau. Meine aktuelle Problematik ist der Antrieb des Triebwagens, ich komme einfach nicht von oben an die weiter unten liegende Achse / Zahnrad. Zudem müssen Drehgestellt (nur 1 Achse) und Motor ja gemeinsam bewegt werden können wegen der Kurven. Beigefügte Fotos verdeutlichen hoffentlich mein Problem. Wie gesagt, mir würden schon Anregungen reichen, sehe gerade den Wald vor leuter Bäumen nicht. Alles kann angepasst und jederzeit neu gedruckt werden. Wer Fragen zum Thema 3D hat, darff sich gerne an mich wenden, mache das schon ein paar Jahre.
Gruß Kai, Hannover DE

 

[Bastler]

Hoi Kai

Vorab, wie gross ist das Zeug? Allenfalls besteht ja die Möglichkeit, den Drehschemel der angetriebenen Achse so auszubilden, dass darauf noch ein kleiner Motor montiert werden kann

Gruss Barni

 

[mrpresident]

Hallo Bami,

vielen Dank für dein Feedback.

Auf www.gravitrax-forum.de findest Du weiterführende Informationen zum Thema.

Ich versuche mal die Modellbahnsprache aufzunehmen:

- der Zug soll in gemächlicher Geschwindigkeit kontinuierlich seine Fahrt absolvieren, es gibt keinen Stopp
- die Stromversorgung soll über eine Batterie laufen, ein Gehäuse mit Knopzellen 2x3Volt liegt vor
- ein passender Motor liegt ebenfalls vor
- die Abmessungen des Triebwagens dürfen in der Breite nicht ausladend sein, da....
- ....der Anhänger Kugeln laden (A) und entladen (B) und umgekehrt soll
- Gleise und Triebwagen wie Anhänger können jederzeit angepasst werden

Auf youtube findest Du 2 Videos, suche einfach nach "Gravitrax und mrpresident".
Ich denke über eine Art "Zahnradleiste in der Mitte der Gleise" nach. Dort könnte das Zahnrad der Antriebsachse greifen und den zug bewegen. Die Kurve dürfte vlt. noch ein Problem sein....


Gruß Kai

 

[teddych]

Hallo Kai

Sehr interessantes Projekt hast du da!

Was mir gerade so auffällt: Die Achsen sind sehr dick ausgeführt. Falls du diese dünner machen könntest (vor allem wo sie aufgehängt sind) hast du weniger Rollwiderstand.

Wie gross ist der Motor?

Müssen die Achsen drehbar sein, bzw. auf Drehschemel montiert sein? Ev. kannst du den Radstand verkürzen. Dann könntest du den Motor im Wagenkasten einbauen. Ansonsten sehe ich nur den Motor im Drehschemel einzubauen.

Gruss
Teddy
_________________
Modellbahnsteuerung RailControl

 

[mrpresident]

Hallo Teddy,

vielen Dank für dein Feedback.
Die Größe des Motors entspricht dem Foto, der Batteriekasten muss auch noch mit rein.
Die Achsen haben eine Stärke von 5mm, kleiner würden sie im Verhältnis zum Triebwagen nicht mehr passen, oder?
Der Rollwiederstand ist nicht das Problem, hab mir sogar rauhe Gummiringe besorgt. Allerdings fährt es sich dann weit unruhiger, die Räder stehen höher und springen leichter aus der Spur.
Naja, die Strecke ist ein "Rundkurs". Ergo dachte ich, dank der Kurve sollte der Drehschemel eben beweglich sein.
Wo auch immer der Motor hinkommt, er muss ans Zahnrad geflanscht werden, so meine Theorie. Die Frage ist immer noch WIE bringe ich alles zusammen, das es druckbar und stabil bleibt und den Triebwagen bewegt?


Gruß Kai

 

[mrpresident]

Der ganze Spaß ist zudem noch recht leicht, jeder Wagen beschwert mit rund 50g Blei scheint eine Lösung bzgl. Reibung, Vortrieb usw.

 

[Bastler]

Hoi Kai

Angesichts der Dicke der Achsen und den geringen Kräften, die übertragen werden müssen, kannst du auch mit einen Gummiriemenantrieb experimentieren; das machte das ganze einfacher.

Gruss Barni

 

[mrpresident]

Falls Du mit Gummiriemen dem über den Rädern meinst, das hab ich schon. Musste ich aufgrund technischer Unzulänglichkeiten wieder verwerfen, die Riinge heben das Rad zu hoch so das es sehr leicht die Spur verläßt....

Für den Antrieb überlege ich noch, müsste da erst passende Gummis finden....

 

[Bastler]

Hoi Kai

Nein meine ich nicht; ich meinte Riemenantrieb auf die Achse; habe das schon beim OC-Triebwagen und beim fahrenden Vogelhäuschen so gemacht.

Gruss Barni

 

[teddych]

Hallo Kai

Barni meint die Gummiriemen für die Kraftübertragung vom Motor auf die Achse.
Wenn du hingegen Haftreifen auf den Laufflächen der Räder anbringen möchtest, musst du die schon beim Drucken der Achsen berücksichtigen und Rillen in den Laufflächen vorsehen, damit der Durchmesser mit den Haftreifen gleich ist, wie wenn du keine Haftreifen montierst. Dann ist der Spurkranz und die Entgleisungssicherheit auch gleich hoch mit und ohne Haftreifen.

Gruss
Teddy
_________________
Modellbahnsteuerung mit RailControl

 

[mrpresident]

Hallo Teddy,

dann hab ich das doch richtig verstanden. Nun muss ich mir Gedanken machen, wie ich das konstruktionsbedingt umsetzen kann, das es auch nachhaltig funktioniert.

Gemäß den vorigen Screenshots sind grundplatten -und baubedingt nur gewisse Kurvenradien möglich, wenn die Gleise auch fixiert werden sollen (würde ja sonst alles übers Parkett rutschen). Demzufolge muss auch der Drehschemel samt Antrieb beweglich sein, auch wenn nur minimal (2-3mm Ausschlag, siehe Screenshot rechts). Wenn also ein vorgefertigter kaufbarer Unterbau das problemlos leistet, wäre das eine Option. Einen passenden optischen Aufbau würde ich im Nachgang entwerfen, hat jetzt keine Priorität.

Die Gummiringe sind zur Zeit kein Thema. denn ich hoffe, mit mehr Gewicht Reibung zu erzeugen, denn derzeit drehen sich die Räder nicht. Wenn das Gewicht nicht die gewünschte Reibung / Fortbewegung bringt, muss ich mir etwas anderes überlegen.

Sicher kann ich die Achsen / Räder auch verkleinern, ob dann aber das Größenverhältnis auch (optisch) passt?

Ich hab auch kein Problem eine Kontakspur an die Schienen zu bringen, wie wird sich zeigen. So aber hätte der Triebwagen Strom von außen. Er muss aber unbedingt mehr Gewicht bekommen....


Gruß Kai

 

[teddych]

Hallo Kai

Also ich bin überzeugt davon, dass deine Achsen zu dick ausgefallen sind. Die sind gleich dick wie die Lauffläche der Räder. Die Räder müssen bleiben wie sie sind, aber die Achsen dazwischen musst du unbedingt feiner machen. Die Laufflächen der Räder müssen unbedingt einen grösseren Hebel haben damit sie den Losbrechmoment der Achshalterung überwinden können. Sonst werden sich die Räder nie drehen. Das ist reine Physik, die du nicht überlisten kannst. Schau dir dazu auch käufliche Radsätze an aus dem Modellbahn-Bereich. Die Achsen selbst sind nur rund 2mm dick, die Räder aber zwischen 7 und 25mm im Umfang.

Schau dir auch mal Bilder von Loren an für den Erztransport. Die haben teilweise einen extrem kurzen Radstand, damit sie auch extrem kleine Radien befahren können.

Gruss
Teddy
_________________
Übernamen und Spitznamen von Schweizer Loks und Triebwagen

 

[mrpresident]

Hallo Teddy,

vielleicht sollten wir mal eine Session über Teamviewer machen, Du würdest eine Einladung bzw. Zugangsdaten erhalten. Dann können wir reden und erklären / zeigen, geht vor allem schneller (nennt sich Meeting mit Bild und Ton).

So muss ich jetzt nach dem Losbrechmoment fragen.... die Öffnung der Achsenhaltung? Die Räder samt Achse drehen sich frei, dafür ist gesorgt.

Ich kann die Räder (Teller 12mm, Lauffläche 8mm und 2mm breit) auch anpassen, genauso die Achse (Durchmesser 5mm). Je kleiner desto problematischer ein relativ sauberer Druck, Nacharbeit ist grundsätzlich Pflicht (Feile, Schleifpapier).

Zur Zeit machen mir die Schienen bzw. deren Übergänge zueinander Sorgen, die Räder rumpeln darüber, haken oft. Zum anderen suche ich nach einer Möglichkeit der sauberen Verbindung. Derzeit hält alles weil die Enden (Streben) in die jeweilige Stütze gedrückt werden, sich gegenseitig etwas halten, aber trotzdem wacklen, sich (zu) leicht entfernen lassen.


Gruß Kai

 

[plusplus]

Die Laufflächen der Räder müssen unbedingt einen grösseren Hebel haben damit sie den Losbrechmoment der Achshalterung überwinden können. Sonst werden sich die Räder nie drehen. Das ist reine Physik, die du nicht überlisten kannst.

Dank Teddy habe nun auch ich das Problem begriffen: Es handelt sich im Prinzip um die praktische Anwendung der Physik (Mechanik), nämlich des Hebelgesetzes: Last x Lastarm = Kraft x Kraftarm.

Demnach gilt:
Reibungskraft auf der Schiene (hier Radlast) x Raddurchmesser = Reibungskraft im Achslager x Achsdurchmesser.
Wird die Formel nun aufgelöst nach
Reibungskraft im Achslager = Reibungskraft auf der Schiene (Radlast) x Raddurchmesser / Achsdurchmesser
ergibt sich bei kleinerem Achsdurchmesser eine grössere Reibungskraft im Achslager zum Überwinden des Reibungswiderstands im Achslager.

Ich würde mal die Möglichkeit der Verwendung von Stahlachsen mit d = ca. 2 mm prüfen...

 

[mrpresident]

So langsam dämmert es mir auch.
Aber ich möchte nach Möglichkeit ohne Metall auskommen. Ich werde also Achse und Aufhängung anpassen müssen.
Soll das Rad nebst Teller gleich bleiben oder doch lieber etwas größer?

 

[mrpresident]

Die Achsen hab ich jetzt auf 3mm reduziert, wie sieht es nun mit dem Rad / Teller aus, Größe beibehalten?

 

[Bastler]

Hoi zäme

Will da an sich nicht auch noch drein reden. Wenn du aber schon umkonstruierst, scheint mir allerdings, dass die Aussenlagerung der Achsen mehr Platz geben würde für irgendwie geartete Achsantriebe


Gruss Barni

 

[mrpresident]

Du darfst dich gerne beteiligen....
Außenlagerung, Du meinst du Aufnahmen der Achsen?
Schon verstanden, nur überlege ich gerade, wie ich den Drehschemel beweglich behalte trotz Antrieb.

 

[mrpresident]

Mahlzeit in die Schweiz....
Gibt es keine Ideen, Anregungen oder so wie ich den Antrieb gestalten könnte?
Hier die aktuelle, überarbeitet Version. Problem weiterhin.... der Motor muss sich ja mit dem Schemel drehen, doch wie lager ich den? Sicher könnte ich über viele Zahnräder zur Achse gelangen, doch.... da ist nicht unendlich viel Platz.

 

[plusplus]

Hallo Kai
Ich würde den Einbau eines Schneckengetriebes prüfen. Dabei müsste der Motor direkt am Drehgestell befestigt werden. Damit dieser im Gleisbogenbereich ausschwenken kan, innerhalb des Lokkastens genügend Platz vorsehen. Scheint mir die einfachste Lösung.