Hydraulik-Zylinder Fake (mit DC-Motor)

[NBGer]

Hallo,

hier ein neues Spezialteil aus meiner 3D-Werkstatt ...

Soll aussehen wie ein Hydraulik-Zylinder, aber per Micro-Motor angetrieben werden:

HydraulikZylinder.png (80.93 KiB) 9874 mal betrachtet

ok, ich gebe zu, es hat nicht mehr so viel mit Fischertechnik zu tun; außer die Maße der Befestigung: Die Breite passt ins ft-Raster 30mm; der Durchmesser der Bohrung ist 4mm

Der Innendurchmesser des Zylinders und der Zylinderkopf haben die passenden Maße für ein M12-Gewinde. Die Gewinde habe ich aber nicht gedruckt, sondern per Gewindeschneider ins Plastik geschnitten (funktioniert hervorragend bei PETG !!)

Eingebaut wird dieser Motor:

MicroMotor.png (210.86 KiB) 9874 mal betrachtet

An der Mechanik muß ich noch arbeiten; brauche alles in Messing, da ich 2 Teile zusammenlöten muß. Mit einer Drehmaschine wäre es etwas einfacher, hab ich aber nicht

demnächst folgen Bilder vom realen Objekt

[juh]

Alles klar!

Hast Du schon eine Lösung für die Endlagenerkennung und Positionierung?

lgj

[NBGer]

Alles klar!

Hast Du schon eine Lösung für die Endlagenerkennung und Positionierung?

lgj

Nein, eine Lösung hab ich leider noch nicht. Positionierung brauche ich für meinen Zweck nicht, aber die Endlagen wären schon wichtig. Eine Lösung wäre, man macht es extern an dem Teil, welches man bewegt. Sieht aber dann auch nicht schön aus.

Für den Hubzylinder selbst hätte ich da eine Idee, aber die Umsetzung wäre ein ziemliches Gefummel...
als Endschalter könnte ich mal versuchen, einen Batteriehalter zu schlachten und die Federkontakte in den Hubzylinder vorne und hinten einbauen. Die zentrale Achse selbst müsste dann über einen Schleifkontakt den anderen Schalterpol darstellen. Und wenn man dann vorne oder hinten an den Federkontakt anstösst, ist der Kontakt geschlossen. Keine Ahnung, ob das verständlich beschrieben ist; vielleicht mache ich mal ne Skizze

[Harald]

Die Gewinde habe ich aber nicht gedruckt, sondern per Gewindeschneider ins Plastik geschnitten (funktioniert hervorragend bei PETG !!)

Uff!
Welchen Rohling nimmst du denn dafür? Eine 3D-gedruckte Stange? Wenn ja: ist die auch so zugfest wie druckfest?

Kunststoff-Gewindestangen (m4 aufwärts) findet man am ehesten bei Profi-Schraubenhändlern, nicht bei Modellbauläden. Klingt kurios, ist aber so. "Befestigungsfuchs" bietet m5 in Polyamid ab 5,-/Meter/1 Stück -- das hab ich gerade ergoogelt, ausprobiert habe ich dergleichen noch nicht.

Gruß,
Harald

PS: Ich suche Gewindestangen m2, m2,5 und m3 in Plastik und mindestens 3 cm lang. Die verfügbaren K-Schrauben sind alle kürzer.

[NBGer]

Die Gewinde habe ich aber nicht gedruckt, sondern per Gewindeschneider ins Plastik geschnitten (funktioniert hervorragend bei PETG !!)

Uff!
Welchen Rohling nimmst du denn dafür? Eine 3D-gedruckte Stange? Wenn ja: ist die auch so zugfest wie druckfest?

PS: Ich suche Gewindestangen m2, m2,5 und m3 in Plastik und mindestens 3 cm lang. Die verfügbaren K-Schrauben sind alle kürzer.

nein...das war wohl mißverständlich von mir! ich habe in den Hubzylinder ein M12 Innengewinde geschnitten und in den Zylinderkopf (das kleine Teil in der Mitte mit dem Hex) ein M12 Außengewinde. Die beiden Teile werden dann zusammengeschraubt.
Die Maße der beiden Teile sind genau nach Norm für M12

[NBGer]

kleines Update....

hab einen Motor gefunden, der besser geeignet ist:

MicroMotorMitGewindespindelM4.png (85.22 KiB) 9276 mal betrachtet

Der Motor selbst hat die selben Maße wie vorher, hat aber anstatt einer 3mm D-Welle gleich eine M4-Spindel mit einer Länge von 55mm
Das hat ein paar Vorteile:
- Ich spare mir einen Wellenadapter von der Motorwelle auf die Spindel; damit kann ich den ganzen Zylinder 15mm kürzer bauen.
- M4 statt M3 hat eine etwas höhere Steigung, damit bewegt sich die Hubstange etwas schneller
- außerdem hat dieser Motor 400 U/min anstatt 300.

Eine erste Messung ergab 13 Sekunden für eine M4-Mutter über die ganzen 55mm; allerdings im Leerlauf ohne weitere Last.

Vielleicht für das Modell immer noch nicht optimal, aber doch ein guter Anfang

Nachteil dieses Motors:
- deutlich lauter als der erste. Keine Ahnung, anderer Lieferant, Hersteller ??? da gibt es wohl große Unterschiede!
- die maximale Hublänge lässt sich nicht verändern. Wenn 50mm nicht reichen, dann taugt die Lösung nicht.

übrigens, der am Anfang des Threads abgebildete Motor hat deutlich mehr Kraft als der fischertechnik S-Motor, obwohl viel kleiner!

[Harald]

Ach so... wenn ich das richtig verstehe, wird das sechskantige Teil in den kleineren Zylinder eingeklebt und schiebt diesen in den großen hinein und da heraus. Das könnte auch eine null-acht-fuffzehn-Mutter sein, wo das Gewinde schon drin ist, oder?

Zu den Messing-Teilen: ich hab da jemand mit so einem kleinen Hobby-Drehbänkchen an der Hand. Hast du Zeichnungen für die Teile?

Gruß,
Harald

[NBGer]

hier mal eine Skizze, wie das Innenleben des Zylinders aussehen soll.
Das 3D Plastik ist auf der Skizze nicht dargestellt; es ist nur vorgesehen zwecks der Optik und hat keine Funktion (außer der Befestigung am Modell)

HubzylinderInnenleben.png (154.3 KiB) 9222 mal betrachtet

Erklärung:
Die M4-Spindel ist ja jetzt schon am Motor dran
Die M4-Mutter bewegt sich ja vor und zurück, wenn sie auf der Spindel sitzt und festgehalten wird, sobald der Motor dreht.
Diese Mutter muss an ein Messingrohr gelötet werden, damit sich das Rohr mitbewegen kann.
Der Innendurchmesser des Rohrs muss mindestens so groß sein, damit die Motorspindel eintauchen kann
Außendurchmesser ist ziemlich egal; Ich hab mal ein Rohr bestellt Außen 6mm, Innen: 4.1 mm
Vorne am Rohr muß dann wieder was angelötet werden mit einem kurzen Gewinde M3 oder M4.
Diese 3 Teile zusammengelötet ergeben den Hub-Kolben.
Das M3/M4 Gewinde vorne auf denm Hubkolben wird dann in einen Stellring geschraubt (von denen ich genügend habe).

Wenn dann der Stellring am Modell befestigt wird (z.B. am Hebel für die Schaufel des Radladers), dann wird durch diesen Stellring verhindert, dass sich das Rohr bzw. die M4 Mutter mitdrehen kann.

Alle Teile des Hub-Kolbens (Rohr, M4-Mutter und M3-Gewinde) müssen aus Messing sein, damit ich das hartlöten kann.

Zusammenbau vom ganzen Zylinder (mit 3D-Teilen):

1. Von hinten in den 3D Plastikzylinder (viereckige Öffnung) wird der Motor eingeschoben und von der Vorderseite aus mit kleinen Schrauben festgeschraubt.
2. Von vorne wird dann der gelötete Hubkolben (Rohr mit M4 Mutter usw.) auf die Spindel geschraubt.
3. Dann kommt der große Hex-Plastikstopfen vorne drauf (M12) und wird in den Plastikzylinder geschraubt. Der Stopfen hat ja eine Bohrung, durch die der Hubkolben durchpasst. Der Hubkolben schaut dann ein bisschen vorne raus.
4. Dann noch den Stellring ganz vorne aufschrauben und fertig ist der Hubzylinder

Wenn man jetzt Strom draufgibt, fährt der Kolben vor bzw. zurück.
Zusammengefahren ist dann das Messing-Rohr komplett im Plastikzylinder verschwunden. Die Motor-Spindel ist dann komplett im Messingrohr eingetaucht.
Voll ausgefahren ist das Rohr weit aus dem Zylinder rausgeschoben; maximal soweit bis die M4 Mutter vorne am Plastikstopfen anstößt.

ich weiß nicht, sowas gibt es bestimmt auch schon fertig; hab ich aber noch nirgendwo gesehen;

[NBGer]

p.s.
ich denke mal, es wird nicht so einfach, so ne kleine M4 Mutter mittig auf das Rohr zu löten.
Mit der Drehmaschine hätte ich mir ein Passteil gemacht und ein M4 Innengewinde reingeschnitten.

[Harald]

Es tät ja schon ausreichen, wenn du die Mutter quer durchbohrst, und das Rohr auch, und dann eine Drahtklammer (großes U, die Zipfel nach innen gebogen) drum herum biegst und die Enden beidseitig so weit hinein steckst, dass das Gewinde frei bleibt.

Oder du bastelst das Passteil aus Reparaturknete (muss ja nicht das elend teure 'Sugru' sein). Entweder die Knete als 'Futter' zwischen Mutter und Rohr, oder ohne die Mutter und das Gewinde wird direkt in der Knetmasse, auf einer Schraube / auf dem Gewindestab geformt, natürlich auf einer Lage Frischhaltefolie oder Teflon-Dichtband.

Gruß,
Harald

[Rudi]

Hallo NBGer,
kennst du die "micro linear servos" von Actuonix? Die sehen sehr interessant aus.
Das Graupner Linear Servo ist sicher zu klein und unpraktisch.

Gruß
Rüdiger

[NBGer]

kennst du die "micro linear servos" von Actuonix? Die sehen sehr interessant aus.

Hallo Rüdiger,
die kannte ich noch nicht, aber bei Preisen um 120 - 150€ ist das wirklich nicht sehr interessant.
ich komme so ganz grob auf Materialkosten < 10€, wenn ich die Motoren in China bestelle.
Aber, wenn ich meine Arbeitszeit dazu rechne, dann kostet mich mein Hubzylinder um die 1000€

[Karl]

..., dann kostet mich mein Hubzylinder um die 1000€

dafür sind es auch "Edel-Hub-Zylinder"!

Es gibt auch ähnliche Spindel mit seitlich angebrachtem Motor.
https://www.ebay.de/itm/Mini-Getriebemo ... 0005.m1851

[Rudi]

Hallöchen,
Es gab mal die Graupner Variomatic: Statt des Ruderhorns war auf der Achse der Rudermaschine ein Zahnrad angebracht, das zwei gegenläufige Zahnstangen antrieb. Der Hub war begrenzt durch den max. Drehwinkel des Zahnrades.

Außerdem gab es die Trim-o-matic ähnlich deinem "Hydraulik-Zylinder". Der Stellweg betrug +- 5 mm und diente der Flugmodell-Trimmung, da die Rudermaschinen nur die 3 Stellungen rechts-0-links besaßen.
Das interessante daran: Es gab keine Endschalter, der Motorstrom wurde durch einen Vorwiderstand auf 150 mA begrenzt, der Motor durfte bis zu den Anschlägen laufen und wurde dort zum Stillstand abgebremst. Möglicherweise war der Widerstand ein Kaltleiter wie eine Glühbirne. Die Stellkraft betrug etwa 10 N.

Gruß
Rüdiger

[NBGer]

Außerdem gab es die Trim-o-matic ähnlich deinem "Hydraulik-Zylinder". Der Stellweg betrug +- 5 mm und diente der Flugmodell-Trimmung, da die Rudermaschinen nur die 3 Stellungen rechts-0-links besaßen.
Das interessante daran: Es gab keine Endschalter, der Motorstrom wurde durch einen Vorwiderstand auf 150 mA begrenzt, der Motor durfte bis zu den Anschlägen laufen und wurde dort zum Stillstand abgebremst. Möglicherweise war der Widerstand ein Kaltleiter wie eine Glühbirne. Die Stellkraft betrug etwa 10 N.

Wenn ich einen Motortreiber mit Strommessung hätte, könnte ich eventuell auch eine Schwelle definieren, ab der man annehmen kann, dass der Anschlag erreicht ist. Aber trotzdem hätte ich dann Angst, dass sich die Mutter auf der M4-Spindel festdreht und sie der Motor in der Gegendreh-Richtung nicht mehr losbringt.
Also, am Ende werde ich auch noch irgendwie Endschalter benötigen, aber das ist dann schon Optimierung.
Im Moment bin ich froh, wenn es überhaupt mal funktioniert und der Motor auch genug Kraft hat, die Schaufel meines Radladers zu kippen. Aber mein erster Eindruck vom Motor ist sehr gut; obwohl winzig, haben die echt viel Kraft!

[Karl]

Hallo,
ein winziges Magnetchen mit zwei Hall-ICs, ein kleines bistabiles 5V-9V-Relais und zwei Dioden bewirken Wunder.
Funktioniert auch mit zwei Standard-5V-9V-DIL-Relais je 1xUM.
Kann man doch irgendwie bestimmt gut unterbringen.

[Karl]

Hallo Rudi,

Es gab mal die Graupner Variomatic: Statt des Ruderhorns war auf der Achse der Rudermaschine ein Zahnrad angebracht, das zwei gegenläufige Zahnstangen antrieb. Der Hub war begrenzt durch den max. Drehwinkel des Zahnrades.

https://www.rcalbum.cz/fotka?id=3834-gr ... 3184415012
nehme an daß Du dieses System meinst. War damals "HighTech". Muß wohl im Zeitraum um die Idee des Artur Fischer mit Fischertechnik
gewesen sein, denke mal so um 1965.
Träumte damals auch von dieser Anlage, doch das Taschengeld reichte bei weitem nicht.

Auf dem Bild ist auch das "Linearservo" zu erkennen.