Konzept für Aussenplaneten beim Claas Xerion 5000 in 1:14

Hallo Leute,

ich plane den Aufbau eines Claas Xerion 5000 im Maßstab 1:14. Dabei strebe ich an, möglichst viele Dinge selbst zu erstellen, so auch die beiden Lenkachsen. An anderer Stelle hier im Forum hatte ich hierzu auch bereits erste Konzepte vorgestellt, dabei ging es allerdings zunächst um die Differenziale. In diesem Zusammenhang hat man mich dankenswerterweise darauf hingewiesen, dass bei den großen Raddurchmessern von 150-160 mm die Verwendung von Planetengetrieben zu empfehlen ist. So ist für mich eine zusätzliche Baustelle entstanden, so dass ich mich nun zuerst um den Radträger samt Planetengetriebe kümmern möchte.

Auf freundliche Empfehlung von tody/David hier im Forum habe ich mir Steppermotore mit angeflanschten Planetengetriebe 1:5 gekauft, die Planetengetriebe separiert und die Stepper entsorgt. Im ersten Bild mal das Hohlrad und der Planetenträger.

Der Durchmesser des Hohlrades entspricht ziemlich exakt dem Durchmesser des Planetengehäuses im Claas bei Maßstab 1:14.

Daraus ist bei mir der Gedanke entstanden, das Hohlrad mit Felge drehen zu lassen und den Planetenträger stillzusetzen. Hierzu musste ich einen neuer Planetenträger konstruieren, den ich wegen des zu erwarteten Verschleisses aus Stahl und somit als separates Bauteil vorgesehen habe (alles andere soll i. d. R. aus Alu entstehen).

Bei den Planetengetrieben war das Sonnenrad leider nicht als separates Zahnrad ausgeführt, sondern in einem Stück samt Motorwelle des Steppers. So musste ich dieses Teil zwischen den Spitzen meiner Drehmaschine nehmen und einen Wellenansatz von 5 mm andrehen und später noch einkürzen.

Die folgenden Fotos zeigen meinen weiteren Konzept-Aufbau, zunächst weitegehend aus POM, um erstmal Vorstellungen über die Größe zu erhalten und um etwaige Fertigungsschwierigkeiten zu erkennen.:

Die zwei größeren blauen Ringe simulieren die Dünnringlager. Angedacht sind Lager vom Typ 6706 2RS (D-Aussen: 37 mm, D-Innen: 30 mm, Breite: 4 mm).Der kleinere und schmalere blaue Ring dient als Abstandsring (2 mm). Gehalten werden die Lager und der Ring auf der einen Seite durch eine kleine Schulter, auf der anderen Seite werde ich später einen schmalen Wellensicherungsring einbringen. Der rotierende Felgenträger samt Hohlrad wird später mit drei im Winkelabstand von 120 Grad eingebrachten Stiftschrauben auf Höhe des Abstandsrings gehalten.

Die Sonnenradwelle ist im Gehäuse durch zwei kleine Rillenkugellager gelagert.

Da das Kardangelenk etwa 5 mm ins Gehäuse reinragt, komme ich an die Madenschraube nicht mehr ran. Aus diesem Grund habe ich seitlich eine 3 mm - Bohrung eingebracht, um den Innensechskantschlüssel anzusetzen

Was meint Ihr? Bin ich da grundsätzlich auf dem richtigen Weg? Die Dimensionen erscheinen mir merkwürdig groß, sind aber in erster Linie auf Basis der Hohlrad-Abmaße entstanden.

Außerdem ist sicherlich anzustreben, die Rollfläche des Reifens so nah wie möglich an die Schwenkachse des Radträgers und die Dünnringlager zu setzen. Das ist dann wieder davon abhängig, wo der Reifen mit Bezug auf den Felgenflansch später sitzen wird, eher mittig oder fast komplett rechts davon? Die Felge müsste ich mir entsprechend drehen. Auch hier habe ich keine Erfahrungswerte.

Wie Ihr seht, bin ich leider noch ganz am Anfang. Allerdings juckt es mir in den Fingern, endlich alles Material zu bestellen und mit der Fertigung zu beginnen. Vorher wäre ich aber für Eure Rückmeldung sehr dankbar. Ist ja gut möglich, dass ich nochmal komplett neu denken muss.

Grüße
Dirk

Vielen Dank für den Hinweis, Sven.
Mit der Drehrichtungsumkehr habe ich tatsächlich kein Problem, die Änderung des Übersetzungsverhältnisses hatte ich aber nicht auf dem Schirm, das ärgert mich jetzt total.
Sowas hätte ich vorher beachten müssen.

Nun, ich werde mir also überlegen, das Konzept zu verwerfen und nochmal von vorne anzufangen. Insofern war mein Bericht aber nicht ganz umsonst, den genau solche Lerneffekte hatte ich im Sinn.

Grüße
Dirk

Hallo Leute,

auf Basis Eurer Anregungen habe ich mein Konzept komplett verworfen und habe das Getriebe nun - wie es wohl eher üblich ist - umgekehrt realisiert: Nicht mehr der Planetenträger steht still und das Hohlrad dreht sondern das Hohlrad steht still und Planetenträger dreht. Die Wellen habe ich bis jetzt noch nicht auf das Endmaß gekürzt, das mache ich erst, wenn ich mir meiner Sache sicher bin.

Ich nutze das Hohlrad aus dem Steppergetriebe nun direkt als Lagersitz für die Dünnringlager. Dazu ist es allerdings erforderlich, bei den Dünnringlagern eine Nummer größer zu wählen (35 mm innen, 44 mm Aussen). Ferner musste das Hohlrad aussen auf Lagermaß gedreht werden. Hierzu habe ich mir eigens einen speziellen Dorn angefertigt und aus Gründen der Genauigkeit mit Spannzange gedreht. Das Hohlrad wird bei meiner jetzigen Lösung unter Nutzung der im Hohlrad befindlichen Gewindebohrungen mit dem Gehäuse verschraubt.

Am Sonnenrad habe ich eine 4 mm Welle angebracht, die in einem entsprechendem Lager hinter dem drehenden Planetenträger ruht. Das andere Wellenende des Sonnenrades ruht wie bisher in einem 5 mm Lager im feststehenden Gehäuseteil. Diese Lösung entspricht weitgehend dem, wie es "Fasifahrer" (Andreas) hier im Forum in seinem Bericht zum Schlüter Super 1500 TVL genial ausgeführt hat. Das zeigt mir mal wieder, dass man das "Rad" nicht immer wieder neu erfinden sollte, wenn es bereits sehr gute Lösungen gibt.

Das ganze funktioniert jetzt wunderbar und so werde ich mich jetzt daran begeben, das notwendige Material zu bestellen. Eine Änderung werde ich aber wohl doch noch durchführen: Ich werde das Hohlrad noch weiter abdrehen und dann mit Loctite 648 in ein entprechend gefertigtes Gehäuse einkleben, so dass das Gehäuse selbst dann die Dünnringlager tragen wird - die Schraubverbindung Hohlrad/Gehäuse gefällt mir noch nicht 100%.

Grüße
Dirk

David,

von Dir hatte ich ja an anderer Stelle hier im Forum den Tip mit den Steppergetrieben - nochmals vielen Dank dafür. Du schreibst, dass Du die Teile aus den Steppergetrieben möglichst unbearbeitet lässt, nur das es dann länger baut. Mich würde sehr Deine Ausführung interessieren. Hast Du hier im Forum schon mal darüber berichtet? Dann wäre ich für einen Link dankbar.

Im Übrigen habe ich bei der ganzen Sache immer noch mit dem äußersten Durchmesser (am rotierenden Felgenträger) meiner Planetengetriebe zu kämpfen; der beträgt enorme 50 mm. Für den von mir angestrebten Maßstab 1:14 erscheint mir das reichlich groß. Allerdings ist das auch der Tatsache geschuldet, dass mein Kardangelenk genau in der Mitte, also genau auf Höhe der Schwenkachse, einen Durchmesser von 15 mm hat. Die Achsgabel muss daher eine entsprechende Weite haben, weil sie ja von außen auf das entsprechende Gegenstück am Achsrohr greift, und dazwischen muss dann halt Platz für das Kardangelenk sein. Wenn man die Dicke der Stege sowohl an der Achsgabel als auch am Achsrohr mal mit 6 mm annimmt, dann kommt man für das feststehende Achsgehäuse mindestens auf 40 mm (4 x 6mm + 15 mm). In Verbindung mit dem Einsatz recht großer Dünnringlager (6707 2RS) ergeben sich für das feststehende Achsgehäuse bei mir die 44 mm und für den rotierenden Felgenträger eben besagte 50 mm. Ich habe keine Ahnung, wie ich das bei Verwendung dieser Teile kleiner ausführen könnte. Wie gesagt, ich strebe "nur" Maßstab 1:14 an.

Grüße
Dirk

Zitat von SD82210

Der grundsätzliche Aufbau gefällt mir sehr gut und könnte eine Alternative sein. Für 1:8 ist es auf alle Fälle passend. Vor allem die Lösung mit dem Sonnenrad gefällt mir.
Wie hast du die Welle vorne befestigt?

Hallo Dirk,

wie gesagt, war nicht meine Idee - habe ich von "Fasifahrer" (Andreas) hier im Forum abgekupfert.
Zur Sonnenradverlängerung habe ich stirnseitig ein 3,5 mm Sackloch eingebracht, dann an einem Stück 5 mm Silberstahlwelle einen passenden Zapfen angedreht und das Ganze mit Loctite 648 verklebt. Zum Schluss das 5 mm Wellenstück auf 4 mm runtergedreht.

Grüße
Dirk

Hallo Leute,

ich wollte Euch hiermit mal kurz über den aktuellen Sachstand berichten.
Nachdem ich durch das POM-Model gute Erfahrungen gewinnen konnte, habe ich mich einige Stunden an das CAD-System gesetzt und die Planetengetriebe recht detailliert auskonstruiert. Der Plan sieht nun so aus:

Darauf hin habe ich mir Material, Lager, Wellensicherungringe usw. bestellt und bin in die Fertigung eingestiegen - tat gut nach der ganzen Konzeptphase endlich mal was zu fertigen, was später auch ans Modell soll. Zunächst musste ich die Teile der Planetengetriebe von den Stepper-Motoren weiter für meine Zwecke anpassen. Mir hat das Herz geblutet aber jetzt gab es kein zurück mehr:

Weiter ging es mit den Dreharbeiten für die Felgenträger und die Achsschenkel. Hier mal ein Bild vom Achschenkel mit provisorischer Montage der Dünnringlager, Wellenbsicherungsring und eingelegtem Hohlrad (wird später mit Loctite 648 verklebt):

Die Dreharbeiten an allen 4 Achschenkeln sind abgeschlossen, von den 4 Felgenträgern habe ich bereits 2 fertig gedreht:

Ich muss feststellen, das alles ist doch sehr aufwendig. Insbesondere das Drehen der vielen Lagersitze ist dochrecht anstrengend: Einmal 2-3/100 mm falsch gemessen oder zuviel zugestellt bedeutet Ausschuss und wieder vonvorne anfangen. Na ja, ich habe mir extra mehr Material bestellt...

Grüße
Dirk

Hallo Leute,

hier ein Status-Update zu meinen Planetengetrieben: sie sind nun näherungsweise fertiggestellt. Ich muss bei Gelegenheit nur noch die Sonnenradwellen einkürzen und die Gewindebohrungen am Felgenkranz vornehmen. Alle vier Planetengetriebe haben jetzt den gleichen Fertigungsstand; eines habe ich mal testweise montiert, um die Funktion zu prüfen. Bin eigentlich ganz zufrieden.

Nachfolgend mal ein paar Bilder von den Zwischenständen und vom Endergebnis:

Was die noch ausstehenden Gewinde am Felgenkranz angeht, tendiere ich zu M2,5 weil mir M2 ein wenig zu fragil erscheint. Allerdings bin ich mir nicht sicher, ob ich für M2,5 Radmuttern bekomme, die einigermaßen scale aussehen. Erste Recherchen lassen befürchten, dass es für M2,5 nichts gibt. Hat da von Euch jemand andere Erfahrungen?

Grüße
Dirk