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Wie kupple ich die Z-Achse richtig?

geschrieben von ianmcmill 
Wie kupple ich die Z-Achse richtig?
14. February 2019 09:54
Hallo,

ich drucke schon seit ein paar Jahren aber erst jetzt hinterfrage ich die Art und Weise ob ich die Z-Achsen-Gewindestange richtig an der Steppermotorwelle befestigt habe.
Ich habe unterschiedliche Meinungen dazu gelesen.

Mein Aufbau ist folgendermaßen
Die 5mm Gewindestange ist mit einem felxiblen Coupler an der Motorwelle befestigt. Die Gewindestange und die Motorwelle berühren sich. Den flexible Coupler habe ich mit einem Schraubendreher beim Festschrauben gedehnt.

Meine Frage ist jetzt: Was ist dabei die "best-practice"?
1) Sollen sich die Gewindestange und die Motorwelle berühren?
a) soll der Coupler ohne Dehnung der Flexwelle angezogen werden?


b) soll der Coupler mit Dehnung der Flexwelle angezogen werden? <- ich glaube mich zu erinnern, dass das meine aktuelle Methode ist.


2) Soll die Gewindestange und die Motorwelle auf Abstand in dem Coupler befestigt werden?
a) soll der Coupler ohne Dehnung der Flexwelle angezogen werden?


b) soll der Coupler mit Dehnung der Flexwelle angezogen werden?





Bisher druckt alles ganz gut. Nur frage ich mich ob was die ideale Methode ist.

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 14.02.19 10:00.


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Re: Wie kupple ich die Z-Achse richtig?
14. February 2019 10:13
Hallo,

Ich packe immer eine Kugel zwischen Welle und Gewindestange. Und Spanne den Coupler minimal vor.

Ohne Kugel sollten sich die beiden Enden nicht berühren.

Denke da hat aber wie so oft jeder so seine eigenen Vorstellungen und Vorlieben.

Bei meiner "Holzklasse" einem CTC werkelt seit eh und je ein relativ fester Kunststoff Schlauch als Coupler wenn der richtig ausgerichtet ist tut er seine Arbeit fast besser als die meißten Coupler.

Gruß Micha
Re: Wie kupple ich die Z-Achse richtig?
14. February 2019 10:19
Hey ianmcmill,

du hast dir echt gut Mühe gegeben die Bilder aufzuarbeiten. Ich versuch mal die Antwort so zu geben, dass man es nachvollziehen kann.

Die Aufgabe der Kupplung ist es Motor und Achse so miteinander zu verbinden, dass:
- Fluchtfehler der Achsen ausgeglichen werden
- Thermische Dehnung der Achsen ausgeglichen werden
- nur Torsion übertragen wird

Die Aufgabe der Kupplung ist es nicht eine Kraft in Achsrichtung weiter zu leiten!
Das hat vor allem den Grund, dass Schrittmotoren nicht dafür gebaut sind in Achsrichtung Kräfte auszunehmen. (Sicherlich ist es möglich geringe Kräfte aufzunehmen, das ist jedoch nicht Sinn er Übung.)
Wenn du nun die Gewindestange bis auf die Motorwelle in die Kupplung einschibst, tust du genau das.
-> Antwort auf deine Fragen "nein sie sollen sich nicht berühren".

Jetzt stellt sich natürlich die Frage: Wer nimmt dann die axiale Kraft auf?
Ein Gegenlager an der Spindel. Ob das nun wie beim P3 am andern Ende der Achse oder oberhalb der Kupplung sitzt, das ist egal.


Damit dürfte sich auch deine Frage zur Vorspannung der Kupplung ergeben:
Spindelachse wird durch ein Lager gehalten und liegt nicht auf der Motorwelle auf; warum sollte man dann die Kupplung vorspannen? -> nicht notwendig.


P3Steel Toolson MK2 / TMC2130 / Marlin 1.1.8 / Ramps 1.4 / 24V / S3D
Velleman Vertex K8402 / TMC 2100 / Marlin 1.1.8. / Ramps 1.4 / 24V / S3D
Re: Wie kupple ich die Z-Achse richtig?
14. February 2019 10:55
Vielen Dank für eure Antworten!
Gepriesen sei MS Paint!!
Oh mighty MS Paint!


Bei meinem jetzigen P3Steel Toolson mk2 habe ich das wohl anders gehandhabt als bei dem Vorgänger (Prusa i3 6mm Alu).
Beim alten Drucker haben sich Gewindeachse (Spindelachse??) und Motorwelle nicht berührt.
Die Druckergebnisse damals waren sehr gut:




Bei meim Neubau P3Steel habe ich das anders gemacht. Eben wie ich oben beschrieben habe (Achsen beähren sich + Dehnung des Couplers) und dabei ergeben sich unschönes Z-Wobble. Ich denke zumindest, dass das daher rührt.
Außerdem ist bei meinem P3Steel auch die Spindelachse nicht gelagert, wie sie eigentlich sein sollte laut Toolsons Anleitung. Die Spindelachse ist jetzt einfach nur durch das Gegenlager geführt ohne Daumenschraube.
Ich hab mich damals wohl vermessen als ich die Gewindestange zugesägt habe drinking smiley



Wenn ich nun neue Gewindestangen zusäge und alles ordentlich verbaue sollte er wieder schöner drucken.
Könnte das dann auch mein Problem lösen, dass die Druckdüse über den obersten Layer schrammt? Hört sich so an als würde eine Dampflock über unebene Schienen poltern.


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Re: Wie kupple ich die Z-Achse richtig?
14. February 2019 16:17
Ich habe auch eine 5mm Gewindestange. Die liegt seit Jahren unten auf der Motorwelle auf und ich habe keine Probleme, seit ich die oberen Lager weg genommen habe. Damit verminderst du das Wobbeln und M5 ist so schön weich, das es keine Auswirkungen auf die Rundstangen hat. Las es, wie es ist.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 14.02.19 16:18.


Liebe Grüße aus Henstedt-Ulzburg.
Frithjof
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Re: Wie kupple ich die Z-Achse richtig?
15. February 2019 03:53
Naja seit ich meine p3 habe und die Achse so verschraubt habe sehen die Layer echt schlecht aus. Obwohl ja sogar ein anti-wobble Mechanismus im X-Idler verbaut ist. Irgendwie hat die flexible Kupplung zuviel Spiel. Und gestern hatte ich sogar noch einen 5mm weiten Layerversatz auf der Y-Achse weil die Düse beim Drucken an einer Layerkante hängen blieb. Sowas hatte ich noch nie. Das kann nur an der Z-Achse liegen. Wenn die Düse nicht korrekt angehoben wird nach jedem Layer macht auch irgendwann die X oder Y Achse schlapp und skippt Schritte.
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