Angetriebene Trapezspindelmutter

Hallo,

Spiele zurzeit antriebe für einen 3D Drucker mit bis zu 1000mm Bauraum durch.
Zahnriemen ist langweilig , Igus Steilspindeln keine low-budget Lösung.

Meine Idee ist jetzt eine Trapezspindel mit angetriebener Trapezmutter. Von der Grundidee wie hier :Angetriebene Kugelumlaufmuttern

Günstige Trapezspindel sollten doch die TR8x8 sein und das dann mit 2 Trapezmuttern gegeneinander ( Backlash Ausgleich ) . Diese 2 Trapezmuttern dann in ein Zahnriemenrad was dann mittels kleinem Zahnriemen und Schrittmotor angetrieben wird.Hier hat man dann auch eine Übersetzungsmöglichkeit damit man trotz 8mm Steigung noch auf etwas höhere geschwindkeiten kommt.


Würde das gerne testen, hat jemand noch irgendeine Lienarführung ab 400mm länge aufwärts - Trapezspindel + Muttern - Zahnriemenräder mit 8mm Bohrung ?

Kennt jemand bezahlbare Spindeln ( größer wie 8mm Steigung )
Gibt es Zahnriemenräder die innen schon eine Trapezmutter haben ?


Gruß

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1 Drucker: [forums.reprap.org]
2 Drucker: [forums.reprap.org]
3 Drucker: [forums.reprap.org]

... da würden sich evtl. auch Zahnstangen anbieten - hab' mir mal extrem günstig 10 Zahnstangen mit 1m Länge aus einem Forumsangebot schicken lassen und mir passend dazu ein paar POM-Zahnräder bei Amazon bestellt

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Viktor
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Endlich mal wieder ein interessantes Projekt.
Hast du dir auch einmal überlegt mit Zahnstangen zu arbeiten und den Motor auf die bewegte Achse zu setzen? Könnte bei dieser Länge eine kostengünstige Variante sein.

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Gruass us dr Schwiiz
Hansjürg

Zahnstange könnte man auch machen…... Habe keinerlei Erfahrung damit. Worauf ist dabei zu achten? Wie ist da die Auflösung? Wie genau sind bezahlbare Zahnstangen?
Gibt es schon jemanden, der das gemacht hat für einen 3-D Drucker?

Probleme wird auch das Spiel sein, gibt ja keinen „Umschlingungswinkel“ ala Zahnriemen…

Vielleicht 2 Zahnräder auf eine Zahnstange hintereinander die mit einem kleinen Zahnriemen verbunden sind ?

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 03.03.25 12:25.

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1 Drucker: [forums.reprap.org]
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Ich selbst habe mit den Zahnstangen auch keine Erfahrung vorzuweisen.
um etwas brainstorming zu betreiben, frage ich gerne chatgpt:
Beim Bau eines großen 3D-Druckers gibt es verschiedene Antriebsmöglichkeiten für die X- und Y-Achse, die sich in Präzision, Geschwindigkeit, Kosten und Wartung unterscheiden. Hier sind einige gängige Methoden:
1. Riemenantrieb (GT2, GT3, GT5, HTD)

Funktionsweise: Ein Zahnriemen bewegt die Achse über einen Motor mit Riemenscheiben.
Vorteile:
Günstig und einfach umzusetzen
Hohe Geschwindigkeit möglich
Leise und wartungsarm
Nachteile:
Geringere Präzision als Kugelgewindespindeln (kann sich dehnen)
Bei großen Maschinen (>1m) können Riemen durchhängen

Geeignet für: Schnelle und leichte Drucksysteme, CoreXY, H-Bot
2. Kugelgewindespindel (T8, T12, T16)

Funktionsweise: Eine rotierende Spindel bewegt eine Mutter, die mit der Achse verbunden ist.
Vorteile:
Sehr hohe Präzision und Wiederholbarkeit
Kein Riemenspannungsproblem
Nachteile:
Langsamer als Riemenantrieb
Teurer und schwerer
Benötigt Schmierung und Wartung

Geeignet für: Hochpräzise Maschinen, z. B. CNC-Hybrid-Systeme
3. Zahnstangenantrieb (Rack & Pinion)

Funktionsweise: Ein Zahnrad läuft auf einer starren Zahnstange.
Vorteile:
Gut für große Formate (>1m)
Hohe Kraftübertragung möglich
Kein Nachgeben wie bei Riemen
Nachteile:
Komplexer Aufbau
Höhere Kosten als Riemenantrieb
Spiel (Backlash) kann auftreten

Geeignet für: Sehr große 3D-Drucker (>1m²)
4. Linearmotoren (Magnetische Antriebe)

Funktionsweise: Elektromagneten bewegen die Achse direkt.
Vorteile:
Sehr hohe Geschwindigkeit und Präzision
Kein mechanischer Verschleiß (da kein Kontakt)
Nachteile:
Extrem teuer
Komplexe Steuerung erforderlich

Geeignet für: Industrieanwendungen
5. Seilzug-/Drahtseilantrieb

Funktionsweise: Stahlseile oder hochfeste Kunststoffseile werden auf eine Trommel gewickelt.
Vorteile:
Extrem große Druckbereiche möglich
Leicht und kostengünstig
Nachteile:
Spannung muss genau geregelt werden
Nicht so präzise wie Kugelgewindespindeln

Geeignet für: Sehr große 3D-Drucker mit niedriger Präzisionsanforderung
Welche Lösung ist für dich die beste?

Für große CoreXY-Drucker (bis ca. 1m²) → GT3/GT5-Riemenantrieb
Für sehr große Drucker (>1m²) mit hoher Präzision → Zahnstangenantrieb oder Kugelgewindespindeln
Für extreme Druckgrößen (>2m²) → Seilzug oder Zahnstange
Wenn Geld keine Rolle spielt → Linearmotoren

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Gruass us dr Schwiiz
Hansjürg

... Zahnstangen-Antriebe lassen sich mit unterschiedlichen Optionen auch spielfrei konfigurieren ... die Inspiration für meinen ersten CO2-Lasecutter - mit Seilzügen und beide Motoren "fix" an einer Seite - habe ich mir vom mechanischen Aufbau und Antrieb eines Hafenkrans im hamburger Hafen geholt

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Viktor
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Scheint kein Weg an der Igus Steilspindel vorbeizugehen falls ich keinen Zahnriemen nutzen will….

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3 Drucker: [forums.reprap.org]

... von den kleinen "Messemustern" der Steilspindel habe ich einige da (gab's als kostenlsen give-away auf einigen Messen) -- die isnd aber auch nicht spielfrei bzw. neigen zu Verschleiß der Kunststoff-Mutter

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Viktor
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Hallo,

also ich hatte mal vor vielen Jahren einen Versuch am laufen mit TR12x16 Spindeln. Das bedeutet 12mm Durchmesser bei 16mm Steigung. War schön schnell, aber extrem laut. Hatte dann die Messing Muttern gegen Nylon getauscht, wurde etwas leiser, aber selbst das war mir noch zu laut. Habe wieder auf Riemenantrieb zurück gebaut. Den Backslash hatte ich per Software eingestellt, brauchte also keine Speziellen Muttern.

Momentan steht leider noch ein großer Drucker in der Ecke mit einem Druckvolumen von 500 x 500 mm Heizbett der ca 1.000mm hoch drucken soll. Ist für Vasen usw. Habe Kugelumlaufspindeln verbaut, aber ich bekomme die Mechanik nicht akustisch entkoppelt. Ist mir viel zu laut wenn die Kugelumlaufspindel direkt an den Alu Rahmen geschraubt wird. Schrittmotoren sind mit Gummi und Riemenübertragung voll entkoppelt. Mit Gummi Matten als Entkopplung der Spindel Lagerung wird es einfach zu instabil und ich glaube das wird im Druck sichtbar. Werde wohl auch wieder einen Stabilen Riemenantrieb aufbauen müssen. Oder man müsste einen so stabilem Rahmen bauen das man einen Kran braucht um den Drucker bewegen zu können.

mfg,
Rickenharp

Für dich wären noch die igus steilspindeln eine Option, sind mit Kunststoff Mutter sehr leise (eigentlich unhörbar). Habe das vor Jahren in der Firma in einem Drucker verbaut, läuft sehr zuverlässig

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 07.03.25 15:35.

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