Laufschiene / Zahnstange

Ich denke gerade über einen Ersatz für die Zahnriemen nach. Mein Favorit dabei ist eine Laufschiene.




Wenn ich die roten Flächen mit Schmirgelpapier beklebe, müsste das doch eine Super-Traktion ergeben, oder? Für die Schiene geht vielleicht auch ein Alu-U-Profil.

Im Moment probiere ich gerade mit einer gedruckten Heringbone-Zahnstange herum.

Aber die Zahnriemen will ich auf jeden Fall loswerden. Seit ich auf einem Spiegel drucke, auf den eine Lampe leuchtet und das Licht an die Wand projiziert, sehe ich in riesiger Vergrößerung, wie die Zahnriemen nachschwingen.

Theoretisch sollte ich eine Genauigkeit von 1/64 mm erreichen. Aber mit diesen "Gummibändern" kann man das total vergessen. Und besonders fies finde ich, dass der Zahnriemen ausleiert und damit nicht mehr linear läuft. Stellt man ihn zu locker ein, um das zu vermeiden, bekommt der Schlitten Spiel.

Für's erste habe ich mir den X-Schlitten vorgenommen. Das Resultat soll dann so aussehen:



Die Teile habe ich schon alle gedruckt.

Dass die Stange an der Seite rausguckt, nehme ich gerne in Kauf. Lieber ein hässlicher Drucker als ein hässlicher Druck.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.04.12 13:14.

Hier sind die "Ersatzteile":

Et voila:



[www.thingiverse.com]

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.04.12 15:44.

Hallo theodleif,
interessanter Ansatz, der Vorteil ist es gibt noch ein reproduziertes Bauelement.
Der Nachteil ist vielleicht dass so eine Zahnstange Spiel benötigt, damit sie verschleißarm und sauber funktioniert, Ist das für das Drucken nicht von Nachteil?
Gruß Philipp

Hallo Philipp,

ich will die Zahnstange demnächst aus dem weichen PLA drucken. Es steckt ja eh eine 6mm Gewindestange drin, die für Stabilität sorgt.

Ich denke, mit dem gummiähnlichen PLA wird das dann wieder ähnlich leicht laufen wie die Zahnriemen.

Probleme habe ich noch etwas mit der Motorleistung. Deshalb will ich von 1/16 auf 1/8 Mikroschritte runtergehen. Dann bin ich mit der Auflösung bei 9,6 Schritten pro Millimeter. Spiel habe ich keines entdecken können. Ich denke, das liegt sicher auch an meinem relativ großen Zahnrad (32 Zähne), bei dem recht viele Zähne in die Zahnstange greifen.

Bisher sieht das eigentlich recht ermutigend aus. Und wenn man von den Zahnriemen wegkäme, wäre das wieder ein Schritt Richtung reprap.

Viele Grüße

Detlef

Ich denke nicht das das weiche PLA da einen Vorteil bringt, das dürfte dir nur Ärger mit der Genauigkeit beim Druck bringen.
Wie wäre es mit Zahnstange und Zahnrad als Fischgräte? Das sollte einen sehr weichen und sauberen Transport bringen.

Ist Fischgräte was anderes als Herringbone?

Nein. Auf Deutsch heißt das allerdings ohnehin Pfeilverzahnung.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 14.04.12 08:01.

laut www.dict.cc :


herringbone
textil. Fischgrätenstich {m}
archi. Fischgrätenverband {m}

herringbone gear
tech. Doppelschrägstirnrad {n}

---

Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

Reprap-fab.org

Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.

Wie auch immer, das habe ich im Einsatz. Ich habe mir jetzt mal ein kleineres Zahnrad (8 Zähne) gedruckt, da der Motor mit dem großen (32 Zähne) an der Leistungsgrenze steht. Die Halterung für die untere Andruckrolle habe ich neu konstruiert. Die Rolle sitzt jetzt auf einem Hebelarm, der mit einer Feder gegen die Zahnstange gezogen wird.

Das sieht dann so aus:



Sehr wichtig ist, dass Zahnstange und Zahnrad genau gedruckt werden. Ich bin mit der Druckgeschwindigkeit extra auf 12 mm/sec runter gegangen.

Hallo Detlef,

die Idee gefällt mir.
Was mir an der Stelle nicht so gefällt ist die Pfeilverzahnung. Da hier wohl eher ruhiger und präziser Lauf anstatt Drehmoment notwendig ist würde ich auf Schrägverzahnung gehen.

Das allerdings nur als Tip meiner Seits..

Die Pfeilverzahnung hält die Zahnstange in Y-Richtung in der Spur. Bei einer Schrägverzahnung kann sie Dir rausrutschen, es sei denn Du baust weitere Rollen ein.

Hier übrigens mit eingezeichneter Feder:

Ah ok.. des is also der Hintergrund - verstanden.

Moin, moin Detlef,
mich würde interessieren wie du das Zahnrad und die Zahnstange konstruiert hast.
Gibt es dafür eventuell stl-Vorlagen ?
Vielen Dank für eine Antwort.
So long
Thomas

Moin Thomas,
Herringbone
guckst du hier.
Gruss Reiner

---

Ich könnte es auf meine Tastatur schieben, aber nein ich war es selber.

@ Holzwurm,

Danke, manchmal sieht man den Wald vor Bäumen nicht. ;-}

Cheers
Thomas

Hallo Tomas,

hier ist, was Du dafür brauchst. Den Zahnstangenhalter musst Du an Deinen X-Schlitten anpassen.

Rack_Herringbone macht das Zahnrad und die Zahnstange. Das, was ich von beiden gerade nicht erzeugen will, kommentiere ich in Openscad mit einem * aus. Wenn Du ein großes Zahnrad erzeugen willst, musst Du nmult auf 4 setzen.

Viele Grüße

Detlef

So, nun ist auch der Plan für die Y-Achse fertig. Eine naheliegende Idee wäre gewesen, die Zahnstange unter den Tisch zu montieren, damit sie nicht heraussteht. Allerdings birgt das die Gefahr, dass der Andruck zwischen Zahnstange und Ritzel von den LM8UUs aufgefangen wird, womit der Schlitten schwerer ginge und die Wellen schneller verschleißen.

Kleine Korrektur:

Hi,

wenn man nich alles liest.. hat schon wer

Grüsse
Hirte

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 24.04.12 06:36.

Da hast Du mich ja fast überzeugt. Nie mehr um den Zahnriemen kümmern!
Wie sieht das eigentlich aus, wenn Du X auf Home fährst? Hebt die dann doch recht weit heraus stehende Zahnstange den Extruderschlitten leicht an? Wie lang ist die bei dir eigentlich die X-Achse, standard Mendle-Maß oder größer

Grüße von
Mirko

Recht flott. Und wenn der Motor bremst, dann steht der Schlitten. Die 6mm Gewindestange schwingt nicht nach. Kein Ärger mehr mit ausleiernden Gurten. 76.8 steps/mm.



Jetzt kommt die Y-Achse dran.

@ Mirko:

Home ist bei mir auf der anderen Seite, also weg vom Motor. Ich habe einen etwas längeren Schlitten konstruiert, damit der Motor nicht überhängt. Das kostet mich zwar etwas Verfahrweg, aber dafür läuft er gut. Abheben tut da nix. Ich häng das .scad mal an.

Ich werde mir mal probeweise einen bei mir passenden Motorhalter erstellen und das auch mal testen. In X habe ich 290mm Verfahrweg, die stehen dann auch rechts raus. Bin gespannt...

Der Mirko

Wenn das wirklich ein Problem wird, würde ich den Motor weiter herausverlagern. Das ändert das Teilungsverhältnis des Hebels. Der längere Schlitten dürfte dann auch besser sein.

Eventuell löst es das Hebelproblem auch, wenn Du statt der Gewindestange ein 6 mm Alurohr nimmst. Entweder druckst Du dann Klemmen, die Du auf die Stange schiebst, oder Du nimmst diese schraubbaren Schlauchschellen aus dem Baumarkt.

Mein X-Schlitten läuft auf Kugellagern, nicht mit LM8UU. Das ist nicht so anfällig bei kleinen Abstandsunterschieden zwischen den Gleitstangen.
Ich habe mal nachgemessen. Zwischen X-Schlitten und Motorwelle habe ich jetzt 11cm. Da wird bei weiteren 29cm Überhang nichts passiere. So schwer ist die Zahnstange ja nicht. Das mit dem Alu-Rohr ist eine trotzdem gute Idee. Da kann man Gewinde rauf schneiden und gut ist das ohne viel Gewicht.

Hoffentlich kommt diese Woche noch das bestellte ABS, damit ich das ausprobieren kann. Meine paar Reste reichen dafür wohl nicht mehr.

Gute Nacht sagt
Mirko

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 25.04.12 18:36.