Ein Roller-Chain-Cube solls werden

Hallo,

Nachdem ich mir schon einge Zeit Gedanken mache wie ich mir einen für mich passenden Drucker baue und ich auch schon die ersten Teile bei mir dazu habe beginne ich hier mal die Entwicklung des Roller-Chain-Cubes.

Meine grundsätzlchen Vorgaben sind ein Bauraum vom 3 x 400mm, Ein Temperierter Druckraum, für alle gängigen Kunststoffe geeignet, präzise selbst bei niedrigesten Layerhöhen und höheren Druckgeschwindigkeiten und ausbaufähig.

Als Druckbett habe ich dafür schon eine Keramikdruckplatte, die sich auch bei Wärme nicht verzieht und auch höhere Temperaturen wegsteckt.
Die Fürhrungen von x und Y Achse werde ich aus Linearschienen mit Kugekumlaufgeführten Wagen bauen. Die ersten beiden dazu habe ich schon gefunden.
Für die Z-Achse überlege ich noch ob jeweils 2 12mm, oder 16mm gehärtete Rundstäbe die richtige Wahl sind. Die Höhenverstellung der Z-Achse soll durch jeweils an einer Seite zwischen Zwei Führungswellen angebrachte Trapezspindel genacht werden. Diese sind auch schon da.
Für meinen Cube werde ich keine Zahnriemen einsetzen, da mr dieser auf die notwendigen Länge zu elastisch ist. Ich werde dafür ein 5mm Rollenkette verwenden die mit jeweils ca. 10kg vorgespannt und mit einem angepaßten Antriebsrad angetrieben wird. Der Polygoneffekt ist mir durchaus bekannt, kann aber mit einem entsprechenden Design des Kettenrades behoben werden.
Was ich dazu momentan überlege ist, ob und wie ich die X und Y-Achse von den Motroren ansteuere. Jede Achse direkt mit einem dafür zuständigen Motor, was sicherlich die einfache Variante wäre. oder beide Achsen durch Umlenkungen im Mix durch beide Motoren. Das hätte die Möglichkeit die Motoren ausserhalb des beheizten Gehäuses zu legen und es wäre machbar die Motoren fest zu montieren ohne daß einer auf dem Schlitten mitfahren muß. Dafür ist die Anlenkung wesentlich komplizierter.

Das Hotend habe ich gerade im Test und es macht langsam das was ich mir vorstelle und den Bodwenextruder dazu baue ich noch.

Gruß Edwin

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 06.12.14 17:10.

Nun führe ich gleich mal was zusammen.

Hier sind meine Versuche zum Hotend und den Düsen, die für dieses Projekt gedacht sind.

[forums.reprap.org]

Ein klein wenig geht es schon weiter.

momentan bin ich dabei die grundsätzlichen Maße meiner Konstruktion zu finden.
In meiner ersten Zeichnung ist der Cube 700mm hoch, 660mm tief und 720mm breit.



Das ist aber nur eine erste Arbeitszeichnung und vielleicht noch etwas zu klein in den Ausmaßen. Trotzdem möchte die meinen Drucker natürlich so kompakt als möglich bauen. Für die endgültigen Ausmaße warte ich aber noch einige Bauteile ab und lege die endgültige Größe dann um die Lineartechnk fest. Diese muß ich aber noch konstruieren.

Ich bin auch gerade am Überlegen ob ich für die Führungen der Z-Achse 12mm, oder besser 16mm Rundstangen verwenden werde. Zum Verstellen habe ich 2st. 12x2mm Trapezgewindespindeln vorgesehen. Die X- und Y-Achse werden mit Kugellagerten Wagen auf linearschienen geführt.

Gruß Edwin

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.12.14 11:16.

Bin schon gespannt wie das Teil aussieht und Funktioniert, wünsche dir viel Spass beim Bauen/Zeichnen.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.12.14 16:08.

Quote
Edwin
...... Ich bin auch gerade am Überlegen ob ich für die Führungen der Z-Achse 12mm, oder besser 16mm Rundstangen verwenden werde. Zum Verstellen habe ich 2st. 12x2mm Trapezgewindespindeln vorgesehen. ......

Hallo Edwin,

ich bin ja auch gerade an Planung und Bau von einen ähnlich großen Cube.
Ich verwende als Führung für die Z-Achse 16mm unterstützte Wellen.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.12.14 23:34.

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Viele Grüße aus Leipzig
Thomas

wozu bitte diese massiven wellen für die Z achse?
willst du das bett nur einseitig lagern?

Das bin ich ja noch am überlegen.

ich will das Bett beidseitig über zwei Schlitten führen.

Das Gewicht spielt keine Rolle, da es fest eingebaut wird.
16mm Führungen sollten durch den größeren Durchmesser weniger verkanten und dadurch vielleicht auch leichter laufen.
12mm Führungen benötigen weniger Platz und sind etwas günstiger.

Die Stabilität sollte bei beiden Varianten mehr als ausreichend sein, aber ich lasse mir so etwas immer genrne erst durch den Kopf gehen.

Ach ja,.. ein Dualextruder ist von mir zuerstmal nicht vorgesehen. Trotzdem werde ich den dafür notwendigen Platz für die Möglichkeit einer Nachrüstung vorsehen, wobei ich eine solchen sicherlich nicht nebeneinander montieren werde. Ich habe da eine ganz andere Vorstellung, aber das wird mal ein anderes Thema.

Guß Edwin

ich würd 10er wellen nehmen und aus.
das Gewicht tragen ja sowieso die 2 spindeln, und so lange du die gut ausgerichtet hast wüsste ich nicht wieso da etwas verkanntent sollte?
Maximal würde ich über eine 3. spindel nachdenken, um es besser "ausrichten" zu können.

Hallo Mantus,

ich habe ja auch CNC-Fräsen und da funktioniert es mit zwei Spindeln problemlos wenn die Führungen stimmen.

Ich bin dazu nur noch am Überlegen ob ich die Spindeln hänge und von oben mit jeweils einem Schrittmotor antriebe, oder von unten über einen gemeinsamen der dann auch beide mit einem Zahnriemen ansteuern darf. Hier sind die Anforderungen an den Riemen nicht so groß wie bei den schnell bewegenden X und Y-Achsen.

Gruß Edwin

ich persönlich würd die 2. Variante nehmen

Hi,
Ich würde dir auch zu dem Riemen raten. Wenn es zu Schrittverlusten kommt oder eine Spindel sich leicht verdreht (wenn die Motoren aus sind) musst du jedes mal die Achse neu ausrichten.

Ich habe CNC-Fräsen mit jeweils einem Schrittmotor an einer Spindel an den beiden Seiten und bis heute keinerlei Probleme wenn man da nicht von Hand rumdreht.

Trotzdem zieht es mich auch mehr zu einem zentralen Antrieb mit Zanriemen in diesem Fall, aber mehr wegen der Elektronik. Ursprünglich wollte ich ja Rumba einsetzen und die hat 6 Ausgänge. Da ich aber mittlerweile sehe, daß ich eine wesentlich rechenstärkere Elektronik benötige, wie Radds, oder das Smothieboard, muß ich mit 5 Ausgängen auskommen und zwei Schittmotore auf einen Anschluß zu koppeln,....davon halte ich nichts. Dazu kommt, daß ich Gewindespindeln mit 2mm Steigung einsetze, was ja eine relatv hohe Untersetzung darstellt, was wiederum das notwendige Dehmoment reduziert.

Radds hat Standard 6 Treiberplätze. 2 Plätze mit doppeltem Anschluss. Und Notfalls kann man noch ne Erweiterung für zwei weitere Treiber anbringen.
[www.dr-henschke.de]

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Triffid Hunter's Calibration Guide

--> X <-- Drill for new Monitor

Most important Gcode.

Quote
Edwin
Ich habe CNC-Fräsen mit jeweils einem Schrittmotor an einer Spindel an den beiden Seiten und bis heute keinerlei Probleme wenn man da nicht von Hand rumdreht.

naja bei einer Portalfräse mit 2 motoren für die Y führung kannst das finde ich nicht vergleichen.

Warum nicht???

Das System ist ähnlich und nur liegend und die Sache wird wesentlich mehr bewegt als die Z-Achse eines Druckers und das mit Einwirkung von höheren Kräften durch den Fräser.

genau "nur liegend" da dreht sich durchdas eigengewicht bei erschütterungen nichts
was verkannten und die möglichkeiten der verdrehens eines der beiden motoren eine komplett andere sache.

Na Ja,

jetzt warte ich erstmal auf die Linearschienen der Y-Achse und am Montag gehts auf den Schrottplatz. Dieser hat manchmal dutzende aus den teuren Aluprofilen zusammengebaute Industrieautomaten zum zerlegen rumstehen. Da habe ich mir schon öfter zum Kilopreis die Sachen geholt. Man muß nur Glück haben.

Gruß Edwin

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 13.12.14 06:09.

Die Linearschinen für X und Y-Achse sind auch heute eingetroffen.



So kann ich nun beginnen um diese beiden Führungen herum den Drucker genauer zu konstrieren.
Im neuen Jahr werde ich mir dann noch die Führungen der Z-Achse und die ketten bestellen. Mit diesen werde ich mal eine Versuch machen ob man sie auch liegend verwenden kann. Dann wäre einen X/Y-Ansteuerung über zwei Motoren im Mix möglich. Ansonsten muß ich die Achsen konventionell aufbauen.

Nachdem ich ja nun die Linearschinen habe kann ich damit beginnen den Drucker genauer zu konstruieren. Die Länge und Breite mit 2 x 700mm stehen damit schon mal fest, nur die Höhe wird sich nochmal etwas ändern.



Mittlerweile habe ich mich auch mit jemanden unterhalten der beruflich mit Ketten zu tun hat und ein X/Y Core scheidet nun aus da liegende Ketten ohne ausreichende Führung sehr ungenau und Verschleißanfällig sind und diese kann man hier nicht so bauen.

Für die Verfahrwege der X und Y-Achse habe ich genug Spielraum gelassen auch einen Dualextruder, oder Anderes einbauen zu können und trotzdem etwas mehr als 400mm Verfahrweg zu haben. Nun kann ich mich langsam auf die Konstruktion der Z-Achse konzentrieren und dann vielleicht die ersten Befestigungen zeichnen und aus HT-PLA drucken.

Jetzt komm aber bitte nicht auch noch du auf die verrückte Idee, die Linearführungen einfach so zu verbauen.

Sven

Warum nicht?

Die sind gehärtet und es wird nicht viel bewegte Last auf eine für die Führungen relativ kleine Spannweite darauf gebaut. Wenn ich die mit einem Aluprofil verschraube stabilisieren die noch das Profil, aber nicht umgekehrt.
Hast Du mal ausgerechnet was es da für Kräfte benötigt um die Schienen überhaupt nur minimal zu verformen und verdrehen werde ich die nicht.

Gruß Edwin

Ich hab genug Schienen verbaut. Na dann verbau die mal so. Ich hatte, bis auf eine, noch keine in der Hand, die den Test mit dem Haarlinieal stand hielt. Die waren fast alle tordiert und krumm. Was auch nicht schlimm ist, wenn man die Herstellerhinweise zur Montage berücksichtigt. Na dann...viel Glück.

Und eine 40x40 Profil ist wesentlich steifer, als deine Schiene bei niedrigerem E-Modul. Der Randfaserabstand allein ist da entscheidend. Und ob gehärtet oder nicht, vollkommen schnuppe. E-Modul bleibt Emodul.

Gruß Sven

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 21.12.14 10:28.

Hallo Sven,

ich werde die Schienen nochmal genau betrachten ob die auch wirklich gerade sind. Wenn nicht werden die einfach in der Hydraulikpresse gerichtet.

Gruße Edwin

Leg mal ein großes Tuschier- oder Haarlinieal drüber. Ist ja keine Kritik, will dich nur vor nem Fehler bewahren. Schienen werden eben erst durch ihre Verschraubung auf einer Fläche hoher Güte gerade und verzugsfrei.
[www.skcnc.de]

Les das einfach mal....

Gruß Sven

Ich messe das normalerweise mit einem entsprechenden Taster, aber ich überlege mir da mal was in der Konstruktion, da ich nicht höher kommen will und gerne Maschinen so einfach wie es mur mölich ist baue. Ein kleiner Kunstgriff fällt mir dazu aber schon ein.

Ich habe es mal umgezeichnet auf 20x20mm Profile. Das sollte dann normalerweise reichen, da ich die bewegten Massen auch so gering als möglich halten möchte.



Jetzt muß ich mir nur noch einfallen lassen wie ich die X-Achse jetzt am besten antreibe, da ich ja mit wesentlich höheren Vorspannungen als bei Zahnriemen arbeiten will und die Achse des Schrittmotors nur gering belastet sein soll. Wie ich es mir ausgedacht hatte funktioniert es so jetzt nicht mehr.

Hallo Edwin,

also bei deinem Baraum würde ich nicht auf 20x20mm Profile gehen, da sollte es schon 40x40mm sein (meine Meinung).

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Viele Grüße aus Leipzig
Thomas

Hallo Thomas,

Den Bauraum habe ich mit 40 x 40mm Profilen geplant. Die 20 x 20mm Profile verwende ich nur als Auflage der Linearschinen und für die Druckplatte.

Nachdem ich den Baubericht von Legion nochmal genauer durchgelesen habe werde ich auch nochmal die Verwendung der IGUS Gewindespindeln statt der Ketten überprüfen. Das wäre dann vielleicht nochmal etwas einfacher, präziser und nur minimal teurer.

Gruß Edwin

Nachdem ich mich ein wenig mit den IGUS Steilgewinsespindeln befast habe, war natürlich dazu auch eine neue Zeichnung notwendig.



Vorgesehen sind dazu 10mm Spindeln mit 25mm Steigung. Die Steigung von 25mm sollte für eine akzeptable Verfahrgeschwindigkeit ausreichend sein und auch für die auftretenden Belastungen.
Genauso habe ich jetzt auch weitgehend die Z-Achse eingezeichnet.
Durch die Spindeln sollte sich auch der Effekt ergeben, daß der Drucker sehr leise werden könnte.

Die ganzen Halterungen und Lager sind allerdings noch nicht vollständig ausgearbeitet.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 25.12.14 13:12.

Um auch mal was Praktisches zu machen habe ich gestern angefangen mir eine Energiekette zu drucken. Ich brauche ja zwei davon.
Eigendlich wollte ich diese aus blauen ABS machen, womit ich aber auf überraschende Schwierigkeiten stieß.
Das Blaue ABS hat im Gegensatz zum orangen ABS und auch anderen Farben des selben Herstellers so seine Schwierigkeiten,....schade.
Also habe ich mal ein paar Glieder in orange gedruckt die schon beim ersten Mal brauchbar waren.

Hier auf dem Bild die am besten gelungenen Blauen und daneben die Orangen, die ich nur so aus dem Handgelenk gesliced hatte.