Änderungen / Umbauten in Bauphase 1 Schritt 2 - 4
Hallo Bastler
In Bauphase 1 Schritt 2, 3 und 4 hat sich leider auch wieder gezeigt, dass es mehrere Mängel gibt. Mal ganz abgesehen davon, dass der gegossene Erdunterstützungsarm durch das Bearbeiten nach dem Gießen nicht mehr rund und zum Teil bis zu 0,5 mm untermaßig ist (siehe Bild 1, soll 5 mm ist teilweise nur 4,5 mm), haben die einzelnen Zahnräder und die untere Spindel doch reichlich Spiel, was ich persönlich so nicht hinnehme. Bedingt durch den fehlenden Anschlag oben am 54 – zähnigen abgeschrägten Zahnrad, ergibt das ganze ein einziges wackliges Gebilde. Durch das insgesamt großzügige Spiel, drückt sich das untere 91 - zähnige Zahnrad beim festziehen der Spindel zur Seite, wodurch das dann nicht mehr rund läuft.
Angedacht hatte ich, die einzelnen Zahnräder mittig aufzubohren und mit 8 mm Kugellager auszustatten. Da sich dies aber ohne spezielle Maschinen als schwer umsetzbar erwiesen hat und hier die Bauteile teilweise auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zueinander drehen, habe ich meinen ursprünglichen Plan verworfen und mich für eine andere Lösung entschieden. Diese erfordert zum einen keine Bohrarbeiten und zum anderen werden die kritischen Stellen, an denen die Bauteile auf den Kunststoffscheiben reiben beseitigt – hier nun meine Version.
Benötigtes Material:
3 x Axialkugellager F5 – 12 Maße: 5 x 12 x 4
1 x Axialrollenlager AXK 0515 Maße: 5 x 15 x 4 gibt es z.B. hier: www.kugellagershop-berlin.de
1 x Messing - Hutmutter M 5 – gibt es in jedem gut ausgestatteten Baumarkt
1 x Messingrohr 5 x 4,55 mm – gibt es z.B. bei Ebay
1 x Messingrohr 7 x 5 mm – gibt es z.B. bei Ebay
- eventuell Schraubensicherungsmasse, die noch vom Orreryumbau übrig ist
Benötigtes Werkzeug:
Außen – Gewindeschneider M 5
Rohrschneider
Schlüsselfeilen
Schleifpapier verschiedene Körnung
Vorab erst einmal etwas zum Unterschied zwischen Axialkugel – und Axialrollenlager. Der Unterschied beim Aufbau der beiden Lagertypen sagt ja schon der Name – einmal mit Rollen und einmal mit Kugeln. Zu den Axialkugellagern ist zu sagen, dass die eine Lagerhälfte genau 5 mm und die andere minimal größer gebohrt ist, damit eine Seite immer einen festen Sitz hat und sich auch das Lager wirklich dreht. Dies ist bei Axialrollenlager nicht der Fall, hier sind beide Lagerhälften gleichmäßig gebohrt. Außerdem nehmen die Axialkugellager mit zunehmendem Durchmesser auch an Höhe zu, die Axialrollenlager bleiben im Miniaturbereich aber immer 4 mm hoch.
Beide Lagertypen werden auch als Drucklager bezeichnet und können somit dementsprechend eingesetzt werden.
Als erstes habe ich mir den Erdunterstützungsarm vorgenommen. Hier muss erst einmal die Grundvoraussetzung geschaffen werden, dass die Welle auch rundum und insgesamt 5 mm Außendurchmesser hat, damit die Zahnräder und die Lager richtig sitzen. Dazu habe ich die größer gebohrte Lagerhälfte von Axialkugellager und dann das 54 – zähnige abgeschrägte Zahnrad aufgeschoben, so dass es exakt in das 18 – zähnige abgeschrägte Zahnrad greift, mit diesem eine Flucht bildet und sich einwandfrei drehen lässt. Dann habe ich oberhalb der Lagerhälfte mit dem Permanentstift, der noch vom Orreryumbau da ist, eine Markierung auf den Erdunterstützungsarm gesetzt. Dies habe ich so gewählt, damit später der Übergang zum aufgesteckten Messingrohr durch das Lager abgedeckt wird. Nun habe ich den Erdunterstützungsarm vorsichtig zwischen zwei Holzplatten in den Schraubstock geklemmt und von unten bis an die Markierung heran ein M 5 Gewinde geschnitten. Durch das Gewindeschneiden bekommt die Achse einen gleichmäßigen Durchmesser und es muss später nur noch wenig mit Schleifpapier nachgearbeitete werden. Damit an dem eingespannten Ende keine Schäden entstehen, habe ich den gesamten Bereich vom Erdunterstützungsarm großzügig mit Isolierband umwickelt und eine alte Socke drüber gestülpt.
Bevor jetzt die Messingrohre zugeschnitten werden, muss erst einmal berücksichtig werden, dass durch die Axialkugel- und das Axialrollenlager Abweichungen entstehen, die ausgeglichen werden müssen, damit dann auch alles an der richtigen Stelle sitzt. Das erste Axialkugellager kommt über das 54 – zähnige abgeschrägte Zahnrad, hier entsteht keine Differenz. Das zweite Axialkugellager kommt zwischen dem 14 – zähnigen Kettenrad und dem kurzen Abstandhalter, die mittlere Plastik – Unterlegscheibe entfällt. Hier entsteht eine Differenz von 2 mm, da die mittlere Plastik – Unterlegscheibe 2 mm stark und das Axialkugellager 4 mm stark ist. Das Axialrollenlager kommt zwischen Messing – Spindelstellring und dem Erdarm, die große Plastik – Unterlegscheibe entfällt. Hier entsteht eine Differenz von 2,5 mm, da die große Plastik – Unterlegscheibe 1,5 mm stark und das Axialrollenlager 4 mm stark ist. Das dritte Axialkugellager kommt unten zwischen Erdarm und Sicherungsring, wobei hier ebenfalls die Plastik – Unterlegscheibe entfällt und der Sicherungsring durch die Messing – Hutmutter ersetzt wird. Für die Hutmutter unten am Erdunterstützungsarm wird ein Stück Gewinde benötigt. Der originale Sicherungsring ist 5 mm stark. Die Plastik – Unterlegscheibe ist 2 mm stark, macht zusammen 7 mm. Das Axialkugellager ist 4 mm stark, es bleiben also 3 mm wo das Gewinde genutzt werden kann. Somit muss von dem Messingrohr 5 x 4,55 ein Stück abgeschnitten werden das oben am Ende vom Gewinde anliegt und unten 3 mm Gewinde frei lässt, also hier individuell Maß nehmen.
Der kurze Abstandhalter ist original 14 mm lang, die beiden Differenzen betragen 2,5 mm und 2 mm, macht zusammen 4,5 mm. Da der kurze Abstandhalter somit zu lang ist, muss von dem Messingrohr 7 x 5 mm ein 9,5 mm langes Stück abgeschnitten werden, was dann den kurzen Abstandhalter ersetzt und die Differenzen ausgleicht.
Achtung:
Bei dem unteren 91 – zähnigen Zahnrad ist zu beachten, dass dies am Ende 2,5 mm höher sitzt als ursprünglich. Dies muss sich natürlich auch bei den anderen beiden, noch folgenden 91 – zähnigen Zahnrädern in dieser Ebene fortsetzen. Deshalb wird hier auch ein Axialrollenlager verwendet, da diese wie oben schon beschrieben in allen anderen Größen immer 4 mm hoch sind.
Nun müssen mit Schleifpapier die Flanken vom Gewinde auf dem Erdunterstützungsarm soweit abgeschliffen werden, bis sich das 5 x 4,55 mm Messingrohr straff aufschieben bzw. aufdrehen lässt. Am oberen Ende habe ich mit der Schlüsselfeile einen anständigen Übergang gefeilt, damit das Messingrohr oben gut anliegen kann. Diese „Naht“ ist wie schon erwähnt später durch das Axialkugellager abgedeckt.
Jetzt habe ich die kleiner gebohrte Lagerhälfte vom oberen Axialkugellager über dem Gewinde auf den Erdunterstützungsarm gesteckt und erst einmal grob fixiert. Dann den Kugelkäfig, die größer gebohrte Lagerhälfte und das 54 – zähnige abgeschrägte Zahnrad aufstecken und dieses dann zusammen mit der oberen Lagerhälfte durch drücken ausrichten. Im Normalfall sollte die kleiner gebohrte Lagerhälfte straff auf dem Erdunterstützungsarm sitzen, da diese sich ja oberhalb vom Gewinde befindet. Sollte dies nicht der Fall sein, muss diese Lagerhälfte entweder geklebt oder mit einem Sicherungsring fixiert werden, dass war in meinem Fall aber nicht nötig. Wenn das alles richtig sitzt, wird der lange Abstandhalter, das 14 – zähnige Kettenrad, das zweite Axialkugellager mit der größer gebohrten Lagerhälfte zum Kettenrad, das angefertigte Messingrohr 7 x 5 mm, der Messing – Spindelstellring mit dem vormontierten 91 – zähnigen Zahnrad und das Axialrollenlager aufgesteckt. Die ganze Einheit wird dann durch die vormontierten Kugellager im Erdarm geschoben, bis das Axialrollenlager am Erdarm anliegt. Zum Schluss unten das dritte Axialkugellager mit der größer gebohrten Lagerhälfte zum Erdarm aufstecken und die Messing – Hutmutter aufdrehen. Zur Sicherheit sollte das Gewinde der Hutmutter ganz leicht mit Schraubensicherungsmasse eingestrichen werden. Die Hutmutter dreht sich dann etwas schwerer, kann sich aber nicht von selbst abdrehen.
Durch die Hutmutter sind die originalen Kunststofffüße vom Tellurium etwas zu kurz, weshalb ich dann an 3 Füßen zusätzlich die alten Füße vom Orrery mit der spitzen Seite nach unten angeklebt habe.
Jetzt kann die ganze Einheit aufgestellt werden und die Feineinstellungen können beginnen.
Der Gewindestift im Spindelstellring sollte vorerst gelöst bleiben. An der Hutmutter kann man nun mit zwei Fingern das Lagerspiel einstellen, so dass sich alles spielfrei leicht und ohne Widerstand drehen lässt. Wenn dass passt, kann man den Gewindestift im Spindelstellring festziehen und eventuell noch mal das untere Axialrollenlager nachstellen - fertig.
Wem die Lager von der Optik her nicht gefallen, kann die Lagerhälften vorher noch mit Messingspray lackieren.
Bei diesem Aufbau hat man die Möglichkeit, jeder Zeit eventuell entstehendes Spiel durch drehen der Hutmutter zu korrigieren. Außerdem tragen diese Lager problemlos das Gewicht der kompletten Einheit und der Antriebskette. Unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten der einzelnen Bauteile zueinander werden fast verschleißfrei aufgefangen. Die komplette Einheit und die einzelnen Baugruppen drehen sich butterweich, ohne hakeln, ohne wackeln und vor allem ohne zu eiern.
Gruß Michael