Kitwood Hills Drehscheibe im Bau Teil 4

Hier ist nun der vierte und letzte Teil des Bauberichts.

Um das Schleifen der Bühne am äußeren Rand abzustellen musste ich nur wenig schleifen. Man sieht, das ich nicht mal so tief schleifen musste, wie die Lasur ins Holz eingedrungen ist. Reste sind immer noch zu erkennen.

Da es nun  nicht mehr nötig sein sollte, etwas an der Laufschiene zu modifizieren, konnte die Grube komplettiert werden. Es fehlen ja noch die Seitenwände der Grube, die vorher bewusst ausgelassen wurden. Die Wände sitzen stramm zwischen Boden und äußerem Ring.  Dadurch wird die ganze Scheibe deutlich stabiler.

Nun folgte noch einmal ein Test, ob sich die Bühne einwandfrei dreht. Macht sie natürlich. Danach wurden die Seitenwände mit dünnflüssigem Sekundenkleber verklebt.

Irgendwie war mir noch gar nicht bewusst, das die Scheibe ja sogar groß genug ist, um meine Stainz zusammen mit einem Magic Train Güterwagen aufzunehmen. Das erweitert die Betriebsmöglichkeiten noch mehr.

Nun wurden farbliche Ausbesserungsarbeiten an der Bühne vorgenommen. Neben der einen Endplatte, die ich ja abschleifen musste, sind auch einige wenige Stellen an der Bühne selbst nicht gut genug geworden. Hat man vielleicht auf dem einen oder anderen Foto erkennen können. Und da ich schon mal mit der Lasur hantiert habe, mussten auch die Grubenwände und der äußere Ring „dran glauben“. Die Laufschiene habe ich abgeklebt, um nicht aus versehen Lasur drauf zu kleckern.

Wenn man mal vom Gestalten des eigentlichen Grubenbodens absieht, ist die Grube jetzt so weit  fertig.

Als nächstes habe ich mir ein Stück GT- Flexgleis auf die passende Länge zugeschnitten.

Wer GT nicht kennt, das ist eine Italienische Firma, die Flexgleise in H0 und N herstellt. Die Gleise werden in Deutschland im Direktvertrieb vom Importeur verkauft und stellen zur Zeit wohl die günstigste Möglichkeit dar, an fabrikneue  Code 100 Profile zu kommen. Eigentlich hat GT auch andere Profile (meint Flexgleise) mit Code 80 (Spur N) 83, und 92 (in H0) im Angebot. Doch ist außer den H0 Code 100 Gleisen meist nichts anderes lieferbar. Die Code 100 Gleise gibt es dafür gleich aus 3 verschiedenen Materialien (Messing, Neusilber, Stahl)  und mit zwei verschiedenfarbigen Schwellen (Braun und Schwarz)

Das man komplett montierte Flexgleise für das Geld bekommt, ist fast schon zweitrangig.  Tillig Elite Flexgleis sieht natürlich besser aus, aber kostet halt ein vielfaches mehr. Selbst das eher günstige Piko A- Gleis kostet mehr als doppelt so viel wie das GT Gleis. Wenn man die GT Gleise ein wenig „aufpimpt“ kann man sie durchaus überall, auch an sehr deutlich sichtbaren Stellen einbauen. Im weniger gut sichtbaren Bereich sowieso. Auf meiner tropischen Insel mit den nahezu vollständig eingesandeten Gleisen wäre ein teureres Gleissystem einfach nur verschwendet. Man würde sowieso nichts davon sehen.  Genug abgeschweift jetzt…

Nach dem Zuschneiden des Bühnengleises entfernt man die meisten Schwellen. Es bleiben nur wenige Übrig. Wie viele genau entnimmt man der Anleitung. Nun kann man den Stromanschluss von unten an die Profile anlöten. Aber aufpassen, der Bereich, in dem die Kabel angelötet werden können, ist sehr begrenzt. Reizt man diesen Bereich vollständig aus oder (so wie ich leider) geht etwas darüber hinaus, macht es Probleme, das Gleis hinterher passend auf die Bühne zu bauen.

Anschließend werden die Profile „eingerostet“…

Da jetzt also ohnehin mal wieder eine Pause zum Trocknen ansteht, habe ich gleich noch die Abdeckung für die Bühne, die Laufbretter lasiert. Sieht man mal vom Handlauf ab, wo ich noch gar nicht weiß, was ich damit mache, sollten die Malerarbeiten an der Scheibe jetzt aber so weit abgeschlossen sein.

Nachdem alles gut getrocknet ist, wird das Bühnengleis incl der Laufbretter angeklebt. Das Gleis wird nur durch die Laufbretter in Position gehalten, was aber gut funktioniert. Zum Kleben wird Kontaktkleber verwendet.

Während der Kontaktkleber ablüftet habe ich die Teile für den Handlauf zum Lackieren vorbereitet.

Ich habe die Holzteile mit einem schwarzen Filzstift angemalt (ging erstaunlich gut und ist super schnell trocken) und die Drähte wieder mit „Rost“. Zuerst wollte ich den Handlauf irgendwie Bunt und knallig machen, passend zum Karibik- Thema. ich habe mir dann aber gedacht, das hebe ich mir für die Gebäude auf.

Nun muss schon wieder etwas trocknen. Morgen erfolgt dann die End- Montage sowie die Gestaltung des Grubenbodens. Heute Abend beim Fernsehen werde ich dafür eine Menge Vogelsand sieben, damit ich morgen den notwendigen feinen Sand habe.

Nachdem ich ein Gurkenglas voll Sand gesiebt habe, musste ich feststellen, dass man den Sand nicht beliebig fein sieben kann, soll er noch nach Sand aussehen. Ein typischer Fall von „Maßstäblich ist nicht immer sinnvoll“. Ich habe einen Satz Futtersiebe aus der Aquaristik, mit dem ich den Sand gesiebt habe. Das erste Sieb hat 1 mm Maschenweite. Hier bleibt schon fast alles hängen, was nach „zu großen Brocken“ aussieht.  Maßstäblich wäre das jetzt grober Kies mit ca 45 mm Körnung. Das nächste Sieb hat dann noch 0,6 mm. Das ließ sich noch machen. Der resultierende Sand entspricht einer Vorbild- Körnung von 27 mm, immer noch weit weg von Sand… Für das bloße Auge sieht er aber schon sehr nach feinem Sand aus.  Das nächst feinere Sieb hat dann 0,3 mm Maschenweite. Hier kommt fast nichts mehr durch und der resultierende Sand sieht nur noch nach Staub aus, nicht mehr nach Sand. Obwohl die Körnung immer noch stattlichen 13,5 mm entspricht, also etwa der Körnung von gewöhnlichem Aquarium Kies, kauft einem das Auge dieses „Zeugs“ nicht mehr als Sand ab… Also habe ich den 0,6 mm Sand verwendet, um den Grubenboden einzusanden.

Aber vorher muss noch der Handlauf montiert werden. Eine durchaus fummelige Arbeit.

Zuerst klebt man die jeweils zweiten Stützen von Außen an.  Die ganz Äußeren kommen hingegen ganz zum Schluss, da sie keine „Führungsnase“ haben sondern nur stumpf angeklebt werden.

Danach führt man den unteren Draht ein. Leider sind die Löcher so eng, das ich die Farbe von den Drähten wieder komplett runter schleifen musste. Die Arbeit hätte ich mir wirklich sparen können. Die mittleren Stützen werden lose auf den Draht gefädelt, bevor der Draht in die zweite bereits geklebte Stütze eingeführt wird. Bei der zweiten Seite habe ich nun erst mal den Draht an den beiden äußeren Stützen angeklebt. Dadurch rutscht er nicht mehr hin und her.  Das erleichtert die weitere Montage ungemein. 

Nun werden die noch losen Stützen an ihre Position geschoben. Einen wirklich überall gleichmäßigen Abstand habe ich nicht hin bekommen. Da sind immer einige  der Tragebalken der Bühne im Weg. Deswegen habe ich in der Mitte ein etwas größeren Abstand gewählt, um das auszugleichen. Hätte ich die Drehscheibe für ein mitteleuropäisches Vorbild gebaut, hätte ich einen 90° Anschlagwinkel verwendet, um die Stützen ordentlich auszurichten. Aber in den Tropen ist ein wenig schief ja immer chick.

Als letztes werden die beiden Stützen ganz außen aufgefädelt und festgeklebt. Danach beginnt das Spiel wieder von vorne für die andere Seite der Bühne.

Eigentlich sieht die Bühne recht breit aus, aber ein Magic Train Fahrzeug passt nur knapp zwischen die Handläufe. Es reicht, aber ganz viel Luft ist nicht mehr. Ein 1:45 „Preiserlein“ kann auf keinen Fall nebenher gehen…

Somit die die Bühne fertig.

Nun kommt der Grubenboden an die Reihe. Er wird mit dem am Vorabend gesiebten Sand bestreut, was durchaus seine Zeit benötigt.

Ein erneuter Test, ob die Bühne problemlos gedreht werden kann, verlief erfolgreich.

Nun kommt die kleine Überraschung, von der ich gesprochen habe.

Ich dachte mir, in den Tropen regnet es zwar nur selten, aber wenn, dann heftig.

Auch wenn es auf dem Foto oben kaum zu erkennen ist, habe ich der Grube deswegen ein paar Gullis spendiert.  Die habe ich in den letzten Tagen gefräst und dabei die Grenzen meiner Fräse ausgelotet. Noch filigraner ist mit ihr im jetzigen Zustand nicht drin. Habe ich versucht, aber dann werden die Stege so dünn, das sie schlicht zerfallen. Feiner geht es wohl erst, wenn ich mir das Laser Modul leisten kann.

Nach dem Fräsen habe ich sie mit „Rost“ lackiert und anschließend auf schwarzes Papier geklebt, damit sie von unten dicht sind.

Trotzdem sind beim Eindrücken in den Sand viele Sandkörner reingefallen. Die muss ich, wenn das Latex- Wasser- Spüli- Gemisch mit dem der Sand verklebt wurde, durchgetrocknet ist, wieder raus pulen…

Beim anderen Gulli ist es etwas besser gelungen. Hier bei dieser starken Vergrößerung sieht man schon, dass der „Sand“ eigentlich eher „Kies“ ist, aber mit dem bloßen Auge stimmt der Eindruck von Sand.

Wenn der Sand durchgetrocknet ist, schraube ich noch schnell den  Motor an. Davon abgesehen ist die Drehscheibe jetzt fertig. Wenn der Motor dran ist, werde ich noch ein kleines Video von der Drehscheibe in Aktion machen.

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Kitwood Hills Drehscheibe im Bau Teil 3

Weiter geht es mit dem dritten Teil des Bauberichts. Nun stehen zunächst Lackierarbeiten an. Na ja, eigentlich wird ja lasiert und nicht lackiert… Mit Abfallstücken habe ich zunächst Tests gemacht, sowohl mit Palisander Lasur als auch mit Ebenholz Lasur.

Im feuchten Zustand ist Palisander dunkelbraun und Ebenholz Schwarzgrau. Wenn die Lasur aber getrocknet ist, sind die Unterschiede längst nicht mehr so groß, wie ich es erwartet hatte.

Nichts des do trotz habe ich die Bühne Palisanderfarben und die Balken Ebenholzfarben Lasiert

Dann habe ich die Grube, genauer die Laufschiene farblich behandelt. Leider konnte ich die Schwellen nicht lasieren, da sie ja teilweise aus Pertinax und nicht aus Holz sind.

Die Schwellen habe ich mit schwarzer Plaka- Farbe angemalt und die Schiene mit Revell Aqua Color „Rost“. Die Schwellen sind nur grob eingefärbt, da sie ja später zum großen Teil im Sand verschwinden, der auch die Ungenauigkeiten verdecken wird. Deswegen habe ich mir hier keine Mühe gegeben. Wenn die Grube eingesandet ist, kommt noch ein feiner Nebel „Rost“ aus der Airbrush auf Schiene, Schwellen und Sand. Danach wird der Schienenkopf blank geschliffen und die Laufschiene sollte in etwa so aussehen, wie ich mir das vorstelle. Vielleicht noch ein wenig „Grünzeugs“ aber das war es dann.

Revell Aqua Color „Rost“ ist übrigens ziemlich gut zum „Verrosten“ geeignet, zumindest für Sachen, die im Original relativ gleichmäßig am Rosten sind, wie eben Schienenprofile. Diese sehr matte Farbe wirkt recht realistisch als Rost.

Derweil ist die Lasur getrocknet. Das Ergebnis sagt mir durchaus zu.

Nicht zu gleichmäßig aber es sieht doch nach einem „anständigen“ Schutzanstrich aus.

Als nächstes sind die Laufräder mit ihren Halterungen dran. Die Halterungen werden aus diversen kleinen Lasercut Teilen zusammengeklebt. Ich muss allerdings zugeben, die gedruckte Anleitung als Untergrund zum Fotografieren zu verwenden ist nicht besonders geschickt. Das könnte durchaus etwas verwirrend sein. Ich gelobe Besserung. Auf dem Bild ist eine Halterung bereits zusammengeklebt und probehalber auf den Bühnen- Rahmen gesteckt.

Die Teile für die andere Seite liegen noch unmontiert herum.

Hier entsteht gerade die zweite Halterung.

Und nun wird auf der einen Seite das Laufrad montiert. Die Achse ist nur im Holz gelagert, das Rad mit beidseitigem Profil dreht frei auf der Achse. Dadurch kann es eventuellen Unebenheiten und Ungenauigkeiten der Laufschiene problemlos folgen. Die Achse wird mit Rad von vorne in den Schlitz geschoben. Dann werden die „Fangstücke“, die wie stilisierte Krokodil- Köpfe aussehen, über die Achsstummel gestülpt und mit den Seitenwänden der Halterung verklebt. Ein Tropfen Öl oder Fett (ich habe Kettenfett vom Fahrrad verwendet, weil ich das da habe) an die Achsen sorgt für einen leiseren ruhigeren Lauf der Bühne…

Nun ist schon wieder die Lasur an der Reihe.  In der Anleitung steht davon nichts, aber es ist mit Sicherheit besser, die Halterungen der Laufräder vor dem Ankleben farblich zu behandeln.

Auch wenn das nicht der Reihenfolge aus der Anleitung entspricht, habe ich während der Trocknungszeit der Laufräder schon mal die Tragebalken, die ja schon ihre Farbe haben, mit dem Bühnenrahmen verklebt.

Als ich damit fertig war, waren die lasierten Teile auch schon so weit getrocknet, das ich sie zumindest wieder anfassen konnte. Also wurden sie ebenfalls verklebt, genau wie die Endplatten.

Der Farbunterschied sieht auf diesem Foto viel heftiger aus als in Natura. Aber eigentlich ist das in etwa so, wie ich das haben wollte.  Den „natürlichen“ Eindruck kann man viel eher auf dem nächsten Foto bekommen.

Die Bühne ist probehalber mit der Grube zusammengefügt.  Trotz der Probleme, die ich mit dem Anlöten der Laufschiene hatte, läuft die Bühne wirklich sauber. Lediglich an einer der beiden  Endplatten muss ich noch mal mit dem Schleifklotz ran (und vermutlich auch noch mal mit Lasur). Diese eine Platte schleift an einigen wenigen Stellen etwas am äußeren Rahmen entlang. 1/2 mm mehr Luft wäre besser gewesen. So muss ich das halt mit dem Schleifklotz korrigieren. Das mache ich aber heute nicht mehr. Erst soll alles in Ruhe trocknen können.

So sieht es doch schon sehr nach Drehscheibe aus, oder?

Das, was jetzt noch fehlt, gibt es demnächst hier zu bestaunen.

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Kitwood Hills Drehscheibe im Bau Teil 2

Am vergangenen Wochenende habe ich ziemlich geflucht. Die Laufschiene anzulöten war viel komplizierter als erwartet. Die vorgesehene Methode hat überhaupt nicht funktioniert. Das Schienenprofil war viel zu störrisch. Dagegen hatte der offene Sperrholz- Ring nicht den Hauch einer Chance. Außerdem war das Profil 2 mm zu lang, was die Montage noch mal zusätzlich verkompliziert hat.

Wer sich selbst an den Bau so einer Scheibe macht, sollte obendrein unbedingt die Laufschiene montieren, bevor die Grundplatte zusammen gebaut wird. Man muss nämlich viel mehr Drücken und Quetschen als man so denkt. Und dadurch das der äußere Ring bei fertig montierter Grundplatte nicht auf dem Tisch aufliegt, wird das Ganze sehr wackelig. Wenn ich noch mal so eine Scheibe bauen würde, würde ich mit absoluter Sicherheit die Baugruppen 1 und 2 vertauschen und mit 2 (Laufschiene montieren) anfangen. Erst wenn das erledigt ist, würde ich den Grubenboden zusammen bauen.
Wenn die Schiene maschinell vorgebogen gewesen wäre, dann hätte die in der Anleitung beschriebene Methode vermutlich funktioniert. Da man aber ohne Spezial- Werkzeug zum Biegen von Draht (oder in diesem Fall Schienenprofil) das Profil nicht in eine nahezu perfekte Kreisform gebogen bekommt, funktioniert das Ganze so nicht. Eigentlich benötigt man auch mindestens 3 Hände, besser 4… Aber ich habe nur 2 Hände und auch niemanden hier, der mir seine Hände mal leihen könnte.

Fotos von der Montage gibt es nicht. Dazu hat mich das Ganze zu sehr auf Trab gehalten. Erst als ich nach vielen Stunden endlich so weit war, habe ich ein Foto machen können. Eigentlich soll man den inneren Führungsring mit den beiden Zentrierstiften mittig auf der Scheibe platzieren. Dann soll man das Schienenprofil zwischen dem inneren Führungsring und dem äußeren, nicht vollständig geschlossenem, Führungsring „einfangen“. Danach soll man Anfang und Ende des Profils auf die doppelt breite Schwelle löten. Danach den äußeren Ring um 180° drehen, um das Profil auf der entgegengesetzten Seite anlöten zu können. Danach um 90° drehen, anlöten, wieder um 180° drehen und anlöten, womit die Schiene an allen 4 Seiten fest wäre. Danach kann man die restlichen Schwellen verlöten, ohne den äußeren Ring. Nur leider spielt das Schienenprofil dabei nicht mit. Es ist so störrisch, das es eher das Sperrholz zerbricht, als „freiwillig“ zwischen den beiden Ringen zu bleiben. Von einem Kreis ist da rein gar nichts zu erkennen.

Ich beschreibe jetzt mal im Einzelnen, wie ich es letztendlich doch geschafft habe…
Zuerst habe ich den inneren Ring an ein paar der Holzschwellen mit Sekundenkleber angeheftet, damit er sich weder heben noch wegdrücken kann. Dann habe ich den Anfang des Profils auf eine Hälfte der Doppelschwelle gelötet. Dazu habe ich erst beides verzinnt und dann das Profil mit einer Zange gegen den inneren Ring gepresst und es mit der Schwelle verlötet. Dann habe ich dasselbe Spiel mit der zweiten Pertinax- Schwelle getrieben, dann mit der Dritten, Vierten usw. So lange bis ich einmal rund war und das andere Ende des Profils auf die andere Seite der Doppelschwelle gelötet werden konnte. Dabei musste ich einige Lötstellen noch mal korrigieren, um Knicke im Profil zu eliminieren. Auch den Anfang habe ich noch mal lösen müssen, um einen möglichst glatten Übergang zwischen Anfang und Ende hin zu bekommen. Ganz Perfekt Kreisrund ist es trotzdem nicht geworden, aber um ein vielfaches besser als ich es je mit der eigentlich vorgesehenen Methode geschafft hätte. Ich habe also nicht, wie vorgesehen, erst den Anfang und das Ende verbunden und dann über Kreuz einige Schwellen dazwischen sondern bin von Schwelle zu Schwelle gegangen und habe dabei jedes Mal das Profil am Führungsring ausgerichtet.

Als ich mit der Löterei fertig war habe ich den Führungsring vorsichtig von den Holzschwellen abgehebelt an dem er mit Sekundenkleber angeklebt war. Das hat erstaunlich gut funktioniert.

So sieht das Ganze jetzt aus:

Nachdem ich mich von dieser Quälerei erholt habe, geht es nun weiter mit der Komplettierung der Grube.

Die 24 seitlichen Stützen werden zunächst in den Grubenrand gesteckt. Die Teile sitzen stramm genug, um nicht von alleine raus zu fallen. Das erleichtert die Montage sehr. Dabei aufpassen, dass die Stützen richtig herum montiert werden, wie in der Anleitung beschrieben.

Wenn alle 24 Stützen im Rand stecken, wird der Grubenboden aufgesetzt. Hierbei muss man natürlich aufpassen, das alle Stützen sowohl oben als auch unten gut in den Aussparungen sitzen. Ein wenig drücken und nachjustieren ist dazu dann doch nötig.

Wenn alles passt lässt man dünnflüssigen Sekundenkleber in alle Öffnungen laufen, um die Stützen mit dem oberen Rand und dem Grubenboden zu verkleben. Sekundenkleber Gel wäre in diesem Fall nicht so praktisch. Deswegen sollte man tunlichst beide Sorten vorrätig haben, und davon nicht zu wenig. Man verbraucht doch einiges. Ich habe bis jetzt schon mehr als eine Tube verbraucht. Bis der Bau fertig ist, sind sicher mehr als 2 Tuben verarbeitet worden.

Laut Bauanleitung sollten jetzt eigentlich die Grubenwände zwischen die Stützen geklebt werden. Aber es wird auch gleichzeitig der Hinweis gegeben, das man damit besser noch wartet, falls man an der Laufschiene noch etwas korrigieren muss. Deswegen werde ich die Wände erst später einbauen.

Damit ist dieser Bauabschnitt vorerst abgeschlossen.

Der nächste Abschnitt befasst sich mit der Verbindung von Bühne und Grube sowie mit der Elektrik.

Als erstes wird das Bronzelager in den Grubenboden gepresst. Das Lager sitzt ohne zusätzliche Montage einfach fest. Man benötigt schon etwas Kraft, um das Lager ins Sperrholz zu bekommen. Das Lager wird von Oben eingesetzt, damit für die Bühne eine schöne Auflage entsteht.

Im Gegensatz dazu werden die beiden Federkontakte zur Stromversorgung des Bühnengleises von unten eingesetzt. Auch diese sitzen sehr stramm und werden nicht weiter befestigt. Zum Einpressen benötigt man eine Kombizange oder ähnliches. Es wird ausdrücklich davor gewarnt, die Kontakte mit einem Hammer einzuschlagen, da sie dabei beschädigt werden können.

Die beiden Kontakte sind asymetrisch angeordnet. Das ist notwendig um die beiden Schleifringe zu „treffen“. Man sollte darauf achten, dass die Kontakte einwandfrei federn.

Da inzwischen die Verklebung der Stützen mit der Grube ausgehärtet war,  wurde eine erste Stellprobe am zukünftigen Einbauort der Drehscheibe vorgenommen.

Bis auf die Stelle, wo mir die Stichsäge weggelaufen ist, sieht das alles doch ganz passend aus. Und man erkennt auch langsam, was das mal werden soll.

Als nächstes soll man jetzt die Kabel an die Kontakte anlöten. Ich habe erst überlegt, ob ich das überhaupt machen soll, da ich ja ohne Strom auf dem Gleis fahre. Ich habe mich dann aus zwei Gründen dafür entschieden. Zum einen kann man die Scheibe dann auch mal für einen anderen Betrieb, also mit Gleichstrom oder Digital nutzen, ohne alles umbauen zu müssen. Und zum anderen halte ich mir die Option offen, auch mal „Gast- Loks“ mit Analog oder Digital auf meiner Anlage fahren zu können.

Der nächste Schritt ist die Montage des Getriebekastens. Die Teile dafür saßen auch wieder stramm ineinander, so das ich sie erst zusammen stecken und dann Sekundenkleber in die Fugen laufen lassen konnte. Anschließend führt man das Bühnenlager bestehend aus einer Welle, einem doppelten Schleifring, einem Messing Wiederlager für die Achse und einem Holzteil, auf das später die Bühne gesteckt wird. Diese Baugruppe ist vormontiert, so das man hier nichts falsch machen kann…

Nun wird das große Zahnrad auf die Welle gesteckt und mit 2 Madenschrauben gesichert. Dabei muss man aufpassen, dass die Drehplatte sich noch einwandfrei ohne zu schleifen drehen kann, gleichzeitig aber die Kontakte stets sicher anliegen. Danach werden die drei hölzernen „Unterlegscheiben“ auf die Welle gesteckt.

Als letzter Schritt dieser Baugruppe wird die Motor- Lagerplatte montiert. Hier wird das zweite Bronzelager eingepresst. Dann wird eigentlich der Motor mit der Platte verschraubt. Aber auch das sollte man erst später machen, da sich die Bühne ohne Motor viel besser von Hand drehen lässt. Der Motor selbst wird also erst eingebaut, wenn alles justiert ist. Die Lagerplatte sitzt ebenfalls stramm genug, um ohne verschraubt zu werden, sicheren Halt zu haben. Später, wenn der Motor eingebaut ist, muss die Platte natürlich angeschraubt werden, da dann die Antriebskräfte vom Motor an der Lagerplatte zerren.

Damit ist die Montage der Grube soweit abgeschlossen. Alles, was jetzt noch fehlt, ist bewusst auf später verschoben worden. Etwas Zeit hatte ich noch, also habe ich auch schon mit dem Bau der Bühne angefangen.

Sieht das nicht ein wenig wie ein 3D Puzzle aus? Man sollte die Anordnung der Teile unbedingt erst ausprobieren, bevor man etwas verklebt. Das kann sonst schnell mal in die Hose gehen.

Ein erster Test zeigte, dass die Bühne sauber und stramm auf den Drehteller passt und sich auch leicht und ohne irgendwo zu schleifen drehen lässt.

Als nächstes sollte man die Bühne farblich behandeln. Dazu fehlte mir aber die Zeit, deswegen war es das erst mal mit dem Bau. Aber natürlich musste ich die Scheibe mit Bühne noch mal an ihrem zukünftigen „Arbeitsplatz“ sehen und ausprobieren.

Wie üblich muss meine Stainz mal wieder als Demo Objekt herhalten…

Wie es weiter geht, folgt dann im dritten Teil.

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Kitwood Hills Drehscheibe im Bau Teil 1

Hallo.

Am 20. November ist mein 3 Wochen vorher bei Kitwood Hills in England bestellter Drehscheiben- Bausatz eingetroffen. Die 27 CM Drehscheibe hat incl Versand aus England, der übrigens nur 3 Werktage gedauert hat, 85€ gekostet. Ein absolutes Schnäppchen, vor allem, wenn man die Preise mit denen deutscher Kleinserien- Hersteller vergleicht. Der Bausatz besteht zum größten Teil aus präzise gelaserten Sperrholz- Teilen. Aber auch alle Antriebs- und Beschlagteile aus Metall sind im Bausatz enthalten.

Jetzt wo die Scheibe da ist, kann ich die letzten Arbeiten am Unterbau des ersten Abschnitts meiner Anlage fertigstellen. Zum genauen Anzeichnen des Ausschnitts in der Grundplatte habe ich auf die Bausatz- Teile warten müssen.  Diese von mir nicht gerade geliebten Arbeiten sind soweit abgeschlossen. Leider bin ich eine absolute Niete mit der Stichsäge. Deswegen ist der Ausschnitt alles andere als Präzise geworden. Da werde ich später wohl noch ausbessern müssen. Nun geht der Bau der Drehscheibe tatsächlich los.

Da ich zur Festlegung der Größe der Drehscheibe (9 oder 10,5 Zoll) einen Pizza- Teller verwendet habe, passt es natürlich perfekt, dass der Bausatz nun in einem „Pizza- Karton“ geliefert wurde.

Im Ernst, der Karton hat wirklich die Abmessungen einer Schachtel, in der der Lieblings Italiener seine Pizza ausliefert.

Die Teile sind nach Baugruppen zusammengefasst in Plastikbeuteln verpackt. Alle Teile waren obendrein zusätzlich mit Luftpolsterfolie gut geschützt, so das beim Transport nichts beschädigt wurde.

Als erstes habe ich mal die 14 Seiten Bauanleitung, die nur als PDF geliefert wurden, ausgedruckt. Das ist beim Bau einfach praktischer, als immer auf das Smartphone oder den PC schielen zu müssen. Zur Montage des Bausatzes benötigt man Sekundenkleber, am besten sowohl dünnflüssig für Verklebungen, die vorher zusammen gesteckt werden können als auch Gel für z.B. die Schwellen, die flach auf den Boden geklebt werden. Des weiteren benötigt man Kontaktkleber zum Verkleben der Bodenplatte, Lötkolben und – Zinn um die Laufschiene zu montieren und die elektrischen Anschlüsse herzustellen. „Tesafilm“ dient zur provisorischen Befestigung und um zu verhindern, das die Justierstifte einfach durch die Sperrholz- Teile durch rutschen.

Daneben ist eine Pinzette hilfreich um die Finger bei der Montage der Schwellen nicht völlig mit Sekundenkleber zu zu schmieren. Schleifpapier und Feilen zum Entfernen der Stützen und zum Glätten der Holz- Oberflächen sind ebenfalls nützlich…

Zur Farbgebung habe ich mir überlegt, tatsächlich „echte“ Holzschutz- Lasur zu verwenden. Für die Schwellen und die Brücke werde ich „Ebenholz“- Lasur verwenden, die fast Schwarz ist. Die Grubenwände, die Decks und andere sichtbare Holzteile bekommen dann eine „Palisander“ Lasur, die deutlich heller, aber immer noch dunkelbraun  ist. Beide Lasuren habe ich ohnehin noch vorrätig, deswegen fiel die Wahl darauf. Außerdem passen diese tropischen Edelhölzer gut zu meiner tropischen Insel. Der Boden der Grube wird eingesandet, genau so wie die Schienen.

Jetzt geht es dann wirklich richtig los.

Die erste Baugruppe ist der Grubenboden, der aus 3 Sperrholz Scheiben, genauer einer Scheibe und zwei Ringen, besteht. Als Hinweis in der Bauanleitung steht, das man die Stufen vor der Montage mit einer Mini- Fräsmaschine abflachen sollte, wenn man die harten Stufen im Boden nicht möchte.  Da ich den Boden meiner Scheibe mit Sand bedecken will, sind diese harten Kanten eher nicht optimal.  Also habe ich zunächst die innere Kante des kleineren Rings abgeschrägt.

Da zum Verkleben der Bodenplatten ausdrücklich kein Weißleim sondern Kontaktkleber vorgeschlagen wurde, habe ich die Zeit, die der Kleber zum Anziehen benötigt, genutzt, um die Kante des äußeren Rings abzuschrägen.

Durch die Justierstifte bekommt man die einzelnen Teile problemlos zentriert. Dadurch verrutschen sie beim Anpressen auch nicht.

Anschließend wird noch der äußere Ring mit der Platte verklebt, wieder mit Kontaktkleber.

Damit ist die erste Baugruppe fertig gestellt. Und so sieht das Ganze von unten aus:

 

Als nächste Baugruppe wird die Laufschiene montiert. Dazu klebt man zunächst die Pertinax Schwellen auf den Grubenboden.  Hierzu wird Sekundenkleber Gel verwendet. Auf dem Boden sind Markierungen eingraviert, an denen man die Schwellen ausrichten muss. Leider sind die Linien zu kurz und werden von den Schwellen vollständig verdeckt. Das macht ein Ausrichten der Schwellen unnötig kompliziert. Der erste kleine Kritikpunkt an dem sonst wirklich hervorragendem Bausatz. Bei meiner Tropenbahn wird auch im Original das Ganze nicht so eng gesehen, deswegen stört es mich nicht wirklich, das die Schwellen etwas „windschief“ daher kommen, ganz im Gegenteil. Obendrein verschwinden sie größtenteils sowieso im Sand. Für eine saubere Funktion ist nicht die Lage der Schwellen, sondern ausschließlich die Lage der Schiene selbst von Bedeutung. Aber wer so eine Drehscheibe für eine Anlage nach „Preußisch- korrektem“ Vorbild verwenden will, der sollte hierbei sehr sorgfältig vorgehen.   Eine Pertinax Schwelle ist breiter als die anderen. Hier wird dann der Anfang und das Ende der Laufschiene angelötet.

Jeweils 2 Markierungen bleiben zwischen den Pertinax Schwellen frei, auf die anschließend die Holzschwellen geklebt werden. Die Holzschwellen selbst haben keinerlei Funktion und dienen nur der Optik. Die Schiene wird später nur auf den Pertinax- Schwellen angelötet. Irgendwie hat das Ganze jetzt etwas von einer Uhr, oder?

Nachdem ich auch die Holzschwellen (ebenfalls mit Sekundenkleber Gel) angeklebt hatte, brauchte ich dringend eine Pause. Zum einen ist das Ganze doch etwas fummelig und zum Anderen haben mir von den Sekundenkleber- Dämpfen die Augen gebrannt… Obendrein wird mein „großer Bastel- Tisch“, der eigentlich mein Esstsich ist, für seinen ursprünglichen Verwendungszweck benötigt. Die Drehscheibe hätte ich zwar auch an meinem „kleinen Bastel- Tisch“ montieren können. Sie ist dafür „klein“ genug. Da residiert zur Zeit aber meine im Bau befindliche GEC Lok, die ich nicht unbedingt wegräumen wollte.

Das Nächste, was jetzt ansteht, ist das Anlöten der Schiene. Dazu mehr demnächst.

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CNC Fräse Teil 4

Hier nun der letzte Teil des Bauberichts von meiner Mini- CNC Fräse. Nachdem der Aufbau fertig gestellt wurde, musste zunächst mal die passende Software- Ausstattung gefunden werden. Und das hat sich als extrem schwierig herausgestellt.

Es ist zwar überhaupt kein Problem, anständige CAD Software zum Nulltarif zu bekommen (LibreCAD, FreeCAD, Inkscape, QCAD,…) . Die Konstruktion der Fräsobjekte lässt sich also ganz leicht mit Open Source oder Freeware  erledigen.

Aber die CAM Software, die aus den in der CAD Software erstellten Zeichnungen G-Code für die Fräse erzeugt, das ist ein großes Problem. Alles, was brauchbar ist, kostet ein Vermögen. Ich sehe nicht ein, zu einer 200€ Fräse eine 2000€ Software wie Solidworks dazu zu kaufen. Mal ganz abgesehen davon, das ich mir das sowieso nie leisten könnte. Es gibt einige „Free“ Programme, das sind aber alles nur Demos, mit teilweise extremen Einschränkungen.  So legt beispielsweise EstlCam nach dreimaliger Benutzung bei jedem Mausklick geschlagene 180 Sekunden (wirklich, 3 Minuten) Pause ein, in der ein Nerf- Requester gezeigt wird, in dem man aufgefordert wird, die Urlaubskasse der Autoren zu füllen. Da man diesen Requester nicht wegklicken oder auch nur in den Hintergrund schieben kann, ist der Recher dann vollständig blockiert. Obendrein ist der von EstlCam erzeugte G-Code voller Fehler. Damit steht natürlich fest, das ich die Urlaubskasse der Autoren definitiv nicht auffüllen werde.  Auch andere als „free“ beworbene CAM Programme sind immer nur stark eingeschränkte Demos, mit denen man nicht wirklich etwas anfangen kann.

Bei der Fräse selbst ist auch kein CAM Programm mit dabei. Nur das (tadellos funktionierende) Steuerprogramm „GRBL Control“ wird mitgeliefert…

Daneben existiert ein (ursprünglich für Linux gedachtes) Python Programm namens bCNC. Das Programm kombiniert CAD und CAM Software in einem Open Source Projekt. Allerdings benötigt es eine uralte Python Version und diverse Zusatz- Pakete, ganz Linux typisch, um ein Programm zu nutzen, muss man erst mal hunderte von „Dependencies“ installieren. Trotzdem ist der Erfolg fraglich. Genau so hier. Ich bin wirklich kein Computer Anfänger, aber mir ist es nicht gelungen, das Programm ans laufen zu bekommen…

Es gibt ein Plugin für Inkscape das aus der in Inkscape erstellen Zeichnung G-Code erzeugt. Das ist aber inoffiziell, der Support dafür auf Russisch und obendrein extrem kompliziert zu bedienen.

Für das die „Professional“ Version der OpenSource Software QCAD gibt es ein CAM Modul. Das kostet aber auch schon dreistellige Beträge, erscheint mir aber fast noch das beste Preis- Leistungsverhältnis zu haben. Dachte ich zumindest…

Als ich schon verzweifelt aufgeben wollte, bin ich doch noch fündig geworden. Der US- Hersteller Carbide, der halbwegs preisgünstige (1500$ bis 2500$) CNC Fräsen, die ähnlich wie meine China Fräse auch auf der Open Source Firmware GRBL basieren, herstellt, hat sein hauseigenes CAD/CAM Programm, das bisher nur für die eigenen Kunden verfügbar war, seit kurzem für jeden freigegeben. Das Programm heißt „Carbide Create“ und ist, nachdem man sich für eine Mailing Liste angemeldet hat, kostenlos zu nutzen. Für sowas gibt es ja gottseidank Wegwerf- Email Adressen. Außerdem funktioniert das Abmelden von dem Newsletter tatsächlich.

 

Carbide Create kann SVG und DXF Dateien importieren und stellt darüber hinaus umfangreiche Tools zum Konstruieren von Fräs- Objekten bereit. Man hat Grundformen, die man verändern und kombinieren kann, genau so wie Text oder Bool- Operationen. Vor allem ist es wunderbar einfach möglich, die Abmessungen und Anordnungen ganz präzise einzustellen. Eine Bitmap (jpg, bmp oder so was) lässt sich halb- transparent in den Hintergrund legen und nachzeichnen. Wenn man also eine Zeichnung einer Lok aus dem Internet herunter geladen oder eingescannt hat, kann man diese passend skaliert als Hintergrund nutzen und so die Formen präzise nachzeichnen.

Wenn die Zeichnung steht (egal ob importiert oder in Carbide Create erzeugt) generiert mal die Pfade für die Maschine („Toolpath“ auf Englisch). Das ist dann jetzt das wichtige „CAM“ Modul. Hierfür stehen diverse Werkzeuge zur Verfügung. Man kann Innen- oder Außen fräsen, „pockets“ also Vertiefungen, die nicht komplett durch getrennt werden sondern beliebig tief in das Material eingraviert werden, erzeugen lassen. Auch die „tabs“ also die Haltestege, damit das gefräste Teil noch am äußeren Material hängt, lassen sich ganz einfach erzeugen, positionieren und anpassen. Man kann das Ergebnis simulieren lassen. Dann wird eine 3D Ansicht des Projekts erstellt, so wie es nachher tatsächlich gefräst wird. Passt alles, lässt sich das Projekt als G-Code speichern und mit einer beliebigen Fräse, also auch meiner CNC 3018 verarbeiten…  

Für einen Einsteiger wie mich, der erst noch alles lernen muss, ist Carbide Create wirklich gut geeignet. Dazu gibt es viele Video- Tutorials, so das der Einstieg leicht gemacht wird. Zwar ist das alles nur auf Englisch zu bekommen, dafür aber wirklich kostenlos und ohne Einschränkungen. Ein Grund mehr, endlich Englisch zu lernen…

Carbide Create ist das einzige CAD/CAM Programm, das ich finden konnte welches voll funktionsfähig, einfach zu bedienen und trotzdem kostenlos verfügbar ist. Deswegen bekommt es meine uneingeschränkte Empfehlung. Carbide Create gibt es für Windows und Mac, nicht aber für Linux.

Jetzt, da die Software Frage zumindest vorerst geklärt ist stehen nur noch die letzten Tuning- Maßnahmen an, um dann eine wirklich einsatzfähige CNC Fräse zu haben. Ich benötige noch eine anständige Aufnahme für die Fräser. Die mitgelieferte Messinghülse ist alles, nur nicht präzise. Damit kann man keinen Rundlauf hin bekommen. Also muss eine neue Aufnahme her. Es bietet sich an, den weit verbreiteten und oft bei dieser Art Fräsen verwendeten Standard ER11 zu verwenden. Im direkten Vergleich zwischen der ER11 Spannzangen- Aufnahme und der mitgelieferten Messinghülse ahnt man schon, das jetzt alles besser wird.

Um die Halterung zu montieren, musste ich sie mit dem Lötkolben erhitzen. Die Bohrung ist wirklich stramm sitzend. Die Madenschrauben sind eigentlich nicht nötig, so stramm wie die Halterung auf die Welle gepresst ist. Das ist natürlich beabsichtigt, damit der Fräser sauber rund läuft. In der Tat ist der Rundlauf mit bloßem Auge deutlich erkennbar besser als mit der Messinghülse.

Jetzt fehlen mir nur noch anständige Fräser. Dabei kann man wirklich viel Geld loswerden. Aber ein Fräser, der genau so viel kostet wie meine ganze Fräse, das wäre dann doch wohl des Guten zu viel… Erst mal musste ich raus finden, welche Fräser für Polystyrol geeignet sind. Ein erster Versuch mit den Fräsern aus einem Gravurset mit Mini- Bohrmaschine endete katastrophal. Das Polystyrol ist nur am Fräser fest geschmolzen, aber nicht geschnitten worden.

Ich habe mich nach längerer Recherche für einen Einschneidenfräser entschieden. Bestellt habe ich die Fräser bei cnc-plus. Dort gab es passende und qualitativ relativ gute Fräser für ca 5€ das Stück. Mal sehen, wann sie ankommen.

Außerdem habe ich in China eine Satz Spannzangen mit Durchmessern von 1 bis 7 mm bestellt. Die sollten so Ende November Anfang Dezember ankommen. Dann kann man neben den Standard 3,2 mm Fräsern auch mal kleinere oder größere Bohrer verwenden. Als Standbohrmaschine lässt sich die Fräse nämlich auch „zweckentfremden“…

Wer also auch so eine Fräse bauen will, sollte entweder gleich einen Bausatz mit ER11 Spannzangenaufnahme bestellen oder zumindest die ca 15€ für so ein Teil mit einkalkulieren. Ohne das wird man sicher nicht glücklich mit der Fräse…

Außerdem habe ich im Internet nach dem Laser- Modul für meine Fräse recherchiert. Im Prinzip gibt es ja 3 verschiedene Laser- Module. Eines mit einem 500 mW Laser, eines mit einem 2.5 Watt Laser und eines mit einem 5,5 Watt Laser. Das „Kleine“ ist nur Spielzeug, damit kann man gravieren, aber nicht wirklich schneiden. Das „Große“ ist schon sehr kräftig, aber im Verhältnis sehr teuer und aktuell so gut wie nicht aufzutreiben. Das „mittlere“ Modul hingegen ist sehr preisgünstig so um ca 50€ herum zu bekommen. Und es ist kraftvoll genug um MDF, Sperrholz und sogar Acryl (kein Transparentes oder Blaues, aber Rotes oder Schwarzes z.B.) bis ca 5 mm problemlos zu schneiden. Dünne Sachen wie Karton stellen natürlich überhaupt kein Problem dar. Ich denke, das 2,5 Watt Laser Modul stellt wirklich eine sinnvolle Ergänzung dar. Damit kann man dann Holz oder Karton verarbeiten und zwar bestimmt besser als mit dem Fräser. Das 2.5 Watt Modul hat es damit auf meine Wunschliste für 2019 ziemlich weit nach oben geschafft.

Hiermit ist der Baubericht zu meiner CNC Fräse abgeschlossen. Wenn es wirklich nächstes Jahr das Laser Modul  gibt, gibt es dazu einen eigenen Bericht.

Inzwischen habe ich die ersten Teile aus der Fräse, die ich tatsächlich einsetzen kann und werde. Es handelt sich um die Antriebs- Halterung für meine im Bau befindliche GEC Lok aus einem Slimrails Bausatz, für die ich eine H0 Köf 3 von Roco als Antriebsspender verwende.

Die Präzision der Teile ist mindestens so gut wie die der Bausatz Teile aus Plastik- Spritzguss und damit mehr als ausreichend für meine Zwecke. Auf dem Foto sind die Teile noch nicht entgratet oder anders nach bearbeitet sondern exakt so, wie sie aus der Fräse kommen. Mit einem Skalpell und Lineal hätte ich das nie auch nur ansatzweise so gut hin bekommen. Das wäre in diesem Fall zwar nicht unbedingt nötig gewesen, da die Teile sowieso unsichtbar unter der Lok eingebaut werden, aber so ist es trotzdem viel besser…

Was hat der Spaß nun insgesamt gekostet und was musste ich alles machen, damit die Fräse einsatzbereit wurde?
Der Bausatz der Fräse hat bei Ebay 199€ incl Versand aus Deutschland gekostet. Die (zwingend notwendige) ER11 Spannzange hat zusammen mit dem 1/8 Zoll Einsatz für die Standard- Fräser incl Express- Versand per Amazon Prime 14,95€ gekostet. Dazu habe ich mir noch 2 Stück 0,8 mm Einschneiden- Fräser zu je 4,95€ geleistet, von denen einer bereits abgebrochen ist Verlegen … Die Teile oben sind übrigens mit dem Standard- V- Fräser, der im Bausatz enthalten war gefräst. Die V- Fräser sind sehr viel robuster und können auch viel schneller fräsen. Dafür sind die Teile dann nicht ganz so schön wie mit dem dünnen Spezial- Fräser. Hier hat die Genauigkeit aber locker mit dem V- Fräser gereicht. Um auch mal andere Werkzeuge einsetzen zu können, habe ich mir einen kompletten Satz Spannzangen- Einsätze von 1 – 7 mm über Ebay in China gekauft. Die haben incl Aufbewahrungsboxen und Versand 7,95€ gekostet und sind gerade eben eingetroffen. Ausprobieren habe ich sie deswegen noch nicht können.

Dazu sind noch 4 Filzgleiter gekommen, die ich sowieso noch hier liegen hatte (stammen von irgendeinem Diskonter, ich weiß nicht mehr welcher). Unter alle 4 Ecken geklebt reduzieren sie die an den Tisch übertragenden Schwingungen doch sehr deutlich. Damit kann man die Fräse ohne schlechtes Gewissen auch in einer Mietwohnung einsetzte, selbst in der Nacht. In dem Zimmer, in dem die Fräse läuft, kann zwar keiner schlafen, aber das Geräusch ist nicht so laut, das es nebenan stört.

Die Software, die bei mir zum Einsatz kommt, ist kostenlos. Die Treiber und das Steuerprogramm „GRBL-Control“ sind im Bausatz enthalten und zum Konstruieren und G-Code erzeugen verwende ich das kostenlose „Carbide Create“, mit dem ich sehr schnell und leicht klar gekommen bin. Es gibt ein alternatives Steuerprogramm (Grbl Controller 3.0) welches ebenfalls kostenlos ist und scheinbar mehr Optionen bietet. Das habe ich bis jetzt aber noch nicht ausprobiert, werde ich demnächst aber tun. Sofern mir die Konstruktionsmöglichkeiten von Carbide Create irgendwann mal nicht mehr ausreichen, so kann man ja jederzeit auch Zeichnungen aus Libre CAD, AutoCad usw importieren und weiter verarbeiten. Zur Zeit sehe ich da aber noch keinen Bedarf.

In der Summe macht das 231,80€ für ein sehr universell einsetzbares und für meine Hobby- Zwecke hervorragendes Werkzeug, das mir unendliche Bastel- Möglichkeiten eröffnet, die ich sonst so nie haben würde. Dazu kommt dann noch „Verbrauchsmaterial“ wie Polystyrol- oder Holz- Platten, Doppel- Klebeband und ähnliches.

Der Bau meiner Fräse war auf Grund der unpassenden Muttern ziemlich fummelig und auch nervig. Sieht man davon ab (also sofern man einen Bausatz mit passenden Muttern erwischt) ist der Bau aber von jedem, der weiß, wo die spitze Seite eines Schraubenziehers ist, zu bewerkstelligen.

Die Lernkurve beim CNC Fräsen ist bei weitem nicht so steil wie beim 3D Drucken. Die Zeit vom Anfang bis zu den ersten brauchbaren Ergebnissen ist doch um einiges kürzer. Klar kann man beim Fräsen auch Fehler machen und ich habe garantiert noch längst nicht alle gemacht. Aber im Vergleich zum 3D Drucker sind die Resultate doch deutlich einfacher zu reproduzieren.

Am 3D Drucker muss man obendrein ständig herum basten, hier was umbauen, da was verbessern. Bei der Fräse ist das nicht notwendig, sobald man sie einmal eingerichtet hat.

Das Ergebnis der CNC 3018 ist um einiges besser als bei einem 3D Drucker aus der gleichen Preisklasse (also einem Prusa I3 Klon wie z.B. meinem GEEETech I3 Pro B). Beim 3D Drucker bin ich mir nicht so zu 100% sicher, ob sich die Ausgabe dafür gelohnt hat. Bei der CNC Fräse bin ich es.

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CNC Fräse Teil 3

Die CNC Fräse ist fertig.

Nachdem die nicht passenden Muttern verarbeitet waren, ging der Rest der Montage doch deutlich leichter.

Zunächst ist der Frästisch an der Reihe.  Hier müssen 4 Lagerböcke für die Führungsschienen sowie die Befestigung für den Antrieb montiert werden. Das genaue Ausrichten erfolgt später.

Zur Montage am Rahmen wird zunächst nur eine Führungsschiene eingeschoben. Dazu muss vermutlich einer der Lagerböcke unter dem Tisch gelöst und verschoben werden. Gegebenenfalls auch einer der Böcke am Rahmen. Da diese aber ausgemessen wurden, habe ich versucht, nur über die Böcke am Tisch zu justieren.

Nachdem die erste Schiene eingebaut ist, kommt die zweite Schiene dran. Hier ist die Wahrscheinlichkeit hoch, das sogar beide Böcke unterm Tisch verschoben werden müssen, um die Schiene einbauen zu können.

Nun überprüft man, ob sich der Frästisch bewegen lässt.

Falls ja, geht es mit dem Einbau der Stepper- Motoren weiter. Die Feinjustage mache ich, nachdem die beweglichen Teile eingebaut und gefettet worden sind.

Im Prinzip ist es egal, wie man die Motoren auf die Lagerplatten schraubt. Ich habe aber darauf geachtet, das die Anschlüsse für die Steuerkabel gut zugänglich sind und in Richtung der Steuerplatine weisen. Beim Motor für die Y- Achse (der den Frästisch bewegt) ist das entgegen den Befestigungslöchern, bei der X- Achse (für den Spindelschlitten) ist es genau die andere Richtung, also zu den Löchern hin.

Der Y- Achsen Motor wird genau mittig am hinteren äußeren Profil des Rahmens montiert.

 

Der Motor für die X- Achse wird von vorne (vom Frästisch aus) gesehen rechts mittig zwischen die Lagerböcke für den Spindelschlitten montiert. Hier wird man noch nachjustieren müssen, da die Lage der Gewindestange durch das 3D Druckteil der Spindel- Halterung vorgegeben ist..

Nun erfolgt der Einbau der Spindel und den dazu gehörenden Führungsschienen. Hierbei ist Sorgfalt von Nöten. Man baut zuerst die obere Stahl- Stange ein. Nun richtet man mit einer Wasserwaage den Frästisch und diese Stange parallel aus. Je genauer man hier arbeitet, desdo präziser arbeitet die Fräse später. Da meine Wasserwaage zu groß für diesen Zweck ist, habe ich eine App auf dem Smartphone verwendet. Die App muss zunächst kalibriert werden, damit die Ergebnisse präzise sind. Dann hat so eine elektronische Wasserwaage den Vorteil, das sie Bruchteile von Grad Abweichungen, die man mit einer herkömmlichen Wasserwaage gar nicht mehr erkennen kann, noch sauber unterscheidbar anzeigt. Es ist nämlich nicht entscheidend, ob der Frästisch tatsächlich in der Waage ist oder nicht. Wichtig ist nur, das die Führung für die Spindel absolut parallel dazu ist. Sonst gibt es Schwankungen in der Frästiefe, je nach dem, wo sich der Schlitten gerade befindet.

Nachdem die obere Schiene justiert ist, baut man die untere Schiene ein. Hierfür müssen vermutlich beide unteren Lagerböcke verschoben werden.

 

Nun werden die vier Stahl- Stangen mit Kettenfett vom Fahrrad gut eingefettet. Je leichter die Schlitten laufen, desdo genauer können die Stepper- Motoren arbeiten. Durch mehrmaliges Verschieben der Schlitten von Hand wird das Fett verteilt.  Will man später mal nachfetten, ist das deutlich mühsamer, da dann die Gewindestangen montiert sind und sich die Schlitten nicht mehr von Hand verschieben lassen. Deswegen fettet man die Sache bevor die Gewindestangen montiert werden.

Nun ist auch der richtige Zeitpunkt für eine genaue Justage der Lagerböcke. Nur die obere Schiene des Spindelschlittens sollte man nicht mehr verändern, da man sonst das parallele Ausrichten erneut vornehmen muss. Sowohl der Frästisch als auch der Spindelschlitten sollten so leichtgängig und sanft wie möglich hin und her gleiten. Durch genaue Justage der Lagerböcke kann man da meist noch einiges raus holen.

Wenn alles zufriedenstellend gleitet, kann man die Gewindestangen montieren. Die Stangen werden mit Hilfe von Kupplungen mit dem Stepper Motor verbunden. Am Spindelschlitten und dem „mittleren“ Bock unter dem Tisch ist eine Aufnahme für eine Spezial- Mutter, die für den spielfreien Antrieb sorgt.

An den jeweils gegenüberliegenden Seiten gibt es ein Wiederlager, damit die Gewindestange nicht in der Luft herum „schlabbert“

Die Gewindestange für die X- Achse wird auf die gleiche Art montiert. Hier ist ggfs eine leichte Justage des Stepper- Motors von Nöten, damit Stange und Motor- Achse genau fluchten.

  

natürlich existiert auch hier ein Wiederlager…

Damit ist der mechanische Teil der Fräse fertig gestellt.

 

Die Elektronik ist nahezu vollständig vormontiert. Die Treiber- Platinen für die Stepper Motoren sind bereits eingesteckt. Nur die Kühlkörper müssen noch auf die IC geklebt werden.

Hier ist ein Kühlkörper bereits montiert, zwei warten noch auf die (simple) Montage. Da auf den Kühlkörpern bereits eine spezielle selbstklebende Folie aufgebracht ist, beschränkt sich die Montage auf das Abziehen der Schutzfolie und das Aufkleben der Kühlkörper.

Die Montage der Platine an der Fräse ist noch mal etwas fummelig, da hinter der Platine Abstandshalter montiert werden müssen, damit die Platine keinen Kurzschluss am Rahmen der Fräse verursacht.

Als letztes müssen noch die fertig konfektionierten Kabel eingesteckt werden. Die drei Kabel für die Stepper- Motoren sind (leider) identisch. Es wäre praktischer gewesen, wenn sie unterschiedliche, angepasste Längen gehabt hätten. So hängt doch einiges an Kabeln hinten ungeordnet rum. Das Stromkabel für den Spindel- Motor wird mit Faston Steckern, wie man sie aus dem Automobil- bereich kennt, an den Motor angeschlossen. Auf der Platine ist ein verpolungs- und verwechlungssicherer Stecker vorhanden. Eine Ader des Kabels ist Rot, die andere Schwarz. Auf dem Motor ist in der Nähe einer der Anschlüsse ein kleiner roter Punkt. Hier habe ich das rote Kabel angeschlossen, was wie es aussieht, richtig war. Die Anleitung schweigt sich hierzu vollständig aus. Man kann aber entweder nachträglich noch die Anschlüsse tauschen oder die Laufrichtung in der Software korrigieren.

Zum Abschluss habe ich die Aufnahme für den Fräser montiert.

Nun steht ein erster Funktionstest an. Dieser Test wird durchgeführt, bevor die Kabel sauber verlegt und gebündelt werden. Für den Fall, das ein Kabel falsch angesteckt worden ist und vielleicht die X und Y Achse vertauscht wurden.

  

Da alles auf Anhieb richtig angeschlossen wurde, habe ich die Kabel noch ein wenig mit Kabelbindern gebändigt

Nun ist die Fräse einsatzbereit.

Im letzten Teil dieses Berichts wird es dann um die Software und um erste Probe- Arbeiten gehen.  Dazu später mehr, denn das ist ein schwieriges Kapitel.

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CNC Fräse Teil 2

Weiter geht es mit dem Bau der Fräse. Es hat etwas länger gedauert als geplant, bis ich weiter bauen konnte. Aber egal, nun wird der Rahmen fertig gestellt. Zunächst muss der eigentliche Rahmen mit der Brücke für den Spindelmotor  verbunden werden.

Dies geschieht mit Hilfe der gleiche ALU Winkel wie bei der Grundmontage. Außerdem sieht man hier gut, wie die Karton- Streifen verwendet werden. Nach der Montage kann man die Streifen wieder entfernen.

Zusätzlich kommen noch Streben aus dem 3D- Drucker zum Einsatz, um dem Ganzen noch mehr Stabilität zu geben.

Die Stabilität des Gestells ist erstaunlich gut. Montiert macht es einen vertrauenerweckenden, soliden Eindruck. Besser als ich es vor Baubeginn erwartet hätte.

Als letzter Schritt zur Fertigstellung des Rahmens müssen die Lager für die Führungsstangen das Frästisches montiert werden.

Das genaue Ausrichten der Lager kommt erst in einem späteren Schritt.

Obwohl ich die „Pappstreifen- Methode“ inzwischen wirklich verinnerlicht habe, ist es trotzdem eine elende Fummelei, die keinen Spaß macht.

Der Bau des 3D Druckers hat mir viel Spaß gemacht. Die Fräse ist eher ein Alptraum. Ich hoffe, das fertige Gerät wird mich dafür ausgiebig entschädigen.

Auf dem nächsten Foto kann man den Grund für die unerfreuliche Montage des Bausatzes (hoffentlich) erkennen.

Die rechte Mutter ist so, wie etwa 95% aller Muttern im Bausatz. Aber eigentlich hätten sie alle so sein müssen wie die linke Mutter. Die ist spür- und sichtbar dicker und verdreht sich deswegen nicht in den ALU Profilen. Die rechte Mutter hingegen wackelt „wie ein Lämerschwanz“ in den Profilen und beim leichtesten Lufthauch oder der geringsten Berührung flutscht sie weg. Ein elendes Gefummel.  Eigentlich ein Grund, den Bausatz zu reklamieren, aber obwohl die Lieferung aus Deutschland erfolgte, sitzt der Verkäufer dann doch in China. Das hätte wohl noch mehr Aufwand bedeutet als es so der Fall ist. Außerdem habe ich die unterschiedlichen Größen erst jetzt bemerkt. Vorher ist mir nur die nicht passende Größe unter gekommen. Zum Glück spielt dieser Makel beim fertigen Gerät keine Rolle mehr, von daher fummele ich mich jetzt einfach weiter da durch.

Der nächste Bauabschnitt ist dann der Frästisch. Dazu mehr im nächsten Beitrag.

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CNC Fräse Teil 1

Ich habe mir kürzlich, nicht zuletzt auf Grund des positiven Tests in der „Make“ einen China- Bausatz für eine CNC-Fräse angeschafft.
Meine Fräse ist die „Größte“ aus der Serie und hat eine Arbeitsfläche von 30×18 cm. Es ist also trotzdem eine Mini- Fräse, verglichen mit dem, was man sonst so an CNC-Fräsen zu sehen bekommt. Die anderen Größen sind 16×10 cm und 24×18 cm, woraus sich die entsprechenden Typ- Bezeichnungen CNC 1610, CNC 2418 und CNC 3018 ableiten… Preislich liegen ca 30€ zwischen der 1610 und der 3018, wobei die 2418 meist teuer als die 3018 angeboten wird. Ich musste incl. Versand aus Deutschland (also keine Probleme mit dem Zoll und schnelle Lieferung binnen 3 Tagen) 199€ für den Komplett- Bausatz (incl Elektronik und Spindelmotor) bezahlen. Gefunden in der e- Bucht (wo sonst?)…

Zunächst ein paar Gedanken, was man von so einer Mini- Fräse erwarten kann, und was nicht. Das Bearbeiten von Edelstahl braucht man mit Sicherheit erst gar nicht probieren. Das klappt 100% sicher nicht. Auch weniger harte Metalle sind nicht gerade die Domäne so eines Gerätes. Wer sehr experimentierfreudig ist, kann vielleicht versuchen, dünnes Messing- oder Alu Blech damit zu bearbeiten. Aber in wie weit das hin haut, keine Ahnung… Für die Leute, die aus Messing und Stahl Meisterwerke der Feinmechanik zaubern, ist diese Maschine definitiv nix.

Ich habe allerhöchsten Respekt vor den Fähigkeiten dieser Künstler, selbst aber einen ganz anderen Ansatz. Zum Teil mangels eigener Fähigkeiten aber auch weil ich mich hier „Austoben“ und meiner Phantasie freien Lauf lassen will. Dazu sind auch meine finanziellen Möglichkeiten stark begrenzt. Getreu dem Motto „Gib einem Hungernden einen Fisch und er ist für einen Tag satt, zeige ihm, wie man fischt, und er muss nie mehr hungern“, ist jetzt also statt einem Lok- Bausatz (der „Fisch“) die Maschine (die Fähigkeit zu „Fischen“ also Loks selbst zu bauen) angeschafft worden.

Alles, was über das Fräsen und Bohren von Platinen für elektronische Schaltungen an Metallbearbeitung hinaus geht, überfordert das Gerät wohl. Neben dem Herstellen von Platinen, was laut diversen Berichten tadellos funktioniert und was ich auf jeden Fall auch selbst mal machen will, eignet sie sich vor allem für Kunststoff- und Holzbearbeitung…

Ich plane vor allem Polystyrol- Platten damit zu verarbeiten, daraus Fenster und Türen für Gebäude (die sind als Fertigteile einfach furchtbar teuer) aber auch Fahrzeug- Gehäuse und ähnliche Teile zu fräsen. Selbst kleinere 1:45 Gebäude sind bei der Größe der Fräse möglich.
Daneben möchte ich Balsa- und Sperrholz damit bearbeiten, vielleicht auch mal Karton (kommt auf einen Versuch an).

Diese Einschränkungen solltem einen vorher bewusst sein. Ich persönlich möchte die Fräse (so ich sie denn je zusammen bekomme) vorrangig als Ersatz für Skalpell und Lineal verwenden, da meine Hände und Augen nicht mehr die allerbesten sind. Die Genauigkeit, die ich mit dem Bastelmesser erzielen kann, sollte die Fräse spielend und deutlich übertreffen…

Damit man sich eine ungefähre Vorstellung der Größe machen kann, hier mal ein Foto der Rahmen- Teile, die ich bisher montiert habe. Der Kugelschreiber dient zum Größenvergleich.


Auf diesem Foto kann man sehen, was ich noch alles montieren muss:

Obwohl ich nicht völlig unerfahren mit dem Zusammenbau derartiger Geräte bin (ich habe z.B. einen 3D Drucker recht problemlos montiert bekommen), hat mich die Fräse bisher schier zur Verzweifelung getrieben. Es war unmöglich, die Teile zusammen zu schrauben, da sich die Muttern, die in den ALU Profilen stecken, ständig verdreht haben. Eigentlich sollen sie sich in der oberen Nut der Profile festklemmen und somit ein problemloses Verschrauben ermöglichen. Doch leider sind die Muttern zu flach oder die Profile zu tief. Deswegen fallen die Muttern ständig zu weit durch und haben keinen Halt mehr. Da man sie nicht kontern kann, ist eine Montage einfach nicht möglich…

Ich habe wortwörtlich Tage gebraucht, bis mir eine Lösung für dieses Problem eingefallen ist. Vorgesehen ist das so zwar ganz sicher nicht, aber was soll’s? Wo es doch funktioniert… Schaut man sich das dritte Foto genauer an, so kann man die Lösung erkennen:

Ganz links, in dem Fach, wo die Alu Profile für den Rahmen drin geliefert wurden, liegen Kartonstreifen (eine zerschnittene Cornflakes Packung). Schiebt man so einen Streifen unter die Muttern, können sie nicht mehr so tief in das Profil einsinken und haben wie geplant Halt in der Nut der Profile… Nur auf eine so einfache Lösung für so ein massives Problem zu kommen, dazu gehört erst mal was…

Was man auf dem Foto auch erkennen kann, ist das der Spindelmotor incl. Z- Achse komplett vormontiert geliefert wird. Und man erkennt auch, das alle „Spezial-“ Teile aus dem 3D Drucker stammen. Der „Rest“ sind Standard Industrie- Teile sowie Open Source Elektronik.

In der nächsten Woche ist geplant, weiter an der Fräse zu bauen. Ich werde mich dann melden, wenn es neues gibt. Ich bin auf jeden Fall gespannt, wie es sich mit der Fräse arbeiten lässt. Vor allem, da ich CAD auch erst noch komplett lernen muss. Ich denke, ich werde Libre CAD verwenden. Ist Open Source und man kann neben Klicken mit der Maus auch genaue Maße und Winkel als Kommando eintippen. Damit dürfte es mir leichter fallen, exakte Maße an meine Teile zu bekommen…

Soweit der erste Teil des Berichts zum Bau der CNC Fräse CNC-3018.

Weiter (CNC Fräse Teil 2)