fertigungsgerechte zeichnungen fuer umfangreichere projekte

[_Mopedcowboy_]

es freut mich, dass anscheinend mehrere anspruchsvolle projekte anlaufen, wo auch dreh- und fraesteile benoetigt werden.
in der vergangenheit bekamen wir immer schon mal anfragen mit sagen wir mal schwierig zu verwertenden zeichnungen oder der angabe ich brauch da ein loch fuer ein kugellager. loecher machen schweissbrenner, alles andere sind bohrungen.
bei solchen zeichnungen geht es immer um machbarkeit, lieferzeit und klar - den preis.
wer solche projekte anleiert hat meist eine mechanische grundausbildung, an diese richtet sich dieser beitrag.
und es schadet sicher nicht auch sein altes tabellenbuch rauszukramen, fuer zahnradberechnung, achsabstaende und passungswahl.

vielleicht darf ich euch heute deshalb mal etwas langweilen mit dem viel verspotteten thema cnc, cad und cam.
zu 95% wird heute mit cnc-maschinen gefertigt, zeichnungen werden erstellt mit cad und programme werden mit hilfe von cam aus cad-daten generiert.
der vorgang ist bei dreh- und fraesteilen sehr aehnlich, aber nicht identisch, deshalb unten die unterscheidung.
alle angaben sind grundsaetzlich in millimetern, massze ohne weitere angaben freimasse nach reihe mittel.
um kosten zu sparen gilt der grundsatz: toleranzen so ungenau wie moeglich, nur so genau wie noetig.

grundsaetzlich basieren das zeichnen und programmieren nach den regeln der geometrie, fuer die die damals in mathe aufgepasst haben eigentlich kein thema.
wir haben das bekannte koordinatensystem mit x, y und z, wobei in der cnc-technik z immer in richtung der hauptspindel ist, x+ meist nach rechts und y+ nach oben auf dem simulierten papier, genau wie geometrie.
dazu haben x, y und z ihre geschwister, genannt u, v und w, das wird gebraucht um schraege flaechen (zb kegel) herzustellen und es gibt noch c und w-achsen, das sind geschwenkte und gedrehte achsen im raum, dazu spaeter mehr bei den maschinenspezifischen eigenheiten.

alles faengt jetzt an mit einer zeichnung, das koennt ihr drehen und wenden wie ihr wollt, ausser beim flexen oder schneidbrenner.
diese kann klassisch auf millimeterpapier auf eurer zeichenplatte aus der berufschulzeit sein oder auf dem hier viel verspotteten cad.
cad ist superpraktisch, da man beliebig aendern, spiegeln, drehen oder was auch immer kann und bei besseren ausfuehrungen auch festigkeitsberechnungen/simulationen. die daten koennen einfach mit e-mail versendet werden.
ihr bekommt einfache cad-programme als schulversionen mit eingeschraenkten funktionen oder freie versionen fuer linux-nutzer zum runterladen.
welches system ist egal, wichtig ist nur dass es die funktionen fangen und messen hat und direkte koordinaten in x und y fuer kreise und linien eingegeben werden koennen sowie beliebige punkte angeklickt werden koennen und die koordinaten dafuer angezeigt werden. layertechnik braucht ihr nicht.
klassisch auf papier ist jedoch kein problem, wenn einige erfordernisse der cnc-technik beruecksichtigt werden, diese da waeren:

eine zeichnung braucht einen werkstueck-nullpunkt, dieser wird durch einen geviertelten kreis mit zwei ausgemalten vierteln markiert. von diesem nullpunkt ab gehen alle, ich meine wirklich alle massze weg, grundsaetzlich mit masspfeilen oder polarkoordinaten mit x und y.
3d erklaere ich hier nicht, die sowas brauchen wissen das hier sowieso.
beim dreh- und rundschleifteil ist dieser nullpunkt immer in der symetrieachse, der vorderste punkt am teil.
beim fraes- oder erodierteil wird ein massgeblicher punkt gewaehlt, oft eine passbohrung oder ein lagersitz oder eine werkstueckecke.
zeichnungen brauchen ein datum oder einen aenderungsindex, eine zeichnungsnummer oder sonstwie gearteten aktualitaetsnachweis.
zeichnungen muessen eindeutig sein, nichts ist teurer wenn gerade eine maschine eingerichtet wird und sich ein mass als unschluessig erweist.
gehaertete oder verguetete rohteile zur nachbearbeitung kann realistisch mit hartmetall bis vielleicht 50 hrc erfolgen, darueber ist schleifen oder erodieren sinnvoll

jetzt beginnt die unterscheidung zwischen den bearbeitungen, beginnen wir beim drehen:
die z-achse ist das drehfutter, die laengenmassze werden von der spitze des drehteiles weg ins minus programmiert, meistens also von rechts nach links, das drehfutter selbst hat also den groessten z- wert.
die x-achse ist der durchmesser und wird auch tatsaechlich als durchmesser programmiert, von der symetrieachse des teiles weg ins plus.
die y-achse tangiert den durchmesser, das braucht man zum beispiel mit angetriebenen werkzeugen um in der maschine flaechen oder schnecken anzufraesen.
die c-achse ist das indexierte drehfutter das wie ein teilkopf eingesetzt wird, zum beispiel fuer achsiale oder radiale bohrungen oder verzahnungen fraesen. 0grad ist auf 3 uhr, programmiert gegen den uhrzeigersinn.
u, v und w, i, j und k sind oft fuer eine gegenspindel und zweiten revolver reserviert, aber das werdet ihr bei ape-teilen selten brauchen.
realistische verfahrwege: gaengig sind laengen bis 300mm und durchmesser bis 200mm. groesser natuerlich problemlos moeglich-nachfragen!

eine zeichnung ist im idealfall mindestens 1:1, enthaelt im normalfall mindestens 2 ansichten, seitenansicht und vorderansicht. in der seitenansicht werden alle laengen von vorne weg angegeben und alle durchmesser, gewinde immer mit steigung. in der vorderansicht koennen durchmesser sein, lochkreise und winkelangaben in grad, von drei uhr weg gegen den uhrzeigersinn. wenn stirn- oder querbohrungen stimmen muessen, gebt einen winkel an. steht kein winkel dabei ist die lage egal, zum beispiel bei sicherungssplinten. wird alles zu eng freut sich der programmierer ueber ausschnittvergroesserungen.
passungen sind nach iso mit zum beispiel 20h6 anzugeben oder im klartext 20 +0.00 -0,012, wobei heute bei normalen drehmaschinen h6 das genaueste darstellt was rationell gefertigt wird. genauer wird oft rundgeschliffen, h6 reicht aber laessig aus fuer lager und verzahnungen.

kommen wir zum fraesen, lasern oder erodieren:
hier hat eine zeichnung schon mindestens 3 ansichten (ausser beim lasern, da reicht eine), seitenansicht, draufsicht und vorderansicht, alles weg bemasst von dem einen gewaehlten nullpunkt, rechts/oben ins plus, links/unten ins minus.
x und y wie in der schule bei geometrie, z ist die hauptspindel und kommt oft von oben runter, z0 ist oft die oberflaeche des fertigen teiles.
vierte und fuenfte achse ist schwenken und drehen des teiles im raum oder schwenken der z-achse.
vorteilhaft ist es wenn ein gehaeuse zum beispiel 2 passhuelsen hat diese achsparallell zu legen, ist aber nicht zwingend.
muss ein teil umgedreht nochmal aufgespannt werden sind entweder aussen eine oder zwei achsparallele hilfsflaechen vorzusehen um daran anzutasten, das kann eine aussenflaeche sein die eh vorhanden ist oder zwei ganz durchgehende genauere bohrungen, zb in H8 oder H9, das kann auch der nullpunkt sein oder jene besagten passhuelsen. das braucht es um auf der rueckseite den nullpunkt wieder aufzunehmen und das teil auszurichten, nicht alles kann im schraubstock gespannt werden.
die eckradien in taschen oder innenliegenden vertiefungen sind so gross wie moeglich zu waehlen, dass die tiefe maximal 8mal radius ist, zb r5 max 40mm, alles andere ist zwar moeglich, aber teuer.
genauigkeiten: eine neue fraesmaschine wird angegeben mit einer positioniergenauigkeit bei bohrungen von 0.005mm, das schaffen sie nach einem jahr aber nur noch selten. realistisch ist plus/minus 0.01mm. bei achsparallelen passungen ist H7 noch wirtschaftlich.
realistische verfahrwege: sehr verbreitet sind maschinen mit x600 und y400. groesser gibt es sehr oft, nur sind diese maschinen dann teurer.
gewinde immer mit steigung angeben, bis M2o werden oft gebohrt, darueber meist gefraest.
bedenkt bei sondergewinden wie zum beispiel M42x1,5 dass eine firma nicht immer einen pruefdorn/lehrring vorraetig hat, diese sind unglaublich teuer. entweder ihr koennt das passende gegenteil zum pruefen stellen oder koennt vielleicht einen pruefdorn/lehrring irgendwo gegen gebuehr ausleihen.
passbohrungen bis H8 werden gebohrt oder gefraest=billig, allerdings sind die gefraesten bohrungen um ein bis 2 hundertstel viereckig an den umkehrpunkten der achsen.
genauer bis +/- 0.005mm wird ausgedreht=teuer, da werkzeug aufwaendig einzustellen, aber fuer lagersitze oft notwendig.
waehlt bei bohrungen moeglichst gaengige massze, zb fuer M6 durchgang dm6,8 oder 8,5 durchgang fuer M8 da diese bohrer oft schon im magazin drin und vermeidet zu viele zu unterschiedliche gewinde oft geht auch ein m6 statt m5, wenn schon 20 andere m6 drin sind=billiger ruesten.
bei einfachen gehaeusebohrungen oder gewinden und durchgangsbohrungen in zeichnungen werden untoleriert automatisch von +/- 0.2mm lagetoleranz ausgegangen, die real am werkstueck +/- 0.05mm sein werden.
lagerpassungen werden in der lage toleriert wobei bei zahntrieben im alltag +/- 0.02mm ausreichend sein werden.
bohrungen/gewinde werden vermasst immer vom nullpunkt weg in polarkoordinaten oder mit masspfeilen.
schraege flaechen immer mit anfangs/endpunkt
freie radien im raum brauchen immer einen anfangspunkt, einen endpunkt und einen radiusmittelpunkt sowie die radiusangabe selbst. bei achsparallelen ecken reicht nur die radius/fasenangabe.


kommen wir zu den kosten:
rohmaterial: gut=billig zu verarbeiten sind almg4,5mn oder alcumgpb, oder c45 oder sogenannter automatenstahl. wenn ihr nicht wirklich einen guten kontakt oder passende reststuecke habt kauft eine firma in der regel preiswerter ein wie ihr. bei uns wurden in spitzenzeiten 1,5 tonnen aluminium monatlich umgesezt. da hat man eine andere verhandlungsposition
ruesten: ruesten faellt an bei jedem einrichten eures teiles, egal ob ein teil oder 1ooo. das sind zum beispiel aufspannen von schraubstoecken, ausdrehen von drehbacken, anfertigen von vorrichtungen, einrichten von drehstaehlen oder bohrern und fraesern. ruesten fuer einen schraubstock und 12 fraeswerkzeuge sind vielleicht 35 minuten zu je vielleicht 50 bis 70 euro pro stunde.
programmieren: faellt einmalig an und ihr werdet genaugenomen eigentuemer des programmes, auf wunsch wird euch das ausgehaendigt. uebliche programmkosten sind etwa 60-80 euro je stunde, eine dreiteilige kurbelwelle fuer die ape tm ist in etwa einer stunde programmiert.
fertigen: das sind die kosten, wenn die maschine dann tatsaechlich spaene macht, was bei kleinen stueckzahlen oft den geringsten anteil ausmacht. eine komplette dreiteilige kurbelwelle fuer eine ape tm laeuft zum beispiel schaetzungsweise 22 minuten in der maschine, nur mal zum vergleich. diese zeit ist die teuerste, da hier die werkzeugkosten mit eingehen. eine kleine zweiachsdrehmaschine bekommt ihr schon fuer 60 euro je stunde, ein fuenfachs-bearbeitungszentrum kostet schnell auch mal 180 euro je stunde.
dies kann man manchmal umgehen wenn man wen kennt der einen kennt der einen kumpel hat...... unser chef jammert manchmal dass er den umsatz haben moechte der in der mittagspause umgesetzt wird.......

mit solchen zeichnungen und diesen kenntnissen koennt ihr problemlos vergleichbare angebote einholen und bekommt natuerlich auch antwort, da klar ist dass ihr vom fach seid. hobbybastler werden sonst skeptisch gesehen, da sie sehr viel zeit verbrauchen und hohe kosten verursachen, die rationell nicht weitergegeben werden koennen.
bitte nagelt mich jetzt aber nicht wieder fest, ich weiss dass manches im alltag anders aussieht. dies ist nur als erste anleitung fuer branchentangierer zu verstehen.

und nun viel erfolg mit euren projekten wuenscht euch
mopedcowboy

[koppi]

Maschinenbau

Ist schon eine Welt für sich.
Habe 10 Jahre im Stahlbau malocht.
Und sicher gut was gelernt.
Habe auch in der Zeit mein Lieblings Instrument
Kennen gelernt

[Merlin]

Hallo Mopedcowboy,

das ist ein sehr guter und informativer Beitrag, wobei ich das weniger als sehr gute Kurzanleitung sehe, als vielmehr, einen Eindruck zu vermitteln, wenn man gefragt wird, "kannst Du mir mal eben so etwas fräsen, ähnlich dem und dem Teil, nur hier eine Kante dran und da eine Ecke weg!"



Zur Zeit habe ich das komplette Getriebe einer TM ausgeräumt und konstruiere mit den vorgegebenen Achsabständen ein dreistufiges Getriebe zwischen Differential und einem leistungsstarken Elektromotor der immerhin ein 5,6 fach so hohes Drehmoment hat wie der Benziner. Also sind mir Deine Worte nur sehr geläufig, die geringste Arbeit ist, wenn der Fräser im Eingriff ist. Stimmt die Vorarbeit nicht, ist alles umsonst!

Gruß
Michael

[_Mopedcowboy_]

Zur Zeit habe ich das komplette Getriebe einer TM ausgeräumt und konstruiere mit den vorgegebenen Achsabständen ein dreistufiges Getriebe zwischen Differential und einem leistungsstarken Elektromotor der immerhin ein 5,6 fach so hohes Drehmoment hat wie der Benziner.

wirklich? im ernst jetzt? oder willst du dich auch nur lustig machen?
kannst du mir dazu ein paar grobe eckdaten zukommen lassen? so zum beispiel welchen motor, welche drehzahlen, welche ansteuerung?
an welcher stelle willst du das drehmoment ins getriebe einleiten? welche art von getriebe? warum bei elektro ueberhaupt ein getriebe? es gaebe da noch eine andere moeglichkeit. welche komponenten hast du bereits, welche musst du beschaffen?
ich habe sehr grosses interesse an deinem projekt, wenn dein anliegen ernsthaft ist kann ich dazu aus eigenen versuchen vorhandenes material beisteuern, so muessen noch verlaengerte getriebewellen herumliegen, um aussen flexkupplungen oder riemenscheiben anzubringen und ein paar zahnraeder im modul 2,5. es muss das gesamte gehaeuse mit allen bohrungen und wellen digitalisiert sein, so kann man kurzfristig teile herstellen oder die zusaetzlichen lagersitze einbringen, wir koennen auch wig-schweissen.
kannst dich gerne erstmal in einer pn oder e-mail melden, wenn die anderen nicht wieder stoff zum laestern oder besserwissen haben sollen.

es gruesst ein ehrlich interessierter
mopedcowboy

[_Mopedcowboy_]

der dumme meint er weiss alles.
der kluge weiss dass er nicht alles weiss.
der weise kann auch von einem dummen noch lernen.

weiss gott, was ich noch alles lernen muss. ganz sicher werde ich auf niemanden herabsehen.
aber hohn und spott wird schon gerne verteilt, da gibst du mir recht?
werde mich bemuehen weiterhin sachlich zu bleiben. versprochen.
mopedcowboy

[Merlin]

kannst dich gerne erstmal in einer pn oder e-mail melden, wenn die anderen nicht wieder stoff zum laestern oder besserwissen haben sollen.

Hallo Mopedcowboy,

nein, ich habe keine Angst vor Lästereien, weil ich weiß was ich kann und wenn ich etwas schreibe dann kann ich das belegen oder vorführen!

Aber es scheint mir ein Problem in diesem Forum zu sein, weil gestern hat mich schon Jemand per PN angeschrieben, auf meine Frage, warum er diese interessante Frage nicht im Forum an mich stellt, das interessiere doch sicher auch andere User, kam die gleiche Richtung, Angst durch eine Fragestellung zum Gespött zu werden!

Laß es uns besser machen und sehr Sachlich an die Frage heran gehen, warum nur 1 Motor und nicht 2, warum kein Radnabenantrieb und warum das "alte" Getriebe umbauen.

Die Chronologie:

Ein Elektroauto soll gebaut werden, aber auch für den Straßenverkehr zugelassen sein, und zwar nicht mit "Schmiergeld" und "Tricks", sondern entweder richtig, oder gar nicht.

Die erste große Hürde ist der TÜV, weil nicht irgendeine Prüfstelle, sondern nur die Typ-Prüfstelle ist zuständig!!!

Also ob BMW, Mercedes oder VW für einen neuen Wagen eine Zulassung haben will, oder ich, die Prozedur ist die Selbe!!!

Also, abblasen, denn das ist als Einzelperson nicht zu bezahlen!

Bis ich dann doch einmal mit den Leuten dort gesprochen habe; sehr nett, sehr zuvorkommend, aber auch die haben, genau wie bei Dir, wenn Du für Bekannte Dreh- oder Frästeile machen sollst, das Problem, das zu viele "Fantasten" kommen, die fünf alte Batterien und einen alten Anlasser im Keller haben und eine E-Car bauen wollen.

Also war die sehr bestimmte Antwort, ja, sie können kommen und ihr Projekt vorstellen, kostet aber ein kleines Sümmchen, wenn sie mit uns reden, wir können unsere Zeit nicht verschenken!

Kurzer Plausch am Telefon und Vorstellung des Konzepts, und die Bitte vom TÜV doch alles in Schriftform mit Anlagen zu seinen Händen zu schicken.



Aufgabenstellung war klar, um möglichst wenig Berührungspunkte mit dem TÜV zu haben, sollte es ein Auto sein, welches nicht aufgelastet werden muß, Bremsen Reifen, statische Berechnungen, Unbedenklichkeitsbestätigungen des Herstellers und so weiter, gibt viel Streß bringt aber nichts, die TÜV-Leute haben bei so etwas Angst selbst zu entscheiden! Was ich auch verstehen kann!

Also kam nur ein Lieferwagen in Frage, weil der hat genügend Zul.Ges.Gewicht im Verhältnis zum Leergewicht!

Meine erste Forderung war Elektrofahrzeug, die zweite Forderung, im gebirgigen Sauerland einen Aktionsradius von mindestens 50 km (also 100 km Reichweite), aber, und jetzt kommt das ganz große ABER, bei sehr flotter Gangart, so daß man meint man habe einen modernen Diesel oder Benziner vor einem!!! Allerdings als Erleichterung, nur für Stadt oder stadtnahen Betrieb, also ohne Autobahnbenutzung.

Warum ich bei der APE bin, brauche ich nicht zu erleutern.

Habe mich, ohne Fragen zu stellen, im Forum vorwärts und rückwärts gelesen bis ich viereckige Augen hatte, andere Quellen im Internet zu Elektro-APE befragt, sehr spärlich (!), und bin im Wesentlichen an einem Schweitzer hängen geblieben, der eine Diesel-APE zur E-APE umgebaut hat.

Der hat den Motor abgenommen, und hat dort einfach einen kleinen E-Motor dort angehängt.

Der Vorteil war, er hatte noch ein Schaltgetriebe!!!

Jetzt muß ich ganz vorsichtig zugeben, daß ich selber Modellhubschrauber konstruiere, baue und fliege, aber keine Spielzeuge, sondern mit bis zu 6 KW Leistung, drei Motoren, zwei davon in Tandemanordnung gemeinsam auf eine Hauptrotorwelle arbeitend etc., also mit Elektroantrieben kenne ich mich ein wenig aus, theoretisch & praktisch.

Deshalb weiß ich, wenn ein Elektromotor zu lange aus seinem optimalen Arbeitsbereich heraus arbeitet, ist nicht nur der Motor sehr schnell hinüber, sondern die Ansteuerungselektronik ist noch vorher im Himmel!

Deshalb die "grandiose" Idee mit dem Schaltgetriebe bei dem relativ kleinen Motor.

Bei meiner inzwischen gekauften APE die Motor-Getriebe-Einheit ausgebaut und auf der Werkbank zerlegt und außen und vor allem innen gereinigt. Plan war, die Kurbelwelle durch eine glatte Welle zu ersetzen, wo die eine Seite die Kupplung trägt, die andere Seite trägt anstelle des Schwungrades eine Zahnriemenscheibe. Anstelle der Dynastartanlage wird dann der E-Motor oben drauf gesattelt. Steht dann zwar eine "Beule" in den Laderaum, aber der Zweck heiligt die Mittel!

Der Zahnriemen hätte bequem an die 40 KW Dauerlast ausgehalten, aber die Schwachstelle war die Kupplung!!!

Wenn ich bei meinen Helis nicht elektronisch das Drehmoment begrenze, würden die Motoren einen Rotor mit 1,8 m Durchmesser innerhalb von Sekundenbruchteilen auf Betriebsdrehzahl von ca. 1000 U/min haben, nur es wäre halt nicht mehr ein Zahn auf den Getriebezahnrädern!

Man unterschätze nicht die Kraft eines E-Motors in unteren Drehzahlen!

Die Kupplung brauche ich aber, weil sonst bei den Gangwechseln ich die Rotationsmasse des E-Motors mit den Ziehkeilen abbremsen, oder eben beschleunigen muß!

Und wie die Flanken von den "Ziehkeilen", diese vierzackigen Sterne in der dicken Schaltwelle, normalerweise schon aussehen, der kann sich an vier Fingern ausrechnen, wie lange dann das Getriebe hält!

Also Kupplung geht nicht, damit geht auch nicht das Schaltgetriebe!

Also Plan verwerfen!






Lange Beiträge gibt es sonst hier nicht???

Gleich kommt Teil 2!

[Merlin]

So, hier jetzt Teil 2:


Einen dicken Motor, der untenherum sehr viel Kraft hat und obenherum nicht ins "Unendliche" dreht suchen!

Radnabenantrieb?

Nee, geht nicht, weil Bremsen sind in den Rädern integriert und die sollen für den TÜV erhalten bleiben!

Da wo die Wellen in die Hardyscheiben laufen, Motoren mit angeflanschtem Planetengetriebe hin!

Nee, erstens müssen die Achsgehäuse umkonstruiert werden wegen der großen Durchmesser der E-Motore, das gibt erhebliche Probleme mit Festigkeitsberechnungen, die dann mit den nicht vorhandenen Werten von Piaggio verglichen werden müssen! Nee!!!

Außerdem wären dann zwei Motoren anzusteuern! Die dürften nicht synchron laufen, also von einer Steuerung, weil das würde wie eine Differentialsperre wirken und man käme nicht mit dem Lenkrad um die Kurve!

Andersherum kann man die aber auch nicht mit zwei Steuerungen ansteuern, ohne daß mal der eine Motor, mal der andere Motor ein wenig mehr Leistung bekommt. Im Prinzip mache ich bei meinen Helis ja auch nichts anderes, aber ich muß die APE ja lenken! Wenn jetzt mal der linke, mal der rechte Motor stärker nach vorne will so muß ich ständig Lenkkorrekturen machen!!!

Also Schlußfolgerung: Das Differential MUSS bleiben!!!

Die theoretische Überlegung, wenn das Schaltgetriebe eine Spreizung von 1 : 5,3 hat, dann muß der E-Motor einfach das 5,3 fache Drehmoment vom Benziner haben, damit ich im "schnellen Gang" anfahren kann, eben genauso steil, wie mit dem Benziner.

Der Motor war schnell gefunden, damit mit diesem Motor auch längere Zeit Bergauf gefahren werden kann, für längere Zeit kann bis zu 300% Überlast gefahren werden, ist dieser Motor wassergekühlt.

Jetzt wurde das Problem "Getriebegehäuse" angegangen, wobei recht schnell entdeckt wurde, daß die Original-Gehäuse sich eigentlich wunderbar eignen. Das Diff ist so wie serienmäßig gelagert und auch die Zahnräder können logischerweise die Kraft beim Anfahren, also das höchste Drehmoment, verkraften.

Die nächste Zwischenwelle ist die "Schaltwelle", die wird durch eine feste Welle, aber durch andere Lager an den gleichen Lagerpunkten ersetzt. Breitere Zahnräder mit Modul 2,5 übernehmen die Untersetzung.

Das Stichmaß für die nächste Zwischenwelle paßt mit + 0,3 mm eben nur fast. Entweder werden die Teilkreise der Zahnräder beim Herstellen jeweils 0,15 mm vergrößert, oder der Sitz wo das Kugellager der Kurbelwelle sitzt wird um drei Zehntel in die richtige Richtung versetzt. Wo die Schwungscheibe sitzt kommt eine Befestigungsplatte für den Motor drauf, der Motor bekommt eine Sonderwelle, auf die ein Zahnrad Modul 2,5, dann wieder die Breite die normalerweise im Getriebe verbaut ist.

Diese Getriebestufe hat fast keine Untersetzung und dient lediglich dazu mit dem Motorgehäuse, welches 270 mm Durchmesser hat, vor allem von den Antriebswellen, weit genug weg zu kommen.

Die Höhe vom Motor ist lediglich ca. 170 mm, so daß der angeflanschte Motor bei der TM nicht mit dem Längsträger kollidiert.

Vorteil: Diese Einheit ist so auf der Werkbank zu montieren und dann kann bei der TM innerhalb weniger Stunden der serienmäßige Zweitakter gegen diese Einheit getauscht werden, genauso in wenigen Stunden wieder zurück! Wobei alle Züge und das Schaltgestänge außer Betrieb sind, lediglich die Tachowelle ist noch da!

Diese 1 : 1 Tauschbarkeit ist auch bei der TÜV-Vorstellung vielleicht das "Zünglein an der Waage" daß es sich hierbei nicht um eine "Neukonstruktion" handelt, sondern nur um eine "Umschreibung der Antriebsart".

Der Akku soll aus Lithium Yttrium Phosphat Zellen bestehen, vielleicht besser unter LiFeYPO4-Zellen bekannt. Es sollen 300 Ah Zellen verwendet werden, von denen dann 32 Stück hintereinander geschaltet werden, um auf eine Fahrspannung von 96 Volt zu kommen.

Hierbei handelt es sich nicht mehr um "Kleinspannug", wodurch besondere Schutzmaßnahmen erfüllt werden müssen. Unter anderem muß ein fest installiertes Isolationsmeßgerät den Akku ausschalten, sobald der Isolationswiderstand ein bestimmtes Maß unterschreitet.

Dieses "Akkupack" mit V²A-Trögen, Kabeln und Steuerung wird ca. 400 kg wiegen. Der Vorteil eines so großen Akkus liegt in der "C-Rate", der Akku kann sehr lange mit hohen Strömen belastet werden, ohne in einen kritischen Bereich zu kommen. Desweiteren rechne ich nicht wie die meisten E-Mobil-Hersteller mit 100 W/km, sondern ich bin für unser "Gebirge" hier, auf 200 W/km gegangen.

So lieber Mopedcowboy, Du siehst, die Pläne sind beim TÜV eingereicht, die Konstruktionen stehen, und es tut mir leid, Dir sagen zu müssen, und das soll nicht überheblich sein, die ganzen Werkzeugmaschinen mitsamt Bedienern und auch mit Programmierern, habe ich leider selbst. Ich persönlich kann die Maschinen nicht programmieren, deshalb kann ich Dir auch nicht sagen wie das programmiert ist, aber wir arbeiten für die Automobilindustrie, ihr für die Luftfahrt, also werden wir nicht Welten auseinander liegen, um Daten auszutauschen.

Aber ansonsten möchte ich erst über "gelegte Eier" reden, wenn ich das OK vom TÜV habe und bestellen und fertigen kann.

Das war jetzt nur ein kleiner "Anriß" von dem Projekt, genauso wie das, in meinen Augen, richtige Getriebe endlich zu finden, hat sich die Wahl des Akkus und der Steuerung zugetragen.

Liebe Grüße
Michael

[_Mopedcowboy_]

hallo michael,
ich glaube nicht wirklich dass unsere ausfuehrungen hier wen interessieren werden, solange das hier nur theorie ist und nicht zum anfassen wird es eher als weitere phantasterei gesehen. die jungs wollen anfassen, bilder, probefahren. irgendwo verstaendlich. wie du gesagt hast, fuenf batterien und ein anlasser......

wie du schon berichtet hast ist tuev ein meilenstein, aber ein berechenbarer.
apesine hat schon eine zeit wegen ihrer ape mit den herren zu tun, aber dies entzieht sich meinem wirkungskreis. wenn man schluessige konzepte vorfuehren kann scheinen die herren erstaunlich aufgeschlossen. ich habe etwas von 140 euro stundensatz fuer die ingenieursstunde bei der pruefstelle gehoert, genaueres weiss apesine.
wenn du originale achsen, bremsen, hoechstgeschwindigkeit und hoechstleistung, also 8kw beibehaeltst und wie du schreibst nur die antriebsart aenderst ist das kein problem.
auf jeden fall wird zuerst ein notaus-taster verlangt, der die batterien komplett abtrennt. und unter umstaenden eine strombegrenzung, die diese 8kw begrenzung sicherstellt.
das originale differential ist am radausgang fuer glaub ich 650nm ausgelegt. die raddrehzahl bei den eingetragenen 63km/h war 695 umdrehungen am differential.
die enduntersetzung im diff ist 2,95, das bedeutet die sekundaerwelle rotiert mit etwa 2052 umdrehungen je minute.
wenn du oben an der originalen kupplung statt der kurbelwelle mit einer blindwelle einleiten wolltest, brauchst du tatsaechlich um 6000 umdrehungen herum, das wird schwierig fuer einen elektromotor. die meisten groesseren motoren enden irgendwo bei 3000 umdrehungen, zuviel uebertakten ist wegen den fliehkraeften in den rotoren nicht ratsam.

wenn du nur einfach einen elektromotor anflanschen willst bietet sich an, die sekundaerwelle durch neufertigung einseitig zu verlaengern und dabei gleich einen pressitz fuer das zahnrad mit 21 zaehnen zum diff anzudrehen. entweder vorzugsweise zu der seite heraus wo das schaltgestaenge fuer den ziehkeil eintritt, in diesen gehaeusefortsatz wo normal die schaltkinematik sitzt koenntest du ein weiteres stuetzlager und einen wellendichtring einbringen. entweder durch aufschrauben einer platte, durch schweissen oder durch ausgiessen des gehaeusefortsatzes mit einer mischung aus hitzebestaendigem epoxidharz und aluspaenen, jeweils mit anschliessendem ausspindeln des lagersitzes.
zur seite des rueckwaertsganges hin kannst du hinter dem nadellager der welle das gehaeuse durchbrechen. wegen der auswurfkraft der verzahnung und dem hoeheren drehmoment eines elektromotores wuerde ich dann aber im hauptgehaeuse am durchgang der sekundaerwelle ein stuetzlager vorsehen, um ein oszilieren der verhaeltnismaessig langen welle zu verhindern oder die welle gleich vom durchmesser entsprechend dimensionieren.

willst du unbeding dein getriebe erhalten so kannst du bei der primaerwelle am tannenbaum mit einer rotex-kupplung einleiten, hinter dem schwungrad welches du nicht mehr brauchen wirst ist ein schraubdeckel im gehaeuse und darunter ein kleines kugellager. auch dort kannst du den tannenbaum verlaengern und statt des feingewindes im gehaeuse einen groesseren lagersitz eindrehen. die andere seite unter der kupplung ist schwierig, da wegen dem ausschnitt fuer die primaeruntersetzung kaum gehaeuse fuer ein stabileres lager vorhanden ist.

willst du unbedingt ueber die blindwelle statt der kurbelwelle einleiten kannst du auf das groesste zahnrad des tannenbaumes=primaeruntersetzung von der kupplung weg eine eigene verzahnung drahterodieren, die serienmaessige schraegverzahnung ueberschneiden. dabei kannst du dann auf deine blindwelle verzahnen was immer du willst.

die originale kupplung in dem sinne brauchst du nicht, das kannst du auch mit einer fliehkraftkupplung regeln.
von suco http://www.suco.de" onclick="window.open(this.href);return false; gibt es sehr belastbare fliehkraftkupplungen mit allen genormten wellendurchmessern von elektromotoren, verschiedenen kuppel- und einschaltdrehzahlbereichen und verschiedenen drehmomentbereichen mit sehr geringer aufbauhoehe.
wenn sich die drehzahl des e-motores am berg oder sonstwie unter last dann in den uebergangsbereich der kupplung reduziert und zu rutschen beginnt bleibt der e-motor erst mal noch auf drehzahl und du hast weiter noch etwas vortrieb. erst wenn du leistung weiter wegnimmst ist dein strang lastfrei und du kannst dein getriebe bedienen.
bei einem elektromotor wirst du in der ebene sowieso nur im letzten gang sein und nur mit hoher last oder anhaenger eine zusaetzliche reduzierung brauchen.
der vorteil einer fliehkraftkupplung ist der lastfreie anlauf des motores und damit die vermeidung der exorbitanten anlaufstroeme, wenn du dich mal festgefahren hast oder sehr steil rangieren musst. zudem wirkt so eine kupplung auch gegen ueberlastspitzen, nimmt dir bei schlaegen durch rutschen die zerstoererische wirkung.

ich jedenfalls bin sehr interessiert, auch wenn ich dir anscheinend sonst nicht weiter helfen kann und hoffe du haelst uns auf dem laufenden. eventuell vielleicht in einem neuen eigenen artikel mit dem elektrothema als solches.

erfolgreiches schaffen wuenscht dir
mopedcowboy

[Merlin]

Hallo Mopedcowboy,

als erstes muß ich Dir mal ein ganz großes Lob aussprechen, Du hast mich nicht nur verstanden, sondern Du hast gemerkt, daß ich mich verrannt habe!

Wenn das Getriebe auf der Werkbank liegt, und keine APE ist drum herum, ist man schnell versucht zu denken, der Motor, sprich Zylinder, wäre vorne!!!

Deshalb wollte ich mit dem großen Elektromotor immer von der Achskonstruktion weg, deshalb die zweite Zwischenwelle, aber Du hast natürlich vollkommen Recht, da wo das "Tannenbäumchen" ist, mit einer Sonder-Motorwelle bis in die gegenüberliegende Wand, respektive natürlich in das Lager! Diese Stelle ist natürlich machbar, denn da ist nichts als Straße drunter!!!

Die Antriebswelle zum Rad geht "saugend" dann am E-Motorengehäuse vorbei.

Zu den Übersetzungen, da habe ich noch einen Denkfehler drin, wenn Du mir da einmal weiterhelfen könntest:

Da ich von Piaggio keine Angabe von dem TM-Motor hatte, bin ich von 11 PS (8 KW), bei 4500 U/min ausgegangen, was dann 17 Nm an Drehmoment ergäbe.

Die Stufe an der Kupplung ist 1 : 2,78 untersetzt, was dann 47,26 Nm ergäbe.

Das Schaltgetriebe ist im ersten Gang 1 : 5,9 untersetzt, was das Drehmoment nach dieser Stufe auf 278,83 Nm ansteigen ließe.

Die Untersetzung zum Differential ist 1 : 2,59 untersetzt, so daß eine Drehmomenterhöhung auf 822,56 Nm stattfinden würde, Du sprichst aber nur von 650 Nm. Habe ich einen Fehler bei den 17 Nm vom Motor, oder ist Deine Zahl nur so aus der Erinnerung? Wichtig für mich, denn ich habe für die dortige Stelle 850 Nm in meinen TÜV-Unterlagen angegeben.

Jetzt zu den Übersetzungen in der neuen Form, wie Du es vorgeschlagen hast:

Vom Differential zur Zwischenwelle mit den originalen Zahnrädern eben 1 : 2,95, und dann von der Zwischenwelle zu Motorwelle mit 1 : 2,43 mit Modul 2,5 und einer Zahnbreite von 25 mm.

"Meine" Abtriebsdrehzahl am Rad bei 63 km/h ist 682, aber das ist mit dem Zollstock gemessen und eher uninteressant ob nun 650 U/min oder 682 U/min, also 682 U/min am Diff, ca. 2012 U/min in der Zwischenwelle und 4890 U/min an der Motorwelle.

Bei dem Motor handelt es sich um einen Bürstenlosen Synchron-Scheibenläufer-Motor in Doppelstator-Ausführung, der bis zu 6000 U/min drehen kann.

Aber wie Du schon richtig bemerktest, man sollte diese Motoren nur bis 80% der Nenndrehzahl fahren, sonst "schwächelt" er doch sehr.

Da die Leistungsentfaltung sowieso elektronisch eingebremst werden muß, habe ich mich eben für diese 80% entschieden.

Das Drehmoment von diesem E-Motor ist 36,6 Nm, was dann 262,4 Nm an dem Diff-Ausgang entspricht, bei 300% möglicher Überlast hätte ich dann ca. 790 Nm zum Anfahren. Deshalb sind mir die möglichen 822 Nm mit dem Benzinmotor so wichtig, damit ich innerhalb der möglichen Belastungen für die Fahrwerkskomponenten der APE bleibe.

Noch ein paar Wörtchen zur möglichen Fertigung, bitte nicht falsch verstehen, ich kann das bei mir machen, ich muß das nicht bei mir machen!

Der Unterschied?

Na, wenn Du jetzt sagst, ich möchte eigentlich auch so in die Richtung, dann können wir gerne etwas gemeinsam machen. Ob die Kosten jetzt bei mir anfallen, oder ich bezahle sie bei Dir, das ist dem Geld egal, im Endeffekt würde ich bei Dir vielleicht sogar weniger bezahlen, weil Du weißt um die Funktion der Teile, während meine Jungs durch mich eingewiesen werden müssen, ein Denkfehler und schon ist teurer Schrott gefertigt.

Tatsache ist auf jeden Fall, meine E-APE wird gebaut, dafür habe ich schon zu viel Geld in dieses Projekt gesteckt.

Liebe Grüße
Michael

[Merlin]

Hallo Gerd,

Du hast vollkommen Recht.

Die Grundüberlegung des Schweitzers war, mit der Motorleistung nicht über 8 KW auch in der E-Version hinaus zu gehen. In dem Fall schaffst Du es natürlich nicht die "Anfahrleistung" mit so einem kleinen Motörchen zu bringen.

Wenn die Kupplung jedoch trennt, so zeigt die Erfahrung des Schweitzers, geht das wohl ganz gut.

Ich hänge mal das Video von ihm an:

http://www.dreifels.ch/page.asp?DH=95" onclick="window.open(this.href);return false;

Jetzt war meine Überlegung, einen größeren, also stärkeren Motor zu nehmen, um besser im Verkehr mitfließen zu können. Dann ist das Problemkind die Kupplung! Und wie Du schon Richtig erkannt hast, die "Ziehkeile", diese Sterne in den Zahnrädern zum Festsetzen der Zahnräder beim Schalten, machen das ohne Kupplung nicht lange mit!

Wenn ich aber ohne Schaltgetriebe, also nur mit einem festen Gang fahre, dann muß der Motor ein sehr hohes Anfahrmoment bringen, was aber auch bedeutet, daß durch den dann sehr viel größeren Motor, die Endgeschwindigkeit dann über 100 km/h liegen würde.

Da aber heute eigentlich alle modernen Fahrzeuge durch "Chip-Tuning" mit mehr Leistung ausgestattet werden können, ist es eigentlich normal, die mechanisch machbare Leistung eines Motors elektronisch zu begrenzen.

Mit diesem Argument beim TÜV angerufen, ob das vorstellbar sei, und eine Bestätigung erhalten.

Laienhaft gehe ich mal davon aus, daß bei der TÜV-Abnahme an der Steuerung des Fahrzeugs die Schnittstelle zum Programmiergerät mit einem Siegel versehen wird und gut ist.

Jetzt ist bei mir also Stand der Dinge, ein großer Motor und ein Gertriebe mit zwei Getriebestufen um von der Motordrehzahl von ca. 4900 U/min auf Differentialdrehzahl von 682 U/min zu kommen.

Um die Frage nach dem Sinn eines Getriebes zu beantworten, habe ich einmal aus dem Modellbereich zwei in der Leistung ähnliche Motoren herausgesucht:

http://www.hacker-motor-shop.com/e-vend ... &c=41&p=41" onclick="window.open(this.href);return false;

http://www.hacker-motor-shop.com/e-vend ... 986&p=2986" onclick="window.open(this.href);return false;

Das Grundprinzip ist erkennbar, entweder kurz aber dick, oder lang und schlank.

Ein Motor ohne Getriebe macht ja nur da Sinn, wenn ich die Kraft gleich in das Rad einleiten kann, also als Radnabenmotor. Der geht aber in diesem Fall nicht, da ich Radlagerung und Bremsen für den TÜV original lassen will.

Wenn "mein" Motor, der ein Getriebe braucht, aber schon 274 mm Durchmesser hat und nicht in den Achslenker paßt, dann hat ein Motor der ohne Getriebe auskommen würde, einen noch größeren Durchmesser, also ist es müßig, darüber nachzudenken. Auch das Argument, daß ja zwei Motoren gebraucht werden und sie dann ja kleiner sind, zieht nicht wirklich, da Motoren die kleiner in der Leistung sind, zwar vom Gewicht kleiner werden, aber nur geringfügig in den Abmessungen. Und dann käme noch als "i"-Tüpfelchen die Probleme vom Zweimotorenantrieb!!!

Um es noch einmal zu betonen, ich verfolge keine Kommerziellen Interessen, der Weg ist zwar auch hier das Ziel, das "Basteln" und das Ziel als Privatmann ein Elektro-Auto zuzulassen, ist natürlich ein Anreiz, ganz klar, aber es soll ein alltagstaugliches Auto dabei herauskommen, was ein wenig besser für bergiges Land geeignet ist, als die heutigen E-Autos!

Wer sich "anhängen" möchte, gerne, z. Zt. besprechen wir hier ja nur ganz einfache, mechanische Themen, richtig los geht es ja erst mit der ECE R-100, das ist die Vorschrift, nach der die Elektroinstallation gemacht werden muß, das ist nicht gerade mein Fachgebiet, da muß ich mich auch voll reinarbeiten.

In diesem Sinne
Michael