Stahlschwellenweichen 3D-Druck

Kleinbahnsammler Börsen

  1. Sonntag, 6. Oktober 2019, 10:00 - 13:30

    freduard

  • Da ich mich jetzt wieder voll und ganz der Eisenbahn widmen kann (siehe hier), möchte ich jetzt einmal klären, ob es mit vertretbarem Aufwand möglich ist, sozusagen vorbildähnliche Stahlschwellenweichen für mein Projekt „Drosendorf“ herzustellen.


    Ich hätte zwar den Platz für vorbildgerechte Weichengeometrie, möchte aber doch eine gewisse Relation zu den restlichen Radien, die ab 1100 mm betragen, gewahrt haben.
    Herausgekommen ist die Form EW 1502-1:7,6 St.
    Radius 1502 mm habe ich von Weller übernommen, falls die Herstellung scheitert, um eine Alternative zu haben.
    1:7,6 (7,5°) detto, aber auch deswegen, weil ich die langen Tillig und Weinert-Weichen mit r = ca. 2200 mm (eigentlich „maßstäbliche“ 190-1:6,6-Weichen) gekürzt als 300-1:9 uminterpretiere.


    Es wird also die 1502-1:7,6 dem Vorbild 190-1:9 entsprechen (gerades Herzstück), die 2200-1:7,6 aber den 300-1:9 (gebogenes Herzst.). So passen die Verkürzungen einigermaßen zusammen.


    Soviel zur Geometrie.


    Die Weichen sollen größtmöglich vorbildgetreu aussehen, natürlich mit weniger Schwellen, durch die Verkürzung, aber die Schwellenlage soll plausibel sein.


    Bereits in Arbeit ist eine Vektorgraphik mit dem Lageplan.
    Ursprünglich wollte ich die Stahlschwellen aus Acrylglas lasern lassen, Versuche mit Musterschwellen dazu haben aber gezeigt, daß das nicht gscheit geht, weil sich das Ganze durch die einseitige Bearbeitung stark wölbt und obendrein noch recht grob wird. Auch wäre das ziemlich teuer, weil die Gravur sehr zeitaufwendig ist (Lasern kostet nach Zeit).


    Jetzt habe ich also eine in Graustufen abgestufte Vorlage fürs Lasern, bei der die Stufen so um die 0,075 mm breit sind.
    Kann man auf dieser Basis eine 3D-Graphik aufbauen, die dann druckbar ist? Mit CAD-Programmen habe ich überhaupt keine Erfahrung.
    Da ich schon meine liebe Not damit habe, die Geometrie in einer Ebene genau abzubilden, kann ich mir das in 3D gar nicht vorstellen.....


    Das Kleineisen war gedacht als Messinggußteil zum Einsetzen. Das ist relativ unproblematisch.



    Vielleicht fällt Euch was dazu ein?


    LG


    Martin.


  • Hallo Martin!


    Ich nehme an du hast die Laserzeichnungen in Corel oder einem ähnlichen Grafikprogramm erstellt. Schau einmal, ob du die Datei auch mit Endung .dxf abspeichern kannst. Wenn das funktioniert, kannst du die Umrissgrafik als Skizze laden (die meisten CAD-Programme beherrschen das) und in die Z-Achse um die Schwellendicke ausprägen (extrudieren).
    Die CAD-Programme fangen mit den unterschiedlichen Graustufen nichts an. Stattdessen müsstest du dann die Kanten abfasen und die Löcher für die gegossenen Kleineisen herstellen.


    LG
    Markus

  • Welche Schienen sollen /können verwendet werden und ich bin mit 5x Links und 5x Rechte Weiche dabei. Ist eine DKW auch geplant oder passt die große von Weller?


    Passt die Höhe der Stahlschwelle auch zur Tillig- Stahlschwellenband?

  • Ich nehme an du hast die Laserzeichnungen in Corel oder einem ähnlichen Grafikprogramm erstellt. Schau einmal, ob du die Datei auch mit Endung .dxf abspeichern kannst. Wenn das funktioniert, kannst du die Umrissgrafik als Skizze laden (die meisten CAD-Programme beherrschen das) und in die Z-Achse um die Schwellendicke ausprägen (extrudieren).


    Die Vektorgraphik ist mit inkscape. Eine .dxf-Datei kann ich exportieren.


    Die Schienen werden wie bei Weinert sein (Code 75 - 1,9 mm), da ich ja beim Vorbild Drosendorf im eher sekundären Bereich bin.....
    Andere Weichen, diese werden aber Holzschwellen haben, werde ich vielleicht für 2,1 mm Schienenhöhe machen. Ist aber noch nicht sicher. Vielleicht doch auch 1,9.


    Die Schwellenhöhe wird also auch an Weinert angepaßt sein.


    DKWs wird es sicher keine geben. Alle Elemente mit 7,5° sollten dazu passen. Hab mir aber noch nicht den notwendigen Gleisabstand ausgerechnet.


    Zum gegebenen Zeitpunkt wird es eine Umfrage geben, wer Weichen brauchen könnte. Ich spreche aber hier ausschließlich vom Schwellenband und vom Kleineisen. Keine Schienen!


    Jetzt werde ich einmal den Lageplan mit den Schwellenumrissen erstellen, dann kommt das Thema CAD-Programm. Dieses soll das oben Erwähnte können und möglichst auf MacOS laufen. Zur Not mach ichs aber auch in der Virtual Machine. Und von diesem Thema hab ich noch KEINE AHNUNG. (Das hatte ich aber auch von Vektorgraphiken, bevor ich damit anfing......) Kann jemand ein Programm empfehlen?


    ...und irgendwann stellt sich dann auch die Frage, ob es gscheiter ist, jeden Schwellenrost zu drucken, oder eventuell eine Gußform zu machen. Mein großes Problem hiebei sind die rechteckigen Löcher für die Kleineisen, wo sicher ein Abformen ziemlich schwer wär. Ich seh förmlich die Silikonbatzerln in diesen Löchern picknbleiben.....
    Wonach wird eigentlich ein 3D-Druck verrechnet? Volumen? Zeit? Datum?....



    LG


    Martin.

  • Abgießen eines 3D-gedruckten Prototypes ist wahrscheinlich sinnvoll und ab dem 5. Stück wahrscheinlich auch schon günstiger.
    Die Bohrungen für die Kleineisen abzuformen, ist kein Problem, wenn man darin eine Formschräge von wenigen Grad vorsieht.


    3D-Drucke werden üblicherweise nach dem Volumen verrechnet.

  • Abgießen eines 3D-gedruckten Prototypes ist wahrscheinlich sinnvoll und ab dem 5. Stück wahrscheinlich auch schon günstiger.
    Die Bohrungen für die Kleineisen abzuformen, ist kein Problem, wenn man darin eine Formschräge von wenigen Grad vorsieht.


    Wobei dann wieder der Schwund zu berücksichtigen ist. Weiß nicht, wieviel der bei Epoxy beträgt. Könnte man da eventuell Glasfasern (Microfasern) ins Silikon hineinmischen? oder könnte man in jedes Loch ein Faserbündel hineinarbeiten, damit die Lochfüllungen auch das Abformen dann aushalten? Ins Epoxy würde ich auf jeden Fall Microfasern hineingeben. Für diese Fülle an kleinen Verästelungen bräuchte ich aber fast schon eine Vakuumausrüstung, denn sonst sind garantiert immer wieder Lufteinschlüsse drin.


    Und die Kleineisen müßten dann auch diese Formschräge aufweisen, sonst geiglns oder man sieht einen Spalt.


    Außerdem ist das viel Arbeit.....vielleicht doch alles drucken lassen:

    Zitat

    3D-Drucke werden üblicherweise nach dem Volumen verrechnet.


    Viel Volumen ist an so einem Schwellenrost ja nicht dran. :D


    LG


    Martin.

  • So wirds dann ungefähr ausschaun.


    Das ist also im Moment die Datei fürs Lasern, damit die einmal fertig ist und vielleicht noch weiter Versuche unternommen werden können.


    Schaumamal....


    LG


    Martin.

  • Sodale, kleine Information über den Stand der Dinge:


    Das mit dem Lasern will nicht so recht. In Acryl verbiegt es sich sehr stark, wegen der Hitze nur auf der Oberseite. In Holz wird es einfach so rauh, daß das auf einem ganzen Rost nicht zum Glattkriegen sein wird. Obendrein ist die Lasergravur doch sehr teuer.


    Bleiben 2 Möglichkeiten:


    .)Für ein Urmodell nur die Kontur lasern lassen und sämtliche Kanten und Schwellenenden händisch bearbeiten
    .)3D-Druck.


    Für Letzteres hab ich mich schon zaghaft an die CAD-Materie herangetastet. Das braucht Zeit.


    Als Lückenfüller ein paar Bilder von den noch vorhandenen alten Selbstbauweichen, die ich in jugendlichem Überschwang in die vorhandenen Gleisgeometrien hineingebaut hab.
    Sind aus 2,5 mm - Schienen, die Zungen aus den damals ganz neuen 2,1 mm - Profilen von Roco, Schwellen aus Holz, Gleisnägel aus Drahtstiften zurechtgefeilt. Gleitstühle aus Cu-Blech.
    Die Weichengeometrien entbehren jeglichen Vorbildes, im Detail hab ich mich aber um vorbildgerechte Ausführung bemüht.
    Leider kann ich sie nicht weiterverwenden. Ob sich ein Ausbandln der Zungen rentiert, weiß ich nicht.


    LG


    Martin.

  • So eine Weichenstraße hat nicht jeder. Und ob vorbildfrei oder nicht ist völlig wurscht. Es schaut spektakulär aus!

    Die Erde war ursprünglich ein Würfel. Besorgte Eltern ließen später die Ecken und Kanten abrunden.

  • :-- :-- :-- :-- :20: :20: :20: !!!!


    Erste Versuche mit Freecad......


    Irgendwas ist mir gelungen, sicher mit total ungeeigneten Methoden. Aber eine gewisse Vorstellung bekommt man.
    Hab das mit Schnittkörpern gemacht, die dann Flächen zwischen die Kanten bekommen haben (quasi ein Tuch in Stückerln drübergespannt), diese dann aufgepolstert. Vereinigungsversuche scheitern kläglich, nach der Fehlermeldung mußte ich alles Sichtbarseinsollende wieder zusammenklauben.


    Wenn jemand mit wenigen Worten sagen kann, wie man das besser macht, bitte melden!


    Das Lustige käme erst jetzt, nämlich das Importieren des Lageplans und das Anordnen im richtigen Winkel an die richtige Stelle. Danach das Erstellen der Vertiefungen für die Kleineisen.


    LG


    Martin.

  • Da es offensichtlich nicht möglich ist, eine Graphik direkt in die Skizzenwerkstatt von Freecad zu importieren, habe ich umdisponiert, und werde wahrscheinlich einfach einen Schwellensatz und nicht einen Weichenrost weiterverfolgen.
    Bei dieser Gelegenheit eine Frage in die Runde:


    Auf meinen Bildern kann ich nicht mit eindeutiger Sicherheit feststellen, ob die Befestigungsschrauben der Schienen auf den Schwellen jeweils paarweise im rechten Winkel zu den Schienen liegen, oder ob sie grundsätzlich in Schwellenmitte angeordnet sind. Ich tendiere zu der Schwellenmitte....??? Zumindest bei gaaanz alten Stahlschwellen war es sicher so.


    Wenn dem so ist......soll man dann die Schienenbefestigungen trotzdem als „Klammer“ machen, die dann halt schräg zur Schiene, aber in Schwellenachse liegt, oder eher als einzelne Elemente, die dann, zumindest theoretisch, exakt auf die Schiene ausgerichtet werden können?
    Ich befürchte bei den einzelnen, daß die dann immer irgendwie schief stehen, da sie ja dann nicht zwangsgeführt werden können. Andererseits hätte das den Vorteil, daß nicht alle Kleineisen vorher auf die Schiene aufgefädelt werden müssen, sondern bequem auch nachträglich in ihre Bohrungen gesteckt werden können.


    Bitte um Eure Meinungen!


    LG


    Martin.

  • Zur Illustration hab ich jetzt beide Versionen ausgearbeitet.


    Die linke ist die Version mit geteilten Kleineisen, jeweils 1 Stift ø 0,4 mm.
    Vorteile:
    Applikation nach der Schiene
    Einrichtung im Schienenwinkel möglich
    Kein Verlust durch benötigte halbe Teile
    Nachteile:
    Eventuell weniger gleichmäßige Optik, weil weniger geführter Einbauort
    Schwellen müssen jeweils erst mit den Bohrungen versehen werden (meist 4 Löcher/Schwelle), da ein so kleines Loch sicher nicht abformbar ist
    Eventuell höhere Herstellungskosten, weil 2 verschiedene Gußteile



    Die rechte ist die Klammerversion:
    Vorteile:
    Nur ein Gußteil
    Vertiefungen können fertig in den Schwellen abgegossen werden
    Dadurch gute Führung beim Einbau
    Nachteile:
    Verlust durch benötigte halbe Teile
    Einbau immer in Schwellenmitte in Schwellenachse, dadurch bei den schrägsten Schwellen eine Fehlstellung vom halben Weichenwinkel (hier 3,748°)
    Kleineisen müssen vor Montage auf die Schiene aufgefädelt werden, ev. ist aber auch ein nachträgliches Einfädeln des Schienenprofils möglich.


    Das angezeigte Radprofil hat eine Spurkranzhöhe von 1,1 mm. Das muß über das gezeichnete 1,9 mm-Profil drüberlaufen, deswegen ist die innere Schraube gestutzt.



    Warte noch immer auf Meinungen zu den beiden Versionen......
    Aber jetzt ist es vielleicht leichter zu beurteilen.


    LG


    Martin.

  • Servus Martin,


    ich würde "aus dem Bauch heraus" zur linken Version tendieren.


    Wenn man die Löcher schon nicht gießen/drucken kann, könnte man statt dessen eventuell kleine Zentrierungen vorsehen, die das Bohren dann vereinfachen.


    Bei der Version mit dem Auffädeln fürchte ich, das da einiges an Kleineisen zu Bruch gehen könnte.


    LG Gerald