Kamerawagen

[chepro]

Hallo,

ich möchte einen kleinen automatischen Kamerawagen bauen.
Schwierigkeiten macht mir dir Mechanik (s. Skizze).
Ein Stepper treibt mit einem Zahnriemen eine Welle an, auf welcher die Kamera montiert ist.
Das Problem ist nun wie ich es schaffe, dass die Welle (Durchmesser 8mm), auf der die Kamera montiert ist, nicht durch die Kugellager fällt.
Eine Gewindestange und Muttern möchte ich nicht haben - das eiert nur rum.
Es gibt da ja Wellensicherungen. Aber die Kamera hat bis 3kg Gewicht - da sehe ich irgendwie bedenken.

Wer weiß da was?

Gruß
Andreas

[Geistesblitz]

Zusätzlich solltest du dich auch fragen, wie die Kugellager nicht aus ihren Löchern rutschen
Im Maschinenbau würde man das so lösen, dass eines der Lager mit seinem Außenring komplett ins Loch geklemmt ist mittels Anschlag und Flansch von der anderen Seite. Durch die Löcher würde dann eine gedrehte Welle mit Anschlägen und Nuten für Klemmringe oder Gewinden für Befestigungsmuttern geführt werden. Unklar ist dabei noch die Variante der Kraftübertragung auf die Welle.
Da es aber wahrscheinlich kostengünstig werden soll, muss wahrscheinlich was anderes her. Ich würde die Enden der Welle mit Gewinden versehen (geht mittels Gewindeschneider), dann zwei Distanzhülsen aus passendem Rohr zuschneiden und diese dann mit Kugellagern und Riemenrad auf die Welle schrauben. Die Reihenfolge wäre also Mutter-Lager-Rohr-Riemenrad-Rohr-Lager-Mutter. Wie die Kamera an der Welle befestigt werden soll weiß ich allerdings nicht. Hab gerade mal an meinem Stativ gemessen, allerdings scheint das kein metrisches Gewinde zu sein. Anscheinend handelt es sich da um ein 5/16 Zoll Witworthgewinde.

[Peter(TOO)]

Hallo Andreas,

Ein Stepper treibt mit einem Zahnriemen eine Welle an, auf welcher die Kamera montiert ist.

Der Schrittmotor ist schon dein erstes Problem!

Diese erzeugen Vibrationen, je nach Drehzahl erwischt du dann noch Resonanzfrequenzen, welch aber je nach Kamera und Objektif auch nochmals unterschiedlich sind.

Für Filmaufnahmen sind Schrittmotor eigentlich völlig ungeeignet.

Das Problem ist nun wie ich es schaffe, dass die Welle (Durchmesser 8mm), auf der die Kamera montiert ist, nicht durch die Kugellager fällt.
Eine Gewindestange und Muttern möchte ich nicht haben - das eiert nur rum.
Es gibt da ja Wellensicherungen. Aber die Kamera hat bis 3kg Gewicht - da sehe ich irgendwie bedenken.

Die Frage ist, welche Bearbeitungsmöglichkeiten du hast?

Die Lage sind einfach, die kann man einkleben oder man bohrt durch die Platte und macht unten und oben eine Platte übers Loch, damit das Lager nicht durchrutschen kann.

Die Welle würde man Stufen:
Unten ein kleineres Lager als oben und entsprechend hat dann die Welle oberhalb des unteren Lagers eine grösseren Durchmesser.

Oder zwei gleiche Lager und nur zwischen den Lagern die Welle dicker.
Da könnte man auch eine durchgehende Welle und ein Rohr nehmen. Das Rohr dann kleben oder eine Querbohrung durch Rohr und Welle und mit einem Splint verbinden.

Da du keine Gewindestange verwenden willst gäbe es noch die einfache Möglichkeit Stellringe zu verwenden.
Damit sich nichts lockern kann, kann man die Stellringe, anstatt mit Schrauben, auch mit Splinten befestigen (Durch Stellring und Welle ein Loch bohren).
https://www.google.ch/search?q=welle...ch&q=stellring
https://www.google.ch/search?q=Schwe...w=1306&bih=908

Der Profi würde eher einen Einstich in der Welle machen und einen Wellensicherungsring einsetzen.
https://www.google.ch/search?q=welle...A&ved=0CBwQsAQ

MfG Peter(TOO)

[chepro]

Die Lager rutschen nicht raus, weil ich mit der CNC-Fräse Sacklöcher fräsen werde - haben unten also eine Auflage.
Die Kamera kommt mittels eines gekauften Schwalbenschwanz-Adapter an das M8-Gewinde, sollte es denn eines werden. Einen Gewindeschneider/Schneidkluppen für das zöllige Kameragewinde habe ich.
Na gut, dann werde ich es erstmal mit einem Gewinde versuchen. Einen 8mm Messingrundstab habe ich noch. da kann man wenigstens leicht ein Gewinde reinschneiden.
Fragt sich aber, wie man ein Gewinde in eine gehärtete Stahlwelle reinschneiden kann - außer wohl gar nicht. Auch bei Edelstahl hat man da ja schon Probleme.

- - - Aktualisiert - - -

Die Schrittmotoren sind schon erste Wahl, denn es wird nicht gefilmt sondern nur Fotos geschossen. Hätte vielleicht Fotoapparat statt Kamera schreiben sollen.

Werkzeug steht schon ganz gut zur Verfügung. Neben der CNC-Fräse auch eine Drehbank. Allerdings ist es nicht einfach, eine saugend/schmatzende Welle zu drehen über 100mm bei 8mm Durchmesser.

[Peter(TOO)]

Hallo,

Hab gerade mal an meinem Stativ gemessen, allerdings scheint das kein metrisches Gewinde zu sein. Anscheinend handelt es sich da um ein 5/16 Zoll Witworthgewinde.

Standard sind 1/4" (20 UNC) und 3/8" (16 UNC).

Irgendwie hat sich das bei den Stativen in den letzten 100 Jahren nicht verändert.

MfG Peter(TOO)

- - - Aktualisiert - - -

Hallo,

Allerdings ist es nicht einfach, eine saugend/schmatzende Welle zu drehen über 100mm bei 8mm Durchmesser.

Der Trick ist:
Man macht die Welle etwa 0.1mm dünner und nur im Bereich des Lagersitzes aufs 100tel genau.
Ist auch einfacher zu montieren.

MfG Peter(TOO)

[Geistesblitz]

Ist das wirklich so schwierig zu drehen, auch mit Hilfe des Reitstocks? Die letzten Hundertstel lassen sich doch sicher mittels schleifen ganz gut rauskitzeln.

Wie wird eigentlich die Riemenscheibe befestigt? Madenschraube?

Das mit den Sacklöchern ist schonmal gut, wusste nicht, ob dir sowas möglich ist. Wenn du schon eine Drehmaschine da hast, würde ich die auch nutzen, damit sollte eine Welle vernünftig zu fertigen gehen. Musst halt nur drauf achten, dass es für alles einen entsprechenden Anschlag gibt. Die Welle sollte an einer Stelle den größten Durchmesser haben und dann zu den Enden hin immer kleiner werden, sonst lässt sich an einigen Stellen nix mehr raufschieben.

Das mit dem Gewinde für die Kamera wusste ich nicht genau, hab nur nachgemessen und die Maße stimmten mit denen in der Tabelle auf der Rückseite meines Messschiebers halt gut überein.

[Podi]

Hallo,

das ist ein typisches Maschinenbauproblem das meiner nach viel zu wenig im Studium behandelt wird...

In Deinem Fall ist das relativ einfach, da du keine hohen Drehzahlen/Kräfte hast und die Lager nicht "besonders" beanspruchst. Ich würde dir hier Schrägkugellager empfehlen (Rillenkugellager sollten das aber auch können) und diese mit einer Feder verspannen.
Die Lagerung ist also von oben nach unten gesehen:
1. Platte
2. Lager
3. Hülse
4. Feder
5. Zahnriemenrad
6. Hülse
7. Lager
8. Platte

Durch das Gesamte führt die Welle und das Zahnriemenrad klemmt dies.


Damit hast du nur Minimalen Spiel nach oben UND unten, je nachdem wie stark deine Feder ist.

Der Profi würde eher einen Einstich in der Welle machen und einen Wellensicherungsring einsetzen.
https://www.google.ch/search?q=welle...A&ved=0CBwQsAQ

Nichts gegen irgend jemanden aber der Profi würde bei dem Vorschlag eher das große Kotzen bekommen, da diese Bauteile wie der Name schon sagt die Welle sichern, d.h. sie geht nicht verloren wenn was schief geht, Diese Ringe sind nicht dazu gedacht Kräfte von der Seite auszuhalten! Das wird durchaus mal gemacht aber ist nicht die hohe Kunst, weil man es nicht berechnen kann.

[chepro]

"das ist ein typisches Maschinenbauproblem das meiner nach viel zu wenig im Studium behandelt wird.."

Und ich habe nur Chemie studiert - also kannst du dir vorstellen, dass das nicht so einfach ist

Statt Schrägkugellager hatte ich mir Kegelrollenlager besorgt. V.a. des hohen Preises ersterer wegen.
Leider ist der Innendurchmesser der Lager mit minimal 15mm schon recht groß, so dass ich da wieder eine Hülse drehen muss um auf 8 mm zu kommen.
Daher hatte ich mir nun Rillenkugellager mit 8mm gekauft.
Ich werde dein Vorschlag mal überdenken. Danke erstmal

[Podi]

Du kannst die Hülsen auch außen abstufen, also außen 18mm, Stufe auf 15mm (Für Lager) und dann das 8mm Loch für die Welle durch.

[chepro]

Hallo Uli,

in deiner Skizze lastet das gesamte Gewicht auf dem Innenring des unteren Lagers. Ich glaube, RillenKL nehmen das Übel, oder? Deswegen lieber SchrägKL? (sind mir aber echt zu teuer und zudem gibt es die wohl auch nicht mit kleinen Innendurchmesser.