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Elektrische Radbremse (Kavan): Aufbau? - Funktion? - Nachbaumöglichkeit?

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Hallo Zusammen,

kennt jemand von euch die elektr. Radbremsen von Kavan ? (werden von Conrad vertrieben)?

Wie sind die aufgebaut ? Wie gut funktionieren die ? Kann man sowas nachbauen ?

Es handelt sich doch um nichts anderes wie ein elektromagnet, der die Metallscheibe anzieht, oder ?

Danke Stefan
 
Hallo Stefan
Ich kenne zwar das System von Kevan nicht, ich weiss aber, so glaube ich, wie man diese Bremse in der Fachsprache nennt: Wirbelstrombremse!
So viel ich weiss, kommt das System vorallem bei der Eisenbahn zum Einsatz, und dürfte nicht so schwer sein zum Nachbauen. Wir haben das ganze schon mal im Physikunterreicht als Modell gesehen, das war aber halt ein grosses Modell.
Die Scheibe wird nicht direkt von den Magneten angezogen, sondern verändert etwas mit den Elektronen in der Scheibe.
Grüsse
 

FamZim

User
Hallo Stefan

Die Karvan Bremse ist "nur" eine Ringspule mit einem sie umschließenden U förmigen Eisenkern .
Auf der "offenen" Seite wird der " Anker " (die Blechscheibe) , davon angezogen ,und erzeugt durch Reibung die Bremswirkung.
Nix ist mit Wirbelstrom !!
Ich überlege auch ob ich mir 2 stück baue oder kaufe :D
Die Anzieungskraft steigt linear mit der Fläche im Luftspalt und quadratisch mit der Feldstärke im selbigen !!
Bei selbstbau kann man die größe ja selbst bestimmen .
Wie groß müßten Deine den sein ??

Gruß Aloys.
 
Servus Aloys,

ich hab noch keine festen Vorstellungen. Ich baue gerade ein elektr. Einziehfahrwerk und möcht nun auf eine Bremse nicht verzichten.

Mir ist das Kavan-Ding zu teuer (35€ pro Stück = 70€ Satz)

Also ich habe gedacht das da 4-5 kleinere Spulen zu wickeln und diese dan zu verbauen(eingiesen...).

Oder ist das mit dem Ringkern besser ?

Gib mal deine Wissen preis, damit ich weis in welche Richtung ich da weiterdenken muss.

Danke Stefan
 

FamZim

User
Hi

Also "eine" Ringspule ist sicher einfacher und auch efektiver (leichter).
Für mich sind die Eisenteile das Problem, krige ich aber auch hin.

Man braucht also ein innen und ein außen-Rohr mit einem seitlichen Rückschluß.
Wandstärke 1 bis 2 mm.
Nachdem in das Seitenblech die Öffnung (2 mal 5 mm) für die untere Zuleitung gemacht ist kann dieses auf das Innenrohr geklebt werden.
Oder die kombi aus dem vollen drehen.
Dann Rohr und Seite isolieren und die offene Seite mit einer Isolierscheibe versehen.
Dann seitlich festspannen und die Wicklung aufbringen.
Das Ende wider seitlich oder nach außen herausfüren (öffnung im Außenrohr),und das Außenrohr aufkleben.
Als "Wickelraum" erstmal 5 mal 5 mm (pluß platz für die Isolierung) vorsehen.
Der "Anker" ist dann wider ein gleichstarkes Eisenblech.
Die Feldstärke des Magneten hängt nur von der Windungslänge der Betriebsspannung und dem CU Querschnitt des Wickeldrahtes ab.
Natürlich auch vom Luftspallt.
So viel zur Spule.
Es müssen aber auch Befestigungspunkte dran sein (nach bedarf und geschmack) .

Gruß Aloys.
 
Hallo Aloys,

ich bin dabei. Aber ich kapiere leider noch nix :(

du beschreibst es sehr ausführlich, aber vielleicht kannst du mal was skizzieren.

stefan
 
Servus
Hab sowas von Graupner.
Ist von anno irgendwas, noch die schöne grüne Graupnerschachtel.
War für die Air-X Räder.
Teil 1 ist Eisenscheibe. Teil 2 müsste Spule sein, leider vergossen.
Und 2 kleine Lötanschlüsse dran. Wenn man bremst spielt die Anlage verrückt.
Eisen auf ? Eisen.
Besser wärs 2 Scheiben von den Autofahrern zu verbauen.
Oder schöne Trommelbremsen. Bau ich gerade für meine Bücker.
Gruss Franz
 
Hallo Franz,

ich habe vor vielen Jahren diese Bremsen von Kavan gekauft und eingabaut.
Aber offensichtlich war das Modell zu schwer. :D ( C-Falke 17 kg)
ob man bremst oder nicht, konnte ich nur an der Schalterstellung am Sender feststellen.
Der verwendete Akku versorgte gleichzeitig den Bordanlasser. Manchmal kam es vor, das beim Bremsen der Anlasser loslief. Nach ein paar Versuchen habe ich die Dinger als untauglich wieder ausgebaut. Um die Bremswirkung zu verbessern hat mir damalsHerr Kaven empfohlen, die Bremsplatte (Blechscheibe ) mit einer weichen Klebefolie zu
bekleben. Das sollte gleichzeitig Knackimpulse verhindern. Nach 2-3 Flügen bzw. Bremsungen war die Folie aber durchgewetzt. Bei einem leichteren Modell mit kleineren Rädern müsste aber wahrscheinlich klappen. Lipo sei Dank ist das Gewicht auch nicht mehr so tragisch. Bleibt aber immernoch das Problem mit dem Schalten und dem Tiefentladeschutz des Lipo`s.
Ich muss mal in der Wühlkiste suchen, ob ich die Eumel noch finde,dann kannst die gerne haben. Ich bin aber nicht sicher, ob die nicht schon einer Müllentsorgungsaktion zu Opfer gefallen sind. Ist ja alles schon etwa 13 Jahre her.

Liebe Grüße aus Bayern

Raimund
 

FamZim

User
Ja hallo erstmal (ich glaube so heist das) :D

Bremsen mit Eisen auf Eisen sollte natürlich NICHT sein, deswegen Bremsbelag.
Und da ich gerade (mal wieder) das Fahrwerk der P61 repariere, ist eine Bremse mit eingeplant.
Modellgewicht aber 19 kg und Raddurchmesser 230 mm.
Eure Erfahrungen lassen nicht gerade freude bei mir aufkommen :D
Wie sah es den mit Betriebsspannung und Strom aus, könnt Ihr mehr dazu sagen ?????
Es interessiert bestimmt noch mehr User !

Gruß Aloys.
 

FamZim

User
Hi

Eine solche Spule muß natürlich auch endstört werden wie ein E Motor .
Mit Freilaufdiode und Kodensator, erst recht wenn eine getacktete Spannungsversorgung im Spiel ist.

Gruß Aloys.
 
Hallo Aloys,

des ist ja einfacher als ich gedacht habe. Wenn ich das noch richtig aus der Schule weis, ist es doch so, dass die Magnetische wirkung nur am innersten ring wirkt, oder ? Oder wirkt die Metallumhausung da anders?

Sowas muss man einfach mal bauen?

War kann mir sagen wieviel strom da fliesst bei wieviel spannung (z.b. Kavan)? damit ich mir die Drahtstärke grob ausrechnen kann.

Grüsse Stefan
 

FamZim

User
Hallo Stefan

Die " Magnetische -Wirkung" ist um die gesamte Spule und natürlich in BEIDEN Luftspalten!!
Die länge DIESER adiert sich dadurch !
Weiter gilt (grob) halber Luftspalt gleich doppelt so starkes Magnetfeld und dadurch 4 fache Anziehungskraft .
Darum möglichst kleiner Luftspalt !!!!
Bremsbelag nicht vergessen !

Rechenbeispiel für die Spule :
Wickelraum 5 mal 5 mm = 25mm² . CU Füllfaktor 50% = 12,5 mm² CU .
Mittlere Windungslänge bei ~ 4 cm Durchmesser = 0,12 m.
Nimmt man einen 0,3 er Draht bekommt man so 180 Windungen rein.
Das sind dann 21,6 m.
Der Wiederstand ist so 5,4 Ohm und an 6 V fliessen dann 1,1 A.
Das ist sicher nicht zufiel für die 0,07 mm² des 0,3 er Drahtes, und "nur" 15,7 A/mm².
Für kurze Bremsmanöver kann das auch das doppelte sein, also mehr Spannung oder dickerer Draht.

Noch ein Tip : (habe ich aber noch nicht getestet) Am Luftspalt die "Eisenrohre" mit einem "Bart" versehen um den Querschnitt des Luftspaltes zu vergrössern (wie ein T bei E Motoren) jedenfals nach einer Seite (innen oder außen).
Das müsste was bringen den das Eisen ist längst nicht durch die kleine Spule in der Sättigung.
Dadurch wird der Eisenrückschluß nur gegingfügig schwerer aber der Magnet doppelt so stark.

Wie groß sollen den die Bremsen werden ?????

Gruß Aloys.
 
Hallo Aloys,

ist ja echt gut deine Vorabreit :-)
ich habe einen Jet mit bis zu 13 Kg im Kopf und dfür möchte ich mir was stricken. Aber wenn mann das für andere Modelle auch verwenden kann, wäre das nicht schlecht- also bis 20 Kg ect.

Ich würde es so gross wie das Kavan machen (40 mm Durchmesser, 10 mm dick)
was meinst du ?
ich lasse mir da mal was einfallen, wie man das einfach machen kann und werde mir da ein Testteil machen lassen ;-)
Wenn ud wünsche hast, dann los.

LG Stefan
 
Hi,
so eine Elektrische Radbremse ist schon sehr elegant,Ihr müst aber aufpassen das sich das Eisen nicht zu sehr Magnetisieren läst ,wodurch auch nach dem eigentlichen Bremsvorgang soviel restmagnetismus übrigbleibt das sich das rad dann nur schwer dreht.Denkt mal darüber nach die Reibflächen konisch zu gestalten.Das ergibt bei gleichen Bremsdruck durch die Spule ungleich mehr Bremskraft.Ich habe solche Bremsen mit richtigen Bremsbelägen aus irgendeiner Mechanischen Maschine wo sie einfach die Welle feststellten.Ich such sie mal und wenn ich sie sie Finde könnt Ihr Euch drum raufen.
Eine einfachere Methode gab es auch mal mit einer Feder deren Drahtenden als lange Schenkel einmal am Fahrwerksbein befestigt wurden und am anderen Ende hat das Bremsservo über ein dünnes Stahlseil gezogen.Die eigentliche Ferder war über eine Kunststoffhülse gezogen.Ohne ziehen ist sie lose auf der Hülse gerutscht und durch das anziehen verjüngt sich der ferderinnendurchmesser und klemmt die Hülse ,die mit dem Rad verbunden ist ,ab.
Noch etwas,in Schrittmotoren sind oft zwei Identische Ringspulen verbaut die mit einem Mittelabgriff versehen sind.Die Spulen sind auf einfachen Kunststoffspulenkörpern aufgewickelt ,Das erleichtert die Herstellung ungemein.
 

FamZim

User
Hallo
@ Christian
Die Bremse mit der Drahtfeder und Servo ist sicher auch gut und mir auch bekannt!
Die Bremssysteme an E Motoren sind aus sicherheitsgründen an Motoren für Fräsmaschienen und Kreissägen damit sie nach dem ausschalten gleich stehen bleiben.

@ alle

Damit die Radbremse nicht nur so heist sondern auch ihren Dienst tut muß erstmal berechnet werden was SIE den leisten soll !!
Haben wir ein 20 kg Modell das mit 1 G gebremst werden soll braucht man eine Kraft von 20 kg "am Umfang" der gebremsten Räder.
Da die Bremsen einen kleineren Durchmesser haben ist die Bremskraft endsprechend höher zu berechnen.(Hebelgesetz).
Auch soll an der Bremse möglichst außen am großen Durchmesser der Bremsbelag sein und nicht innen.
Der Bremsbelag soll möglichst wenig druck für möglichst hohe Bremswirkung benötigen.

Um nun zu sehen wie stark so ein E Magnet überhaubt zieht, habe ich meine ollen Bücher mal rausgekrahmt. (Vierzig Jahre).
Da rechneten "wir" noch mit Gauß, aber es kommt bestimmt das gleiche rauß.
Ein Gauß hat ja unser Erdmagnetfeld pro cm².
Und eine Windung die von 1 A durchflossen wird erzeugt für eine Länge von 1 cm Luft 1,25 G. Das ist ganz schön wenig.
Aber es soll ja nur ein gesammt-Luftspallt von 0,5 mm sein in "unserem "System, so das gleich die 20 fache Stärke da ist.

Rechnet man mit der oben vorgeschlagenen Spule mit 180 N (Windungen) und 1,1 A gibts dann 180 mal 1,1 mal 1,25 mal 20 gleich 4950 Gauß.
Die brauche ich für die nächste Berechnung.

Da Eisen ein Magnetfeld fast 1000 mal besser leitet (jedenfals in diesem unteren Bereich) wie Luft will ich es erstmal vernachlässigen.
Auch kann es noch das doppelte ohne grösseren Widerstand leiten und wir vergrössern die Fläche im Luftspalt in dem, der Rohränliche Eisenkern, dort verbreitert wird auf das doppelte.
Da der Umpfang am innerren Luftspalt auch kleiner ist kann das Innenrohr auch dicker gemacht werden.
Dadurch ist das Magnetfeld dann "überal" gleich stark.

Nun zur besagten Formel für die Magnetkraft.
Wir benötigen noch die Fläche des Magnetfeldes.
Die Breite ist dann für das Außenrohr 4 mm und der mitlere Umpfang bei 40mm max Außendurchmesser bei 36 mm zu rechnen und dann 11,3 cm.
Das macht 4,5 cm² und durch zwar kleineren Durchmeser aber mehr Breite bringt es am Innenrohr nochmahl 4,5 cm² und somit 9 cm².
Die Formel sagt nun : 4950 G mal 4950 G mal 9 cm² geteilt durch 25 000 000.
Ganz schön große Zahlen ich weiß, aber ich finde sie "begreifbahr".
Also rauß kommt dann (ups mei Taschenrechner hat nicht genug Stellen) 8,82 kg .
Das würder der Magnet also ZIEHEN.
Hat nun der Bremsbelag ein Verhältnis 1 zu 1, ist dieses aber nicht bei 40mm D oder 20mm Radius, sondern etwa mitte Bremsbelag, sagen wir mal bei 1,5 cm.
Wenn das Modell nun 8 cm große Räder hat ist die Bremswirkung dann 8,8 kg durch 4cm Radradius mal 1,5cm Bremsenradius gleich 3,3 kg.
Beide Räder also NUR 6,6 kg .

Da sind noch ein paar ungeklärte Werte über Wirkung des Bremsbelages und so. Auch an der größe der Trommel kann optimiert werden, und doppeltes Magnetfeld bringt 4 fachen "Magnetdruck", da kann noch gerechnet werden Wo man Wie weit man geht :D
So habt Ihr schon mal was zum rechnen.

Gruß Aloys.
 
Hallo Aloys,

schau mal mein Bild an. Hoffentlich kann man was erkennen.

Man könnte den CU-Anteil erhöhen (10x8mm) Die Spule könnte man auf einen speraten Spulenkörper wickeln und dann in Bremse einkleben. Somit hat man die nötige Isolierung.

bremse.JPG
 

FamZim

User
Hallo Stefan

Das sieht schon gut aus mit mehr platz für die Spule, dann braucht sie nicht so überlastet werden.
Korigieren würde ich noch:
Bei 5 mm Eisenbreite ausserhalb der Spule am Luftspallt, eine dicke von 2,5 mm um die Spule nehmen.
Durch das zu erwartende "stärkere " Magnetfeld gibt es da sonst einen Engpass. (Feldschwächung).
Als bremsende Fläche nur diesen 5 mm breiten Ring mit Bremsbelag versehen, den da sitzt sie am langen Hebelarm.
Auch die "grüne" Eisenscheibe muß dann 2,5 mm dick sein.
Innerhalb der Spule den gleichen Eisenquerschnitt, zumindest am Luftspalt vorsehen damit das Magnetfeld auch dort die gleiche Feldstärke wie außen hat.
Außen sind es 5,5 cm², die sollen innen auch sein.
Der CU Draht muß auch dicker sein, denn nur die Windungszahl zu erhöhen bringt gar nichts da der Widerstand steigt und der Strom sinkt und das Feld bleibt gleich.
Wichtig ist noch zu ermitteln wie "dünn" der Bremsbelag gefertigt werden kann wenn er den Luftspalt bestimmt!
Da er aber nicht weiter nach außen kann wegen dem max Durchmesser, bestimmt nur er den Luftspalt.
Der Luftspalt bestimmt die Feldstärke und damit die Magnet- und Bremskraft.
Übrigens, wenn nur außen der Bremsbelag sitzt kann im mittelbereich die Bremsscheibe soweit vorstehen das sie fast den inneren Spulenkern berührt beim Bremsen. Dann kann der Bremsbelag etwas dicker gewählt werden, oder der Luftspalt wird noch kleiner.
Aber den zu erwartenden Abrieb nicht vergessen.

Gruß Aloys.

Ich sehe schon Du bist "wild" entschlossen.
 
Hi,
Ihr könnt auch innen den Rückschlussteil bis über die Scheibendicke herausstehen lassen und in die Bremsscheibe eine Bohrung machen die nur minimal größer ist.Damit bleibt dort der Luftspalt immer gleich und kann so minimal gehalten werden.Aussen würde ich noch einen Kegeligen teil dazukonstruieren ,aber Vorsicht einen nicht zu flachen Winkel wählen,da sich sonst die Bremse selbst klemmt und nicht mehr frei wird.
Ich habe meine zwei Bremsen gefunden.Die Spulenkörper haben 28 mm Durchmesser und sind 15 mm hoch.Die Bremsscheibe hat auch 28 da und ist 2mm dick.Anschlußdaten sind 24 V 0,25 A .Wiegen tut alles zusammen 45 g.
Die Bremsen haben abwechselnd einen Schneckentrieb abgebremst und an die Antriebwelle angekuppelt.In selber bauweise habe ich auch dazu Elektrische Kupplungen ,dort ist der Unterschied nur das die Spulen fest stehen und die Flußführenden Teile sich frei bewegen können.Ich habe damit früher ein Zweigang getriebe für 1:12er RC Cars aufgebaut ,ähnlich heutiger Fleihkraft gesteuerter Getriebe nur mit völlig frei wählbaren Schaltpunkt und der möglichkeit auch die EMK bremse im hohen Gang einsetzen zu können.Der kleine Gang ist durch Freilauf entkoppelt.
Wenn ich Zeit finde gibt ein Photo von den Bremsteilen.
 
Hallo zusammen,

Aloys, kannst du die Zeichnung nochmals überarbeiten. Ich habe jemanden, der mir noch ein Drehteil schuldig ist und der muss darn glauben:D (der kann auch gleich 2 oder 4 machen;) )
Also brauche ich einen guten Entwurf.

Also fangen wir doch von innen an.

ich hätte gern eine 6er Bohrung (oder M6 Gewinde). Dan links und rechts 2mm bis auf 10mm druchmesser.

Nun die Spule mit 10x10mm machen. Sind dann 30mm druchmesser und dann 4mm aussen, damit wir eine Wandstärke von 2mm nehmen können. Bin ich da richtig ? Dann haben wir 38mm durchmesser.

Die idee ist gut mit dem ausseren Bremsring und somit verengtem Spalt.

Nun zum Bremsbelag. Was nimmt man den da ? "echt" Bremsbeläge und davon was abschneiden ?:(
Kork, Nylon, gummi. Welche Stärke ?

Zur Spule: ich könnte recht einfach Spulenkörper herstellen (aus polyamid). Allerdings nur mit 1 mm Wandstärke (oder dicker), ist das zu dicK ? Die könnte man schön bewickeln.:)

Also dann antwortet bitte, damit ich mal eine Bremse in die Finger bekomme und probieren kann.:cool:

Stefan

P.S. nicht wundern, ich bin 3 Tage nicht da (Dienstreise), aber dann melde ich mich gleich wieder
 
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