Ein Projekt für "Macher"
von Walter Buchberger.
von Walter Buchberger.
Vor einigen Jahren flog ein Kollege mit einem langen Flatterband, das am Rumpf fest angeknotet war. Das sah sehr schön aus, das Auge hatte Zeit, den geflogenen Figuren zu folgen.
Nur war das Flatterband irgendwann im Weg und verwickelte sich im Propeller. Das Modell landete mit abgestellten Motor, die Show war zu Ende.
Man müsste also eine einfache, leichte Vorrichtung bauen, die das Band beliebig auf- und abwickeln kann!
Mein Ruhestand begann genau mit dem ersten Corona-Lockdown. Daher hatte ich Zeit, nicht nur fusion360 zu lernen, sondern auch so ein Modul zu zeichnen und zu drucken.
Mit der Fernsteuerung alleine kann man das aber nicht steuern, weil ja das Ende des Bandes beim Einziehen erkannt werden muss, sonst kommt´s beim nächsten Mal nicht mehr aus dem Modul raus.
Dazu war eine möglichst einfache Steuerung gefragt. Ein Arduino war zur Corona-Zeit noch für 6 € zu haben. Mit dem wurde also fleißig C++-programmieren geübt und (für mich) so faszinierende Dinge gefunden, wie Speichern der Betriebsparameter im EEprom und Konfigurieren mit einem eingebauten Menü, das in einem angeschlossenen PC-Terminalprogramm erscheint.
Ein gutmütig fliegender Versuchsträger war auch gefragt, denn bei den ersten Versuchen kann ja allerhand passieren. Da war noch meine 2 m-Stampe im Keller, die flog schön langsam und hatte in der unteren, einteiligen Tragfläche genug Platz für die Wickelvorrichtung.
13 Sekunden Stampe Testvideo
Die ersten Versuche waren aber ziemlich ernüchternd. Vor allem die Bandende-Erkennung mit Reflex-Lichtschranke oder magnetischen Streifen am Ende war nicht so der Knüller. Ein mechanischer Stopp ging auch nicht, weil selbst das kleinste Gewicht am Bandende beim Einziehen so wild hin- und her schlägt, dass der Rumpf beschädigt wird.
"Warum lässt Du nicht einfach eine Rädchen mitlaufen, um die Umdrehungen zu zählen?" hat mein Sohn so nebenbei vorgeschlagen.
Das war's!
Ich brauchte ohnehin zwei Rollen zum Auf- und Abwickeln, da kann beim Einziehen einfach eine Rolle frei mitlaufen und ein Sensor zählt die Umdrehungen. Sehr verlässlich ist dafür ein Hall-Sensor, der von einem kleinen Magneten getriggert wird.
So halbwegs funktioniert hat der Flatterbandwickler (FBW) dann relativ bald. Ich war ziemlich begeistert und wollte die Möglichkeit nutzen, das auch zu veröffentlichen.
Dabei wurde mir klar, dass es einen Riesenunterschied macht, ob man eine einzige funktionierende Wickelvorrichtung bastelt oder dieses Gerät so sauber gestaltet, dass es mit Erfolg nachbaubar wird.
Beispielsweise kann man beim Bau eines Einzelstücks die Kohlestabwellen einfach mit den Zahnrädern verkleben. Wenn das aber jemand nachbaut und das dann nicht mehr zerlegen kann, wenn er etwas vergessen hat, ist das ziemlich frustrierend. So wurde die Möglichkeit vorgesehen, Messingrohre als Wellen zu verwenden. Um für die zahlreichen Querlöcher den Verschleiß an Bohrern und Material gering zu halten, wurden druckbare Schablonen entworfen.
Es folgten viele Versuche mit unterschiedlichen Materialien für die beiden kleinen Wickelrollen, denn das Band muss die Rolle beim Einziehen verlässlich und rutschfrei mit drehen. Als passionierter Radfahrer gab es gebrauchte Fahrradschläuche, die ich gerne zu Gummiringen zerschneide. Die nahmen aber mit der Zeit sehr gerne das Trennmittel auf, das zur Herstellung der Absperrbänder benutzt wird und wurden dann selbst rutschig. Den Tipp zum optimalen Material habe ich in RCN gefunden. Mit varioshore-TPU kann man beispielsweise auch weiche Reifen drucken.
Parallel dazu wurde immer wieder eine verbesserte Version der Mechanik gedruckt. Das PETG erwies sich als ausreichend zäh und stabil, auch für die Zahnräder. Lediglich ein kleines Fetttröpfchen braucht es an manchen Stellen, damit das PETG durch die relativ schnellen Bewegungen nicht schmilzt. Das Band muss, damit es spektakulär aussieht, mit ungefähr 2,5 m/s auf- und abgewickelt werden, das sind etwa 25 Umdrehungen pro Sekunde.
Dafür ist ein Motor mit ausreichendem Drehmoment erforderlich. Ein kleiner Bürstenloser schafft das aber locker und hat geringes Gewicht. Er muss eine niedrige Drehzahlkonstante haben, damit man mit einem einstufigen Untersetzungsgetriebe auskommt.
Die nächste Anforderung war es, einen günstigen und kleinen Regler für Rechts- und Linkslauf zu finden. Dafür sind viele der Typen, die mit BL_Heli konfigurierbar sind, gut geeignet.
Nach eineinhalb Jahren Entwickeln und Testen fehlte noch eine Nachbauanleitung. Um dafür Bilder zu machen und die Qualität sicherzustellen, wurden solange einige Testmuster gebaut, bis keine Optimierung mehr möglich schien, ohne das Gewicht oder den Aufwand zu sehr in die Höhe zu treiben.
Besonders anstrengend waren die zahlreichen Testflüge, vor allem dann, wenn es einmal gespießt hat und eine Zwischenlandung nötig war, um den Fehler zu beseitigen.
Eine Halterung - natürlich gedruckt - für eine kleine Kamera, die direkt an der Unterseite meiner Zlin angebracht war, half bei der Analyse der Wickelvorgänge
Vorsicht laut!
So sieht das Modul aktuell aus
Ein Wimmelbild zeigt alle Teile, damit kann man sich vorstellen, wieviel Aufwand das werden wird.
Dann galt es noch, eine geeignete Plattform zu finden, um das zu veröffentlichen - da gibt es ja einige. Manche für Profis, viele eher für 3D-Druck-Anfänger. Auf cults3D.com hatte ich einmal einen 4 m-Segler für 3D-Druck gekauft, die schien mir geeignet zu sein. Durch die kleine Gebühr kann man auch unseriöse Anfragen fernhalten.
Jetzt war noch ein passender Zeitpunkt für eine Videoaufnahme zu finden, damit die Funktionsweise klarer erkennbar und hoffentlich auch ein bischen meiner eigenen Begeisterung nachvollziehbar wird!
Und jetzt ein kleines Flug-Video ...
Die Entwicklung des Flatterbandwicklers war also weder leicht noch einfach, aber für mich sehr bereichernd. Er ist in etlichen meiner Modelle ein fester Bestandteil geworden. Kunstflüge ohne Flatterband wirken jetzt irgendwie matt, da fehlt einfach was, fast so wie Kunstflug ohne Smoker!
Die Details zum Nachbau sind im Handbuch zu finden: cults3D
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