Räder an der Motorwelle befestigen (Welle/Nabe-Verbindung): Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 14. November 2005, 15:22 Uhr

Für fahrbare Roboter werden oft die unterschiedlichsten Räder genutzt. Entweder Modellbauräder, Räder aus dem Baumarkt oder Eigenkonstruktionen (z.B. umfunktionierte CD´s). Wie auch immer, die einzelnen Räder haben gewöhnlich völlig unterschiedliche Bohrlöcher für die Achse. Dies schwankt duchaus von 4 mm bis 12mm. Übliche Getriebemotoren und Schrittmotoren dagegen haben oft eine 4mm,5mm oder 6mm Achse. Die Befestigung des Rades an der Motorwelle ist daher oft das erste Problem vor dem ein Robotik-Bastler steht.

Es gibt unzählige verschiedene Möglichkeiten zur Befestigung eines Rades. Einige Lösungen werden nun hier vorgestellt. Dabei sagen die Bilder mehr als tausend Worte.

Einige Hilfmittel die im Handel angeboten werden um die Befestigung zu erleichtern. Auf dem Bild sehen Sie z.B. Potikupplungen, Propellernarben und spezielle Modellbaubefestigungen für sehr große Räder.

Verschiede Hilfsmittel

Einfache Möglichkeit mittels Gewindestange und Achskupplung

Eine besonders einfache Möglichkeit ist die Verwendung einer kurzen Gewindestange. Dabei kann man je nach Bohrloch des Rades einfach eine Gewindestange entsprechenden Durchmessers verwenden und das Rad mit gegenläufigen Muttern auf beiden Seiten festschrauben. Bei besonders schweren Robotern kann ein Tropfen Sekundenkleber zudem noch das Durchdrehen bei starker Belastung verhindern. Die Gewindestange selbst kann man einfach über eine Kupplung an der Welle befestigen. Im Handel gibt es spezielle Wellenkupplungen für diese Aufgabe, jedoch sind die professionellen Ausführungen recht teuer (oft über 20 Euro pro Stück, ähnlich nachfolgender Abbildung).

In der Praxis hat sich für Bastler eine preiswerte Lösung mit Potikupplungen als durchaus sinnvoll erwiesen.

Potikupplungen gibt es bei vielen Anbietern (Conrad, Reichelt, robotikhardware usw.) für 6mm auf 6mm Achsen und 4mm auf 6mm Achsen. Da die meisten Motoren eine 6 mm Achse besitzen, ist dies also eine gute Lösung. Die Bilder zeigen wie ein Modellbaurad mit 4mm Loch an einem Motor mit 6mm Achse befestigt wird.

Alternativ könnte man natürlich die 4mm Bohrung im Modellbaurad auch sehr leicht mit einem 6mm Bohrer auf 6 mm erweitern und dann eine 6 auf 6mm Kupplung verwenden. Die Lösung eignet sich natürlich für Schritt- als auch Getriebemotoren. Je nach Befestigung des Motors und vorhandenen Platz, kann man natürlich das Rad auch umgekehrt befestigen.

Auf dem nachfolgenden Foto sieht man wie die Befestigung von Motor und Rad nach oben beschriebener Methode aussehen könnte. Statt dem Stückchen Gewindestange wurde hier einfach eine Gewindeschraube genutzt.

Einfache Alternative mit Propellernarben

Auch sogenannte Propellernarben lassen sich sehr gut zur Befestigung von Rädern nutzen. Damit lassen sich sehr gut auch größere Räder (Dinge) an kleinen Achsen wie 3mm oder 5mm befestigen. Leider gibt es wohl keine Propellernarben mit 6mm Innenloch. Da viele jedoch aus leichten Aluminium bestehen, kann man das Innenloch durchaus mit einem Bohrer auf 6mm erweitern. Die Befestigung an der Welle erfolgt immer per Madenschraube oder notfalls Sekundenkleber. Der Außendurchmesser der Propellernarbe ist in der Regel 8mm. Dadurch lassen sich also schon eine ganze Reihe von Rädern direkt mit einer Mutter anschrauben. Die nachfolgenden Bilder zeigen wie man sehr große Modellbauräder mit einem großen 12mm Loch durchaus auch sehr leicht mit Propellernarbe und spezieller Modellbauradbefestigung an kleinen 5mm oder 6mm Achsen befestigt. Die Propellernarben stammen von Conrad Elektronik.

Auf den Bildern wurden nur Muttern zur Befestigung genutzt. Bei schweren Robotern sollte die Welle durchbohrt und der mitgelieferte Splint eingesetzt werden. Dadurch wird ein Durchdrehen oder Lösen der Muttern verhindert. Ein Tropfen Sekundenkleber erreicht das gleiche, jedoch bekommt man dies dann selbst nie mehr auseinander.

Auf dem Bild sehen wir, das Propellernarben durchaus auch bei Motoren mit sehr kleinen Wellendurchmesser eingesetzt werden können:

Umgehen der direkten Befestigung des Rades

Man kann natürlich das Problem der Radbefestigung auch ganz einfach umgehen indem man die Räder auf einer anderen Welle / Getriebestange befestigt und die Verbindung einfach über ein Zahnriemenrad herstellt. Zahnriemenräder gibt es für viele Achsdurchmesser, die Befestigung ist oft mittels Madenschraube sehr einfach möglich. Wenn man dann noch die Räder auf einer Gewindestange statt Stahlwelle befestigt, ist das ganze sehr einfach zu realisieren. Die Gewindestange kann man dann über Kugellager auf beiden Seiten lagern. Der Fachmann wird eine Gewindestange als Welle in der Regel nicht nutzen oder empfehlen weil dadurch mit der Zeit die Lager beschädigt werden können und die Reibung nicht ganz optimal ist. Allerdings in der Praxis ist die Lösung durchaus für viele Dinge ausreichend und übersteht oft die übliche Lebensdauer eines Hobby-Roboters.

Befestigung durch Aufbohren einer Gewindestange

Bei dem nachfolgenden Bild wurde ein 6mm loch in eine größere Gewindestange gebohrt. Zusätzlich wurde ein kleines Loch für eine Art Madenschraube gebohrt und mit Gewinde versehen. Dadurch läßt sich die Gewindestange direkt auf die Welle aufstecken und mittels Schraube befestigen. Das Rad selbst kann wieder mit gegenläufigen Muttern angeschraubt werden. Diese Lösung ist sehr günstig, erfordert jedoch ein wenig mechanisches Geschick.

==Weitere Lösungen Es gibt noch eine ganze Reihe weitere Lösungen wie das einfache ankleben oder schneiden von Außengewinde auf eine Welle. Gerne kann jeder weitere hier im Artikel erläutern.

--Frank 14:40, 14. Nov 2005 (CET)