Balsa-Rahmen
26.06.2021
hier möchte ich einen leichteren Rahmen für das Anleitungsauto vorstellen.
Der bisherige Rahmen aus Kiefernleisten ist zwar recht einfach aufzubauen, aber auch schwer.
Wer ein Auto anstrebt, welches wirklich weit fahren soll, muss Gewicht sparen.
Mit diesem Rahmen hier wiegt das Auto schon mal über 40g weniger als mit dem aus Kieferleisten.
Es geht hier auch nur um den Rahmen selbst. Der Rest des Autos wird nach der "normalen" Anleitung gebaut.
Wie man einen Rahmen aus Balsaholz für das Auto nach meiner Anleitung bauen kann, zeige ich hier.
Er ist mit Sicherheit noch nicht perfekt aufgebaut. Ich habe an der einen oder anderen Stelle schon beim Bauen gemerkt, dass manches nicht optimal ist und evtl. verbessert werden kann. Ich gehe darauf an der einen oder anderen Stelle ein.
Ihr könnt ja den Rahmen nach der Anleitung mal bauen und dann in einem zweiten Versuch selbst weiter optimieren.
Er kann euch auch einfach nur als Idee für eigene Entwürfe dienen.
Bauaufwand ist etwa zwei bis drei Tage. Man muss eigentlich immer nur auf den Kleber warten.
Aus Balsaholz sind die Teile schnell mit einem (Achtung: sehr scharfen) Cutter-Messer ausgeschnitten.
Als Kleber habe ich meistens Weißleim verwendet. Damit kann man die Teile beim Kleben noch etwas korrigieren und er ist trotzdem, gerade bei flächigen Verklebungen, sehr schnell so fest, dass man weiterarbeiten kann.
Sekundenkleber kann ich nicht empfehlen. Wenn ihr den trotzdem verwenden wollt, dann bitte nur mit Schutzbrille!
Ein Spritzer, der dann meistens genau ins Auge geht, hat hier sehr unschöne Folgen.
Und so soll das Auto dann am Ende damit aussehen:
Alle Teile des Rahmens bestehen aus ca 1,5cm breit geschnittenen Leisten aus 1,25mm Balsaholz.
Es geht auch 1,5mm oder auch 1mm dickes Balsaholz.
In der Beschreibung nenne ich dann nur noch die Länge des Streifens, der da grad benötigt wird.
Zusätzlich brauchen wir ein Stück 1mm Buchensperrholz.
Es sollte ca 20cm² haben.
benötigt:
2x 52cm
2x 6cm
Auf den 52cm-Stücken zeichnen wir wie beim Kieferleistenrahmen zuerst ein paar Markierungen an.
Von hinten gemessen bei 40, 60, 240 und 290mm
und von vorne gemessen bei 15mm.
Die 60mm Stücke kleben wir genau senkrecht und mittig bei den 240mm-Markierungen seitlich an die langen Stücke.
benötigt: 2x etwa 21cm
jetzt passen wir ein diagonales Stück so ein, dass seine Mittellinie ungefähr auf die 40mm Markierung des langen Stückes zielt und auf dem senkrechten Stück ganz oben abschließt.
So zuschneiden und einkleben.
sollte jetzt so aussehen
benötigt:
2x etwa 80mm
auf der anderen Seite des senkrechten Stückes machen wir dasselbe. Das Stück sollte nun auf die 290mm Markierung zielen.
Auf dem senkrechten Stück zeichnen wir nun die Achsposition der Kurvenscheibe an.
Die liegt wieder bei 240mm von ganz hinten gemessen (180mm von der dazu nächsten Achse weg) und bei 60mm (eigentlich waren das mal 58, hab ich etwas gerundet) oberhalb der Mittelachse des langen Stückes.
Die beiden Rahmenteile aufeinanderlegen und die Achslöcher mit 2mm bohren.
Zwei hinten, eines auf dem senkrechten Stück oben und...
...eines ganz vorne
benötigt:
1mm Sperrholz 7x 10x10mm
Weil Balsaholz sehr weich ist und keine großen Kräfte aushält, machen wir uns jetzt ein paar Achsverstärkungen.
Dazu schneiden wir und 7 Quadrate mit etwa 10mm Kantenlänge aus und zeichnen die Mitte an. Wer die im Block bohren kann, braucht die Mitte logischerweise nur auf einem anzeichnen.
In alle bohren wir erstmal ein 2er Loch
Für die Achsen, in die die Kugellager eingepresst werden, bohren wir ein 6er Loch. Davon brauchen wir dann vier Stück.
Die drei Stücke mit dem 2er Loch können wir beim Kleben wieder mit dem Bohrer in dem Loch im Balsastreifen zentrieren.
Klebt die Stücke wie auf dem Bild.
Das Stück mit dem 6er Loch einfach gut schätzen.
Das 2er Loch im Balsaholz sollte möglichst mittig in dem 6er Loch liegen.
Linker Rahmen hinten. Achtung hier sollte erstmal nur ein Plättchen mit 6er Loch geklebt werden.
Das übrige kleben wir erst später.
rechter Rahmen hinten
linker Rahmen vorne
Für die Vorderachse möchte ich wieder einen verstellbaren Geradeauslauf einbauen.
Dazu machen wir uns ein 25mm Stück aus einer Kiefernleiste 15x5mm.
In die schneiden wir einen 15mm langen Schlitz mit 2mm Breite.
Ein 2mm Bohrer sollte durch den ganzen Schlitz geschoben werden können.
Mittig, so wie dargestellt, bohren wir ein 1,5mm Loch bis in den Schlitz.
Hier schrauben wir eine M2x20-Schraube ein. Dazu sollte das Holzstück in den Schraubstock gespannt werden, sonst platzt es auf.
Dieses Holzstück kleben wir nun auf den rechten Rahmen vorne an.
Dazu positionieren wir es mit einem Bohrer an dem 2mm Loch, so dass die Schraube nach vorne zeigt.
Nach dem Aushärten machen wir das 2mm Loch zu einem Schlitz mit etwa 1mm Länge
Die beiden Seitenteile werden nun verbunden.
Benötigt:
2x 10cm
einen Streifen kleben wir bei 80mm von vorne so wie dargestellt an den Rahmen.
den zweiten bringen wir ganz hinten an.
der erste erkennbare Rahmen sollte nun so aussehen.
Der Rahmen benötigt ein paar Versteifungen.
Die Balsastreifen vertragen gut Zugkräfte und Biegekräfte über die breite Seite. Bei Druckkräften biegt er schnell durch und Biegekräfte über die Dicke des Streifens hält er auch nicht besonders gut aus.
benötigt:
2x 52cm
2x 10cm
1x 20cm
unter die beiden langen Seitenstreifen kleben wir je einen flach liegend so dass er auf der Innenseite des Rahmens bündig abschließt.
Bei den Markierungen 240 und 290mm bringen wir die beiden 10cm Streifen quer dazwischen an.
Den 20cm langen Streifen teilen wir der Länge.
Je einen kleben wir auf die hintere diagonale Strebe außen mittig auf. Die Länge muss angepasst werden, so das der Streifen zwischen die Versteifungsplättchen passt.
An der Stelle hab ich meinen ersten kleinen Fehler gemacht:
Hier muss ja später noch das übrige Sperrholzplättchen geklebt werden.
Die Leiste sollte also so angebracht werden, dass das Plättchen noch darunter geklebt werden kann.
Also entweder Leiste an der Stelle kürzen oder Leiste etwas nach oben rutschen oder (wie ich gemacht hab) später das Sperrholzplättchen etwas zuschneiden.
Der Rahmen sollte nun so aussehen.
Weiter gehts mit dem Trägerrahmen für die Mausefalle. Diesmal bauen wir einen Mausefallenhalter, in den die Mausefalle nur eingelegt wird. Entsprechend kann sie natürlich später auch leicht wieder entfernt werden. So kann sie durch eine stärkere Version ausgetauscht werden ohne dass die Gefahr besteht am leichten Balsa-Rahmen wieder was kaputt zu machen.
Die Mausefalle auf das Balsaholz legen und alle Seiten genau so ausschneiden.
in der gleichen Länge wie die Mausefalle zwei weitere Streifen etwa 10mm breit schneiden und seitlich an die Balsaplatte kleben.
Genau so dann auf der gegenüberliegenden langen Seite.
Als nächstes die Stirnseiten bekleben.
Wenn alles ausgehärtet ist, kann man die überstehenden Stücke wegschleifen oder -feilen.
Die Mausefalle in den Rahmen stecken und alle umlaufenden Seitenflächen oben bündig mit der Mausefalle schneiden.
Wir zeichnen uns auf der Seite, auf der der Mausefallenbügel im entspannten Zustand aufliegt, eine Markierung bei 5mm von der Außenkante auf beiden Seiten.
Entlang dieser Markierungen kleben wir einen Streifen 1mm-Sperrholz. Der Streifen sollte etwas größer sein, also überall überstehen.
Kleber ausgehärtet? Dann überstehende Enden abschleifen.
Prüft danach mal, wie die Mausefalle in dem Rahmen sitzt.
Sie muss dazu zuerst unter das dünne Sperrholzbrettchen geschoben werden und kann dann in den Rahmen gedrückt werden.
Wird sie recht eng gehalten, dann brauchen wir keine weitere Fixierung.
Geht sie recht locker rein, kann es sein, dass sie beim Aufziehen zu Beginn aus dem Rahmen gehebelt wird.
Dann müssen wir noch eine zusätzliche Fixierung anbringen.
Das muss ich später noch erklären.
Wie bei der Anleitung mit dem Kiefernrahmen auch schon, müssen wir nun die Achslagerungen für die Kurvenscheibe machen.
Dazu messen wir die Höhe der Mausefallenachse über dem Boden, wenn die Mausefalle auf einem Balsabrettchen liegt.
Wird ca. 13mm sein, je nach Dicke der Balsa-Bodenplatte.
Wir machen uns zwei Kiefernleistenstückchen mit 20mm Länge.
Darauf zeichnen wir uns mittig im eben gemessenen Abstand die Bohrungen an.
Die bohren wir mit 2mm
Steckt einen Bohrer durch eines der Hölzchen, so dass er auf der anderen Seite etwas herausschaut.
Auf das andere Ende des Bohrers steckt ihr das zweite Hölzchen.
Stellt die Hölzchen neben den Rahmen, in den ihr die Mausefalle eingelegt habt.
Achtung: die Ausrichtung der Mausefalle sollte so sein, dass der Bügel auf dem dünnen Sperrholz liegt. Ihr seht das im Bild am oberen Rand etwas links.
Der Bohrer sollte nun genau mit dem Draht der Mausefalle fluchten.
Klebt das erste Hölzchen so seitlich am Balsaholz fest.
Das zweite Hölzchen klebt ihr genau gegenüber auf die andere Seite des Rahmens.
Ich habe dazu ein par Aluteile und einen Winkel als Lehre verwendet.
wird nun ungefähr so aussehen.
Nochmal zur Kontrolle:
Die Mausefalle liegt im Rahmen mit dem Bügel auf dem Sperrholz, und die Löcher der seitlichen Achslagerungen fluchten mit dem Achs-Draht der Mausefalle.
benötigt:
Streifen so breit wie der Mausefallenrahmen inkl. Achslagerung
Klebt den Streifen senkrecht auf die Unterseite genau unter dich Bohrungen und stützt ihn evtl. mit einem kleinen Balsastückchen ab.
benötigt:
1x 10cm
2x 6,5cm
zeichnet an dem langen Stück den Mittelpunkt und dann links und rechts davon symmetrisch dazu je einen Punkt im Abstand von der Mitte von 2,5cm.
Klebt einen der kurzen Streifen mit der Außenkante genau bündig auf eine Markierung rechtwinklig auf den langen Streifen.
wenn der zweite Streifen ebenfalls aufgeklebt ist, solltet ihr sowas haben.
Der Abstand der beiden Außenkanten der kurzen Streifen sollte nun 5cm betragen. Die beiden sind genau mittig an dem langen Streifen aufgeklebt.
Nun brauchen wir einen langen Draht mit 2mm oder den Achsdraht mit 1,8mm.
Hängt damit die Mausefalle an den Balsarahmen, so dass der dünne Sperrholzstreifen (da wo der Bügel der Mausefalle dann aufliegt) nach vorne zeigt.
Dann nehmt ihr das eben geklebte Gebilde und klebt es wie auf dem Bild ein.
Es steht mit dem langen Streifen unten auf der Querstrebe und die beiden kurzen Stücke zeigen zur Mausefalle.
Richtet die Mausefalle horizontal aus und klebt die beiden senkrechten Streben dran fest.
Hier macht es nichts, wenn die beiden kurzen Streifen etwas über den Mausefallenrahmen überstehen.
Ansicht von unten:
Passt zwei Streifen diagonal auf der Unterseite ein und klebt die in den Ecken fest.
Hier nochmal die schrägen Streifen in der normalen Ansicht.
Immer noch auf der Unterseite:
Wir brauchen noch zwei senkrechte Abstützungen.
Macht euch zwei Streifen und passt die zwischen Mausefallenrahmenunterseite und der Querstrebe des Balsarahmens ein.
an der grün markierten Stelle müssen wir den Streifen abschneiden.
Klebt die oben an den Streifen, den wir auf die Unterseite des Mausefallenträgers geklebt haben, und unten einfach auf die Querstrebe.
Eine weitere Querstrebe.
benötigt:
1x 10cm
Klebt die auf der Querstrebe des Rahmens stehend an die beiden senkrechten ein.
Die sollte überall festgeklebt sein, wo sie in Kontakt mit anderen Rahmenteilen ist.
Nun brauchen wir noch eine letzte Querstrebe:
benötigt:
1x 10cm
Klebt die wie eingezeichnet in etwa 1cm Abstand von der Bodenfläche des Mausefallenrahmens an die beiden senkrechten Stützen.
Auch diese Strebe an allen Kontaktstellen festkleben.
Nun zu den Achsen.
die 2mm Löcher in den Sperrholzversteifungen könnt ihr vergrößern.
Ich habe dazu eine kleine Rundfeile genommen und die Löcher aufgefeilt. Ein kleiner Bund darf stehen bleiben, dann kann man das Kugellager nicht durchdrücken.
Das Loch, an dem noch keine Versteifung angebracht ist, können wir zu einem Langloch auffeilen. In alle anderen pressen wir die Kugellager ein.
Nun stecken wir die Achsen mit den Zahnrädern auf und durch die Kugellager.
An der Stelle, an der noch keine Versteifung angeklebt ist, stecken wir das übrige Plättchen jetzt mit einem Kugellager auf die Achse.
Wir stimmen den Abstand der beiden Zahnräder so ab, dass noch leichtes Spiel zwischen den Zahnräder ist.
Genau so haben wir das beim Kiefernleistenrahmen mit dem Zahnradgetriebe auch gemacht.
So kleben wir das Holzplättchen nun vorsichtig (ohne den Kleber ins Kugellager zu bringen) fest. Idealerweise kleben wir das Plättchen nur von Außen fest.
Die Zahnräder befestigen wir genau so wie in der Anleitung des Zahnradgetriebes.
Nun können wir die Kurvenscheibe anbringen.
Dazu einfach einen 2mm Draht (bzw. 1,8er weil der 2mm ja nicht gut durch die Kugellager geht) oder eine 2mm Gewindestange durch die Löcher im Rahmen stecken, durch die Kugellager der Kurvenscheibe hindurch und in den Kiefernleistenblock an dem Mausefallenrahmen.
Die Kurvenscheibe so ausrichten, dass sie nirgends schleift.
Evl. die Lage mit Schrumpfschlauchstücken sichern.
Damit ist der Rahmen fertig.
Jetzt können die Räder angebaut werden.
Der Geradeauslauf wird wieder, genau wie in der
"Haupt"-Anleitung, über die Schraube eingestellt.
Ein kleiner Gummiring (Zahnspangengummi :-) ) hält die Achse auch bei der Fahrt sicher an der Schraube.
Fertig ist das Auto mit Balsa-Rahmen und Zahnrad-Getriebe.
Das Schnurgetriebe kann hier selbstverständlich genauso angebracht werden.
Trotz seines geringen Gewichts von ca. 60g ist der Rahmen ziemlich verwindungssteif und hält die Kräfte der Mausefalle leicht aus.
Auch das Gewicht des Autos kann er leicht tragen. Er kann sicher noch leichter gebaut werden. Das muss dann aber jeder für sich machen.
Ein bisschen Potenzial für eigene Entwicklungen muss ja für euch noch übrig bleiben.
So wie auf dem Bild hat das Auto dann gerade mal ca. 120g.
Mit einer leichteren Kurvenscheibe und allen Rädern als Speichenräder ausgeführt, kommt man gut unter 100g.
Damit wären dann Reichweiten von über 200m machbar. Einen guten, horizontalen Untergrund vorausgesetzt.