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Vom Original über den Entwurf zum Modell, ein 3D Projekt


gleisplan-vergleichDie Idee ist es für die Nachbildung einer Vorbildsituation bei der Eisenbahn ein Modell zu erstellen. Dabei geht es um eine so genannte Segmentdrehscheibe. Dabei werden Lokomotieven der Bahn auf engstem Raum "umgesetzt". Das bedeute das mit einer solchen Einrichtung bei begrenztem Raumangebot Loks ohne die sonst üblichen Weichenstraßen vom Ende eines 
Zuges wieder an den Anfang umgesetzt werden können.

Hier der gleiche Bahnhof einmal mit bzw. ohne Segmentscheibe. Mann sieht hier deutlich den enormen Gewinn an Gleislängen für den Bahnhofsbereich. Das bedeutet, das in diesem Bahnhof entweder längere Züge halten könnten oder das er auf wesentlich weniger Raum erbaut werden könnte. Anbei noch ein Vorbildfoto einer solchen Segment Drehscheibe.

Die Umsetzung ins 3D Modell

Vorbildfoto einer Segmentdrehscheibe

Genug der Erklärungen. Jetzt zur Umsetzung dieses Vorhabens als Modell. Da es für die Spurweite 0 nur sehr teure Handarbeitsmodelle gibt, wollten wir die Technik des 3D Druckes nutzen um eine solches Modell günstig herzustellen. Die Handarbeitsmodelle oder Kleinserien sind nur zu Preisen von 500,--€ aufwärts zu bekommen. Eine Rolle Fillament kostet jedoch nur um die 20,--€, was den Ehrgeiz natürlich weckt.

Die Länge des Modells liegt bei ca. 28 cm. Das schließt den Druck in einem Stück natürlich aus. Unsere vorhande Hardware (CoLiDo D1315 X) kann Objekte bis 15 cm Breite und 20 cm Höhe drucken. Also mussten einzelne Segmente erstellt werden. Da dies das erste Projekt in einer solchen Größenordnung war, wurde natürlich viel dabei gelernt. Das soll bedeuten, das es auch den ein oder anderen "Fehldruck" gab.

3D Druck - segment-modell-33D Druck segment-modell-2Das erste Element, das gedruckt wurde war ja ganz OK, allerdings fiel danach auf, dass die Verbindung der Teile untereinander so nicht wirklich stabil werden würde. Also wurde der Entwurf überarbeitet und mit entsprechenden Elementen für die Verbindung versehen. Auf der einen Seite eine "Nase" und auf der anderen eine Einbuchtung oder eben Nut und Feder.

Links der erste Druck noch ohne Verbindungselemente. Daneben das nun optimierte Teilsegment.

Enwicklung der einzelnen 3D Druck Segmente

entwicklung-teil-endstueck

Segmentteil gerade mit NasenJetzt ging es darum, bei den Entwürfen die Zwischenstücke und dann die Endstücke mit den entsprechenden Winkeln zu konstruieren. Da wir alle keine Ingenieure sind musste also erst einmal das Konstruieren an sich gelernt werden. Wir nutzen dazu das Onlinetool Tinkercat. Schnell zu erlernen, kostenlos und überall mit Internet verfügbar. Es würde zu weit führen hier das System zu erklären, also bitte selber probieren.Hier zur Erklärung eine Fotomontage der beiden oben beschriebenen Teilstücke noch als Modell / Entwurf. und dann daneben als fertig gedruckte Teilstücke

Beim Aufteilen der Drehscheibe in einzelne Druckobjekte muss man natürlich die maximale Druckfläche seiner 3D Drucker Hardware immer im Blick haben. So ist die Abgangsfläche für die Gleisanschlüsse natürlich deutlich breiter als die maximale Druckbreite. Also müssen hier wieder einzelne Segmente entworfen werden.

3D Drucker Zusammenschluss-mit Endstück IMG_20180626_185515_053 
 Entwurfmodell (Montage)  Hier die einzelnen Elemente

 

 

 

 

 

 

 

 

 Hier zur Erklärung eine Fotomontage der beiden oben beschriebenen Teilstücke noch als Modell / Entwurf. und dann daneben als fertig gedrucktes Teilstück.

Das 3D Modell lässt sich bereits erkennen

Unten sieht man nun die weiteren Teile, die jetzt Richtung Gleisabgänge nötig sind. Diese Teile müssen später mit Kleber zusammengefügt werden, da ein gemeinsamer Druck, Aufgrund der maximalen Druckbreite, nicht möglich ist. Die linke Seite ist hier bereits fertig. Zu erkennen sind auch die Nasen bzw. Nuten um die Verbindung stabiler zu machen. Die beiden rechten Elemente müssen nun noch gespiegelt werden und für die rechte Seite gedruckt werden. Dananch sind eigenltich alle Teile vorhanden um die Segmente zusammen zu fügen. Es werden lediglich noch einige kleine Halterungen für die Nuten benötigt um Stabilität zu erzielen.

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94er-modell

Die Bühne hat eine Gesamtlänge von 30 cm. Das entspricht im ausgewählten Maßstab für Spur "0" (1:47) ungefähr 14 Metern. Damit können also auch größere Dampfloks "umgesetzt" werden. Hier einmal eine Lok die auf solchen Strecken verkehrte und das entsprechende Modell in der Spurweite "0". Es handelt sich hier um eine Dampflok der Baureihe 94. Das Vorbild hatte eine Gesamtlänge über Puffer von 12.660 mm und passt damit bequem auf das 3D Modell unserer Segmentscheibe. 

 

 

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Oben sind jetzt alle Einzelteile zu sehen. Diese müssen jetzt verklebt werden. Unten nun die zusammengefügten Teile. So genau wie gewünscht ließen sich die Segmente nicht drucken. Selbst bei genauer Konstruktion gab / gibt es Abweichungen vom gewünschten Maß. 

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Die nächsten Schritte sind nun das Verkleben anschließend wird alles verspachtelt, verschliffen und dann grundiert. Da das noch eine geraume Zeit in Anspruch nehmen wird werden wir darüber in einem weiteren Beitrag berichten. 

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