Unimog 1 : 8 Schneepflug

Schon lange wünschten wir uns mit dem Modell-Unimog auch Schnee schippen zu können. Im Jahr 2012 ist das endlich möglich geworden.

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Entstanden ist dabei ein Schneepflug mit einer Schildbreite von 40 cm und einer Räumhöhe von 13 cm.

Der Pflug ist ferngesteuert bedienbar (heben, senken, schwenken). Die Funktionen sind rein elektrisch gelöst (ohne Hydraulik).
Wir sind mit dem Ergebnis ganz zufrieden, nebenstehendes Video gibt Einblick in die Technik und erste Tests im Schnee.

Dieser Bericht beschreibt grob Planung und Bau des Pflugs.

 

 

 

Planung

Konstruktion mit 3D-CAD
Die ganze Konstruktion wurde mit einem 3D-CAD System (Solid Edge ST4) geplant. Besonders zur Entwicklung der Hub- und Schwenkkinematik war das sehr hilfreich, damit die Sache mit 1x bauen klappte. Nebenstendes Bild zeigt die Konstruktion. Diese Datei kann als 3D-PDF hier heruntergeladen werden.

Download 3D-PDF

Mit dem kostenlosen Adobe-Reader kann das Modell dann geschwenkt und gezoomt werden. Wenn die Modellhierarchie eingeblendet wird, können auch Teile aus- und eingeblendet werden zur besseren Ansicht.

Pflugschild aus Abwasserrohr
Klar war schon am Anfang, dass der Pflug auf Basis eines orangen PVC-Abwasserrohrs gebaut werden soll. Dies hat sich in einem früheren Modell sehr bewährt.

Die runde Form eines Rohrsegments fördert ein perfektes Rollen des Schnees. Das braucht viel weniger Kraft als wenn der Schnee geschoben wird. Scale-Bauer rümpfen hier die Nase. Diese Form ist nicht streng originalgetreu. Aber da bei mir immer schon Funktion vor Originaltreue stand, setze ich diese Tradition auch beim Pflug fort.

Ebenso ist die Anlenkung nicht speziell an ein Original angelehnt, sondern orientiert sich streng an der gewünschten Funktion. Am ehesten diente mir als Vorbild der Pflugtyp Kahlbacher STS. Bei diesen Pflügen bilden die Hubarme von oben gesehen kein Dreieck sondern ein Trapez. Die Schwenkung stützt sich dann direkt an diesem breiten Mittelteil ab.

Schwenkung mit Seilwindensystem
Die elektrische Schwenkung bereitete einiges Kopfzerbrechen. Schlussendlich entschied ich mit für ein Seilwindenprinzip mit Schneckenantrieb. Durch die Selbsthemmung des Schneckentriebs hält die Spindel einmal angefahrene Positionen ohne Kraftaufwand des Schwenkmotors.

Herstellung der Teile

Der Pflugschild
Aus dem PVC-Abwasserohr mit 150mm Durchmesser entstand der Pflugschild. Das nötige Segment wurde ausgesägt und zurechtgefeilt.

Damit die Bohrungen präzise sitzen, wurde eine spezielle Lehre aus Restholz gebaut zum Aufspannen auf den Kreuztisch

Fräs- und Drehteile
Alle Platten- und Frästeile wurden aus Aluminium gefertigt. Dazu diente meine kleine Fräse SIEG Super X2.
Sogar die Windenwelle aus Stahl habe ich darauf gemacht, und die Fräse als Drehbank missbraucht.

Die Windenwelle
Ein Kernteil dieses Pflugs ist die Windenwelle. Damit das Seil auf der Welle nicht geknüpft werden musste, brauchte die Welle zwei Bohrungen und eine Einfräsung zur Durchführung des Seils.
Die Schneckenzahnräder sind von Conrad (Art. 236942) Schneckenradsatz Modul 0,75 Messing/Stahl 20 Zähne.

 

Der Schwenkmotor
Der Schwenkmotor ist wieder von Conrad (Art. Nr. 229021), Motraxx "X-Train 263 H0" 12 V. Der Motor überzeugt mit niedriger Leerlaufdrehzahl (ca. 6500 U/min) und genügend Kraft für seine Grösse.
Allerdings musste der Motor eine Operation über sich ergehen lassen, da er ein zweites Wellenende hatte, und dafür kein Platz war. So wurde am hinteren Ende mit der Mini-Schleifscheibe das Wellenende gekürzt, und der Kunststoffdeckel vom Lager auch noch etwas frisiert.

 

Montage der Schwenkmechanik
Nun war es Zeit für einen ersten Zusammenbau und Test der Schwenkmechanik. Die Stahlwellen sind in Messingbuchsen gelagert, welche ins Alu gepresst wurden. Der Riemenantrieb zum Motor fungiert zugleich als Rutschkupplung. So kann bedenkenlos auf Anschlag geschwenkt werden.
Die Kraft am Seilzug beträgt ein paar kg. Dies reicht aus, um den Pflug zuverlässig im gehobenen Zustand zu schwenken. Voll unter Last kann man nicht schwenken. Einmal geschwenkt hält der Schneckentrieb die Stellung jedoch erbarmungslos.

Strategisch wichtig ist die Auswahl des Zugseils. Derzeit verwende ich eine spezielle Angelschnur aus Kunststoff von WFT, Durchmesser 0.85 mm, Tragkraft 150 kg. Es gibt auch noch biegsame Stahlschnüre, vorerst bleibts aber bei der Angelschnur.

Die Hubarme - die "Königsteile"
Nun wagte ich mich hinter die geschwungenen Hubarme - hier war gefühlvolle Handarbeit nötig beim Biegen der Alustreben (Vierkant 6 x 6 mm) in die nötige Form.

Dazu baute ich mir eine einfache Lehre mit Restmaterial, damit die Biegepunkte an der richtigen Stelle zu liegen kamen. Schlussendlich war ich aber ganz zufrieden mit dem Ergebnis

    

Die Trägerplatte mit Hubservo
Direkt an die Anbauplatte vom Unimog kommt eine Trägerplatte, die sich mit einem Schnellwechselsystem an und abbauen lässt. Diese Platte mit den Seitenstreben übernahm ich von meinem alten Hubwerk das in einer früheren Version hydraulisch funktionierte.

Auf diese Trägerplatte wurde mit einer weiteren Zwischenplatte ein Powerservo montiert. Dieses ist von Conrad (Art. Nr. 209068), "Digital Strong Servo MC-660DMG+HS". Der Servo bringt ein Drehmoment von 126 N/cm. Über die Anlenkung bringt das Servo schlussendlich noch ca. 3 kg Hubkraft an die Pflugkante.

Die fertige Konstruktion
So sieht das ganze Hubgerüst dann fertig aus.

  

Fehlend sind derzeit noch die Gleitschuhe links und rechts hinter dem Pflugschild.