Metallbaukasten
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Im Jahr 2006 sollte es wieder ein ferngesteuertes LKW-Modell im großen Maßstab sein
- mit einer möglichst mächtigen Motorhaube, damit die vorgesehene Funk-Kamera das
Bild aus der Perspektive eines LKW-Fahrers vergangener Zeiten liefern kann.
Bei der Suche nach einem geeigneten Vorbild wurde zunächst der legendäre Krupp Titan in Erwägung gezogen. Aufgrund seiner stark abgerundeten Motorhaube erschien der Nachbau mit dem Metallbaukasten jedoch verhältnismäßig schwierig. So fiel die Wahl schließlich auf den sicher ebenso legendären Büssing 8000, der in den 50er und 60er Jahren wie kaum ein anderer LKW das Straßenbild prägte und manchem Leser vermutlich noch aus der Fernseh-Serie Fernfahrer in Erinnerung ist (Fernfahrer Martin Hausmann mit Beifahrer Philip, gespielt von Rudolf Krieg und Pit Krüger, 60er Jahre).
Bei einer Überarbeitung im Jahr 1952 wurde die Motorleistung bei gleichem Hubraum auf 180PS erhöht, insbesondere um den starken Krupp Titan und Kaelble Konkurrenz bieten zu können. Auch eine luftdruckunterstützte Servolenkung war jetzt verfügbar, zu erkennen an dem vergrößerten Kasten auf der linke Seite der Motorhaube. Für die unterschiedlichen Einsatzbedingungen wurden zudem verschiedene Fahrerhäuser angeboten. So gab es für den Fernverkehrsbetrieb z. B. ein Fahrerhaus mit angehängter Schlafkoje, die in den Laderaum hineinragte (Schwalbennest). Die Produktion des Büssing 8000 endete 1957, in Details modifiziert wurde er jedoch noch bis zum Ende der 50er Jahre gebaut.
Unter Benutzung bereits vorhandener Räder mit einem Durchmesser von 160mm ergab sich ein Maßstab von ca. 1:7. Die Übertragung des Vorbildes auf das Modell erfolgte anhand verschiedener Fotos aus dem Internet sowie diverser Pläne, welche von hilfsbereiten Modellbauern zur Verfügung gestellt wurden. Wie schon beim 1½-Deck-Bus hat sich auch hierbei die Verwendung von 5mm-Kästchenpapier als sehr hilfreich erwiesen. Von vornherein wurde die Konstruktion wieder auf einen ferngesteuerten Betrieb ausgerichtet, wobei die Masse des Modells von ca. 20kg den Antriebskomponenten beachtliche Kräfte bzw. Drehmomente abverlangt. Die Zahnräder und Wellen des Antriebs bestehen deshalb nicht aus Metallbaukasten-Material, da besonders auch im Hinblick auf einen evtl. Anhängerbetrieb und die dabei zu erwartende Gesamt-Masse von 30-40kg Messing-Zahnräder im Modul 38dp und 4mm-Wellen ungeeignet erschienen. Verwendet wurden stattdessen Stahl-Zahnräder im Modul 1 der Firma MÄDLER und 6mm-Stahlwellen, die im Sinne einer möglichst langen Haltbarkeit in insgesamt 14 Miniatur-Kugellagern gelagert sind. Um dennoch möglichst viel Metallbaukasten-Material verwenden zu können, wurden alle Untersetzungen so ausgelegt, dass sie in das 1/2-Zoll-Raster passen. Außer einigen weiteren industriell erhältlichen Kleinteilen und Schrauben wurde das verbaute Metallbaukasten-Material (fast) ausschließlich als Neuware von METALLUS bezogen. Die Konstruktion des Rahmens erfolgte anhand der vorliegenden Pläne. Er besteht aus profilierten Längsträgern, die an mehreren Stellen mittels Querträger verbunden sind. Zur Annäherung der unterschiedlichen Querschnitte wurden für den Rahmen überwiegend L-Träger und Winkelträger verwendet.
Zur Anpassung der Vorderräder an die 4mm-Achsen dienen Tellerräder mit einem Durchmesser von 65mm, welche exakt in die Felgen passen und dadurch eine gute Zentrierung ermöglichen. Im Hinblick auf Haltbarkeit wurde jedes Vorderrad mit 2 Miniatur-Flansch-Kugellagern ausgestattet.
Für die Übertragung des Drehmomentes von den Antriebswellen auf die Antriebsräder sind die Felgen mit einem 19mm-Innensechskant und einer 12mm-Bohrung vorbereitet. Die Anpassung der Felgen an die Wellen erfolgt deshalb mit je einer bearbeiteten Sechskantschraube M12x50 (Adapterschraube), welche auf die Antriebswelle gesteckt und mittels einer Stellschraube festgeklemmt wird.
Durch das Ausfüttern der Reifen reduziert sich das Lenkmoment auf hartem Boden im Stillstand auf ca. 75Ncm, was immer noch ein hoher Wert ist. Eingesetzt wurde deshalb ein sog. Quarter-Scale-Servo mit einem Stellmoment von 180Ncm bei einer Versorgungsspannung von 6 Volt. Das hohe Drehmoment des Servos erfordert selbstverständlich einen entsprechend hohen Strom, und diesbezüglich sind gewisse Vorsichtsmaßnahmen zu beachten. Leider ist dieses Quarter-Scale-Servo nur mit dem üblichen 3-poligen Kabel ausgestattet und verleitet dadurch zum Anschluss an einen Empfänger bzw. Fahrtregler mit BEC-System (Batterie Eliminating Circuit). Da bei Belastung ein Strom von über 2 Ampere fließen kann, wird das BEC-System u. U. überlastet und nach kurzer Zeit zerstört. Andererseits darf das Lenkservo aber nicht unmittelbar an einem 7-zelligen Akku (8,4 Volt) betrieben werden, da es nur bis zu 6 Volt spezifiziert ist. Zur Versorgung derart leistungsstarker Servos ist deshalb eine separate 6V-Spannungsquelle ausreichender Leistung erforderlich, die im einfachsten Fall mit einem gegen Überlast und Kurzschluss geschützten Festspannungsregler aufgebaut und vom Fahr-Akku versorgt werden kann. Zum Schutz der Lenkmechanik gegen Überlastung wurde noch ein Federelement (Servo-Saver) eingebaut, das die Kraft des Servos erforderlichenfalls aufnehmen kann.
Dieses Fahrzeug wurde als erstes Modell mit einem konventionellen Antriebsstrang ausgestattet, der aus einem Frontmotor mit Primär-Untersetzung, einer verschiebbaren Zwischenwelle, einem Wechselgetriebe, einer Kardanwelle und der Hinterachse mit Umlenkung, Untersetzung und Differenzial besteht.
Das Wechselgetriebe befindet sich hinter dem Fahrerhaus und ist über die unter dem Fahrerhaus verlaufende Zwischenwelle mit dem Motorblock verbunden. Im Hinblick auf einen späteren Anhängerbetrieb war ursprünglich ein Getriebe mit 3 Untersetzungen vorgesehen, die sich ferngesteuert umschalten lassen.
Mittels einer Kardanwelle wird das Drehmoment auf die Hinterachse übertragen. Da die Achse federnd aufgehängt ist, benötigt eine Kardanwelle normalerweise einen Längenausgleich. Dieser wird im vorliegenden Fall dadurch realisiert, dass die Zahnräder des Wechselgetriebes genügend breit sind und genügend Spiel haben, um bei jedem Einfederzustand ausreichenden Eingriff zu gewährleisten.
Die Bremsbacken bestehen aus entsprechend gebogenen und versteiften Verbindungsbügeln, die mit einem Gummibelag beklebt sind. Aus konstruktiven Gründen mussten sie so montiert werden, dass sich die Bremswirkung infolge der Selbsthemmung nur für eine Richtung verstärken kann (hier bei Rückwärtsfahrt). Als Bremstrommeln werden die Felgen selbst verwendet, die bei einem Innendurchmesser von 65mm alle Komponenten problemlos aufnehmen können. Die Betätigung der Bremse erfolgt ebenfalls mit einem Quarter-Scale-Servo, wobei die Bremskräfte für beide Räder getrennt einstellbar sind (das Bremsservo ist im Vordergrund des Bildes oben links erkennbar).
Als weitere Besonderheit ist der Motorgeräusch-Generator zu nennen, der im Wesentlichen aus 2 preiswerten Modulen von CONRAD sowie einer selbstgebauten Peripherie besteht.
Abgesehen vom Motorgeräusch-Generator befindet sich die gesamte elektronische Ausrüstung in einer speziellen Halterung auf dem Antriebsblock. Um diese Teile grob gegen übermäßige Verschmutzung durch Ölspritzer zu schützen, sind die Zahnräder des Antriebsblocks oben und an den Seiten mit Blechen abgedeckt.
Wie bereits erwähnt, sind auch die Achsen dieses Modells gefedert. Hierzu wurden die Achslasten nach Fertigstellung mit einer Federwaage gemessen und unter Berücksichtigung des Federweges (ca. 30mm) und der Anzahl der Federn die erforderlichen Federraten errechnet (siehe auch Federung von Fahrzeugen unter "Sonstige Projekte"). Alle Federn wurden aus einem Rohling (Meterware) gefertigt und unterscheiden sich nur in der Anzahl der wirksamen Windungen. Da die Federung des Originals nicht aus Schrauben-Druckfedern, sondern aus Blattfedern besteht, wurden die Federn des Modells so angeordnet, dass sie weitgehend von den Rädern verdeckt sind. In den gut sichtbaren Bereichen der Hinterachse wurden zur Verbesserung der Optik außerdem angedeutete Blattfedern montiert, die jedoch keine Funktion haben.
Das Modell war jetzt zur Inbetriebnahme bereit, es stand jedoch noch keine Fernsteuerung mit ausreichend Kanälen zur Verfügung. Die Alternativen waren der Neukauf einer passenden Anlage - oder die vorhandene Anlage zu erweitern. Ein Blick in das Innere des 4-Kanal-Senders zeigte, dass der verwendete Chip die Kodierung von 7 Kanälen zuließ, aber 3 Kanäle nicht aktiv geschaltet waren. So wurden die restlichen Anschlüsse aktiviert und Kanal 5 mit einem 3-Stufen-Schalter für das Getriebe sowie Kanal 6 mit einem Poti für die Bremse belegt. Kanal 7 wurde mit einem Multiswitch-Modul verbunden, welches die Ein-/Aus-Schaltung weiterer 6 Funktionen im Zeitmultiplex über nur einen Proportionalkanal ermöglicht. Als Grundlage wurde ein Robbe-System verwendet, dessen Kodierer jedoch viel zu groß war, um in den Sender eingebaut werden zu können. So wurde der Kodierer in verkleinerter Form nachgebaut, sodass er nun problemlos Platz findet. Eine detaillierte Beschreibung des Umbaus der Fernsteuerung ist zu finden im Abschnitt Erweiterung einer Funk-Fernsteuerung von 4 auf 7 Kanäle) unter "Sonstige Projekte". Anfang 2006 wurde das Modell in Betrieb genommen, was angesichts des hohen Gewichts und der damit verbundenen Kräfte bzw. Drehmomente nicht ohne Probleme verlief. So wurde das leistungsstarke Lenkservo zuerst am BEC-System des Fahrtreglers betrieben mit der Folge, dass der betroffene Baustein im Fahrtregler beim Rangieren auf dem Teppich und den daraus resultierenden hohen Lenkkräften zerstört wurde. Durch Einsetzen eines ähnlichen Spannungsreglers war der Schaden jedoch reparierbar. Beim Versuch, das Lenkservo direkt an der auf ca. 7V herabgesetzten Akku-Spannung zu betreiben, brannte ein Teil der Servo-Elektronik ab; das Servo ist eben nur bis 6V spezifiziert. Auch dieser Schaden konnte glücklicherweise wieder repariert werden. Während der Bremsversuche bei vollem Gewicht zeigte sich, dass sich die Bremsbacken verbiegen. Auch ein Kardangelenk versagte infolge des hohen Drehmoments und zerfiel in seine Einzelteile. Nach Reparatur bzw. Beseitigung dieser Mängel funktioniert das Modell bislang jedoch ohne weitere Probleme. Jedes Quarter-Scale-Servo wird jetzt über einen leistungsstarken Festspannungsregler betrieben und die Bremsbacken wurden zusätzlich versteift. Das defekte Kardangelenk war zwar ebenfalls reparabel, zur Sicherheit wurden aber massivere Exemplare für einen evtl. Austausch beschafft. Zu erwähnen ist noch das Wechselgetriebe, welches sich beim fahrenden Modell trotz fehlender Kupplung und fehlender Synchronisierung erstaunlich weich schalten lässt. Während ein geräuschloser Gangwechsel beim Heraufschalten recht einfach ist, bedarf es beim Herunterschalten mit "Zwischengas" dagegen einiger Übung (wie im richtigen Leben). Die Betriebsdauer beträgt mit einem voll geladenen 2400mAh-Akku ca. 45 Minuten. Das entspricht einem mittleren Strom von ca. 3,2A und bei einer Spannung von 8,4V einer mittleren elektrischen Leistung von knapp 27 W. Unter Berücksichtigung des niedrigen Wirkungsgrades der Motoren von ca. 55% und Vernachlässigung der Leistung für die Servos ergibt sich damit eine mittlere mechanische Antriebsleistung von knapp 15W. Im Vergleich zum 1½-Deck-Bus mit ca. 11W mechanischer Antriebsleistung ist das durchaus realistisch, da die Masse ca. 4kg größer ist.
Abschließend an dieser Stelle noch ein Video des Büssing 8000 (1:05min / 21MB) oder auch auf meinem YouTube-Kanal mit weiteren Videos.
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