Koppelingen

Aandrijflijn technieken voor een micropuller

Micropullers: Al deze pullers hebben een speciale aandrijflijn om volgens de bouwers er goed mee te kunnen presteren. De pullers worden door het aanwezige publiek op de wedstrijden of demo’s goed bekeken. Hoe maak je de aandrijflijn nou: dat is eigenlijk de meest gestelde vraag.

Vandaar dat wij eens een rubriek wilden maken over aandrijflijnen in de Micropulling, want de meeste mensen begrijpen nog niet goed hoe dit in elkaar zit.

Wat heb je allemaal nodig voor een complete aandrijflijn in een puller:

Allereerst natuurlijk de motor plus centrifugaal koppeling. De verbinding d.m.v. een as met tandwiel of enkel een as naar de achterbrug. De achterbrug met differentieel. En eventueel nodig een eindvertraging.

Dit zijn alle benodigdheden voor een aandrijflijn.

Nu gaan we elk onderdeel eens rustig bekijken.

Allereerst de motor met koppeling:

Het hangt natuurlijk van het type motor af wat voor koppeling je kunt gebruiken.

Wil je met een 3,5 cc racemotor (s) beginnen, dan kun je het beste fabriekskoppelingen gebruiken.

Heb je vliegtuig of bootmotoren, dan kun je het beste de koppeling zelf maken of laten maken.

Koppeling

Een koppeling bestaat uit de volgende onderdelen:

Een startschijf( op deze schijf word de motor gestart).

De verbinding van de startschijf op de krukas dmv een moer of spie.

De koppelingsschoen (schoenen) evt. veertjes.

Het koppelingshuis met de lagers.

De koppeling borging: Deze zit niet op de koppeling zelf, maar hoort er wel bij.

koppeling 3 schoenen

koppeling 3. 2schoenen

De startschijf van aluminium:

Om deze zelf te maken heb je een draaibank nodig, of je laat het door iemand maken.

De startschijf heeft twee functies:

  • De verbinding op de krukas om de motor te kunnen starten.
  • De bevestiging van de koppelingsschoen of schoenen.

Zoals je natuurlijk zult begrijpen mag er geen slingering in deze schijf zitten, want dan gaat ook automatisch de schoen slingeren. Om slingering te voorkomen word er meestal een conische bus van messing in het as gat van de startschijf gedrukt.

Deze conische bus kun je eenvoudig zelf maken. Vergeet niet om in de lengte richting van de bus een groef te maken zodat de bus zich vastklemt op de krukas als je de moer monteert. De bus mag geen speling hebben als je hem over de krukas schuift.

Ook zijn er motoren waar een spie baan in de krukas gefreesd zit. In dat geval moet je dus een spiebaan maken in de startschijf. De spiebaan kun je maken op de draaibank of met een freesbank.

Er wordt dan met een vlijmscherpe beitel telkens een hapje uit de schijf gehaald zodat er uiteindelijk een spie baan ontstaat. Dmv een half ronde spie word dan de schijf verbonden met de krukas, en dan met een moer vast gedraaid.

De koppelingsschoen:

Laten we eerst als voorbeeld de zogenaamde vario schoen bekijken. Als je de stalen schijf plat op tafel legt zie je drie gaten in de schijf zitten. 1 voor het as gat, en 2 voor de koppeling schoenen.

Deze twee gaten zitten aan het begin van de groeven die dwars door de schijf heen lopen. De twee gaten zijn het scharnierpunt voor de in gezaagde schoenen. Wil je dat de schoentjes iets makkelijker veren, dan kun je de gaten iets groter maken. Als je de schijf omdraait zie je het conische gat waar het eerder genoemde busje in moet.

Ook zitten er nog twee extra gaten in de schijf met schroefdraad, deze dienen voor het vast maken van de schoen met de startschijf.

Het koppeling huis:

Deze vind je in vele soorten in de micropulling.

Het huis of anders gezegd het koppelingsklok kan zowel van staal als van aluminium gemaakt worden:

We nemen als voorbeeld de aluminium versie:

Om het huis te maken is een draaibank nodig, en natuurlijk een massief stuk goed aluminium.

De diepte van de schoen moet uitgedraaid worden, en de lagerpassing moet er in gedraaid worden. Voor de gegevens over dikte en grote van de schoen en koppelingshuis en andere maten, kun je het technisch reglement raadplegen van het reglementen boek micropulling.

Achter het koppelingshuis wordt een zogenaamde naaf gedraaid waarmee je een verbinding met een as of tandwiel kunt maken.

Aan de binnenzijde van het huis wordt de zogenaamde voering gelijmd. De voering is te koop in de modelbouw zaken van het merk vario. Je kunt de voering ook maken van dik pakking papier. Het voordeel hiervan is dat als je de voering er hebt in gelijmd, je hem precies op maat kunt draaien.

Rest ons enkel nog de koppeling borging:

Dit is puur voor de veiligheid. Het koppelingshuis kan namelijk naar achter toe. Je schuift hem over het kogellager wat op de krukas zit van de motor. Dit lager centreert het huis, en zorgt voor een vrijloop als de motor loopt maar de wielen van de puller stilstaan.

De borging wordt vlak achter het koppelingshuis gemonteerd. Dit kan een stalen m4 boutje zijn of een dik stuk staal of aluminium, als het huis maar niet naar achter kan komen. Als dit namelijk wel gebeurt, dan komen de schoentjes vrij en kunnen ze afbreken en in iemands gezicht vliegen.

We hebben nu een standaard koppeling behandeld.

Nu gaan we eens kijken hoe een koppeling van een 3,5 cc racemotor er uitziet. Deze koppelingen zijn in de meeste modelbouw zaken te koop. Ook hebben we hier een startschijf, maar dan zitten er 3 of 5 stalen pennen in.

Op deze stalen pennen zitten de schoentjes geschoven. Deze schoentjes zijn meestal van teflon of delrin, en moeten bij aanschaf nog verder bewerkt worden. Als je namelijk zo’n koppeling bestelt, zit er maar 1 schoen in.

Deze schoen ( een schijf met aan de buitenkant rondom een groef) moet nog in drie├źn of in vijven worden gezaagd en er moeten nog gaatjes in geboord worden om de schoentjes op de pennen te monteren. Dan moeten de veertjes nog gemonteerd worden die er voor zorgen dat de schoentjes weer terug komen als het motortoerental afneemt.

Het koppelingshuis is ook te koop, maar je kunt hem natuurlijk ook zelf maken van staal op de draaibank.

In deze huizen zitten geen voeringen om dat de schoentjes al wrijving genoeg hebben.

Aan het huis is meestal een stalen tandwiel aangebracht wat standaard is voor een race auto of buggy. Tegenwoordig zijn er ook koppelingshuizen te leveren waar je verschillende tand hoeveelheden op kunt zetten dmv schroefdraad.

Maar je kunt ook de tanden van het tandwiel afdraaien en er dan schroefdraad op maken zodat je alle soorten tandwielen kunt bevestigen. Ook de lagering bij deze soort koppelingshuizen is anders. Er worden kleine kogellagers gebruikt met een opstaand randje Er word meestal gebruik gemaakt van twee lagers, 1 aan de kant van de schoentjes en 1 aan de kant van het tandwiel zodat er altijd kracht gezet kan worden op het tandwiel zonder dat het huis scheef getrokken wordt.

Het huis wordt meestal geborgd met een inbus boutje wat in de krukas van de motor word gedraaid. Ook zijn er koppelingshuizen die geborgd worden met een veer klip in een groef in de krukas.

Een hele apart koppeling is de zogenaamde Centax koppeling oorspronkelijk door Serpent Nederland gemaakt.

koppeling_3

De werk wijze van deze koppeling wijkt compleet af van de standaard koppelingen die in de modelbouw gebruikt worden.

Gaan we deze koppeling eens even bekijken:

centax open

De start schijf wordt dmv een conische bus op de krukas van de motor bevestigd. De schijf wordt aangedraaid door een holle moer met zowel binnen als buiten schroefdraad.

Deze moer wordt op de krukas tegen de startschijf aangedraaid. De startschijf heeft een conisch verloop aan de binnenzijde. In de startschijf zijn 3 pennen gemonteerd, deze zorgen ervoor dat de koppelingsschoen gecentreerd blijft tijdens het draaien.

Aan de binnenzijde van de startschijf zitten 3 schoentjes van teflon die weer met een o ring aan elkaar vast zitten. Deze schoentjes liggen in het conische gedeelte van de startschijf. Achter deze schoentjes komt een plaat van staal waarin de echte koppelingsschoen komt te liggen.

Zowel de plaat als de schoen zijn voorzien van 3 gaten waar de pennen van de startschijf inpassen.

Dan word in de koppelingsschoen een vulbusje gedrukt. Tegen deze vulbus wordt een veer geschoven, en dan word er een moer over de holle moer met schroefdraad gedraaid.

Door het aandraaien van de moer word de koppelingsschoen door de veer op spanning gezet, en is dus instelbaar. De koppelingsschoen heeft aan 1 kant een conisch verloop, dit is gedaan om de schoen goed te laten pakken in het huis.

Het koppelingshuis is ook conisch, en is meestal van gehard staal gemaakt. In het huis zitten 3 lagers: 2 kleine kogellagers en een taats lager.

De werking van de koppeling:

koppeling_2

Door het middelpunt vliegende kracht worden de drie schoentjes naar buiten geslingerd, maar omdat ze in een conisch gedeelte zitten worden ze ook naar achter gedrukt.

Hierdoor wordt de stalen plaat met daar achter de koppelingsschoen van delrin of teflon tegen het koppelingshuis gedrukt en komt de verbinding met de achterwielen tot stand.

We hadden het net over het zogenaamde taatslager. Welnu, het huis word dus door de schoen naar achteren gedrukt en word dus axiaal belast, en die belasting kunnen de kogellagers niet aan.

Daarom is er achter in het koppelingshuis een zogenaamd taatslager gemonteerd dat de axiale krachten opvangt.

Er is een lid in de vereniging die deze koppelingen in het groot na bouwt, en ze gebruikt op grote 4takt modelbouw motoren.

Voordelen van de Centax koppelingen zijn:

Weinig slijtage.

Instelbaar( vroeg of laat aangrijpen).

Stevig aangrijpen van de koppeling(geen slip).

Tot slot van dit hoofdstuk over koppelingen nog 1 koppeling die ook in de micropulling toegepast is: De zogenaamde lucht koppeling:

Deze vorm van een koppeling kan enkel maar toegepast worden in turbine motoren.

Werking van de koppeling:

De lucht die uit de turbine motor komt met hoge snelheid, word tegen een tweede turbine wielgeblazen. Maar omdat dit turbinewiel groter is dan de motor turbine vindt er een buffer plaats tussen de twee turbinewielen. De lucht snelheid neemt daardoor af.

Als de motor stationair loopt is er te weinig lucht om het tweede turbine wiel aan te blazen. Als de motor meer toeren gaat maken en dus meer stuwdruk levert, dan is er wel voldoende lucht om een stevige verbinding te maken met het tweede turbinewiel.

Vorig jaar is er met een turbine aangedreven micropuller goed mee gepresteerd.

Nadeel van dit systeem is: temperatuur van tweede turbine is hoog(800 graden).

Voordeel van dit systeem: alle kracht van de tweede turbine of te wel de freepower turbine word benut.

Tot zover het hoofdstuk koppelingen. Het volgende hoofdstuk gaat over de assen en tandwielen die de verbinding vormen naar de achterbrug.

Verbinding assen verzamelbakken en crossboxen.

aandrijving

Achter de koppeling zit de verbindingsas waarmee de aandrijving naar de achterbrug wordt gemaakt.

In de naaf die aan het koppelingshuis zit word de as geschoven, en met boutjes vast gezet. Er moet dan wel een platte kant aan de as gemaakt worden omdat anders de naaf over de as heen glijd. Aan de kant van de achter

brug wordt de as dmv een schuif bus vast gemaakt aan het pignonwiel. Dit is een bus van staal of aluminium die rondom minimaal 4 millimeter dikker is dan de as. In deze bus worden 2 of meerdere gaten geboord, en voorzien van schroefdraad.

Ook hier moet de as van platte kanten voorzien worden om doorslippen te voorkomen. De as word in de bus geschoven en met minimaal 2 inbus boutjes vast gezet. Ook de pignonas word op deze manier vast gemaakt.

We praten nu over een starre of vaste verbinding, maar als de puller veel torsie heeft en er word gebruik gemaakt van een lange verbindingsas, dan kan het gebeuren dat de koppelingslagers of de pignonlagers kapot gaan.

Een manier om dit te voorkomen is door een sleuf te zagen precies door het midden van het as gat van de koppelingsnaaf. De verbindingsas word doorboord, en er word en stalen pen in gezet die precies door de sleuf kan.

De as kan dan een beetje heen en weer zonder dat de koppeling mee getrokken wordt. Aan de achterzijde bij het pignonwiel wordt precies hetzelfde gedaan. De as kan nu het midden opzoeken zonder dat de lagers aan beide kanten belast worden. Pullers die veel torderen gebruiken deze verbindingen.

De assen kunnen van zilverstaal, van aluminium, titanium of zelfs van een inbus sleutel zijn.

Als je een puller bouwt met 1 motor, dan is de aandrijving vrij simpel, maar als je meerdere motoren op een puller wilt bouwen dan zal je ook met tandwiel moeten gaan werken. Een voorbeeld: Je wilt een puller bouwen met 3 motoren, dan kun je de motoren achter elkaar zetten in bv. stairstep uitvoering.

Op de verbindingsas moeten dan tandwielen gemonteerd worden waar de motor tandwielen weer invallen. Er moet een goede verbinding gemaakt worden tussen de tandwielen, dus niet te strak op elkaar maar ook niet te los. Een tiende millimeter speling tussen de tanden is voldoende.

De motoren mogen ook niet wegdraaien boven het tandwiel want dan krijg je slijtage (zeker bij kunststof tandwielen). Een puller met twee motoren naast elkaar op het frame heeft weer een andere vorm van aandrijving.

De tandwielen op de koppelingshuizen worden verbonden met een tussen tandwiel op de as naar de achterbrug, en de motoren hebben dus dezelfde draairichting.

aandrijfas

Een andere manier die in de micropulling wordt toegepast zijn de verzamelbakken of crossboxen.

Bij deze constructie worden de koppelingen voorzien van een korte verbindingsas met aan beide kanten in de as een pen. Deze meenemer pakt in de naaf van de koppeling en aan de andere kant in een klauw aan de verzamelbak. Als de puller tordeert onder de run word de verzamelbak en koppeling door deze constructie niet extra belast.

Martin Stouten

Micropulling is de meest krachtige modelbouwsport!