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Autor Thema:   Gewinde-/Helixabwicklung (525 mal gelesen)
dan dyse
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erstellt am: 06. Nov. 2020 10:39    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo,

ich suche nach einer Lösung, die Vorlage für ein zu laserndes Bauteil zu erstellen.
Mit meinen 2d-Künsten und auch auf Papier komme ich nicht weiter.

Problematik:
in einem Zylinder mit 145mm Innendurchmesser, Länge 195mm sollen Schaufeln befestigt werden, wie bei einem Mischer.
Damit das Gut (Kaffeebohnen) in der Trommel (die sich dreht) schön hin & her transportiert und damit fein gemischt wird. Diese Schaufeln (Paddel) sollen eingeschweißt werden, sollten also möglichst passgenau sein.

Ich habe mir nun vorgestellt, dass es sich im Prinzip um ein Gewinde handelt, dessen Steigung aber deutlich größer ist als bei einer Schraube. Bei einer Steigung von 195mm ginge diese "Helix" einmal rum (360°), von einem Ende zum anderen - und würde eine 2d-schneidbare Form ergeben (quasi einfach ein durchschnittener Ring).

Ich möchte nun aber nicht, dass das Paddel 360° wird, sondern nur 30°. Daraus schlussfolgere ich, dass es nur ein kleiner Teil solch einer Helix ist und mit einer viel größeren Steigung:

360° / 30° = 12 * 195mm = Steigung 2340mm

Liege ich soweit richtig?
Wie zeichne ich nun so eine Abwicklung? Das Paddel soll 20mm breit sein.

Bin für jeden Tipp dankbar!
Viele Grüße!

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TC17pro
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erstellt am: 06. Nov. 2020 11:24    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für dan dyse 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo,

willkommen im Forum.

Mit welchem Programm möchtest du die Helix zeichnen konstruieren?

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[Diese Nachricht wurde von TC17pro am 06. Nov. 2020 editiert.]

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erstellt am: 06. Nov. 2020 11:32    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo & danke für die Rückmeldung. Ich habe gar kein 3d-Programm. Allenfalls Corel Draw und Illustrator ...

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erstellt am: 06. Nov. 2020 12:02    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


78251225-e3c1-4059-aa81-86cb97fd4fe8.jpg

 
Habe jetzt mal testweise einen Ring mit Zylinderdurchmesser aus Pappe geschnitten - also ein 360° Beispiel, auch wenn ich das gar nicht will. Wenn ich den nun auf die Länge des Zylinders ziehe, zieht es sich natürlich zusammen und liegt gar nicht mehr rundherum an - d.h. der Durchmesser muss von vornherein viel größer sein ... hoffe der Anhang funktioniert?

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Manfred Gündchen
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Zitat:
Original erstellt von dan dyse:
…Ich habe gar kein 3d-Programm. Allenfalls Corel Draw und Illustrator ...
Zu Deinen letztgenannten Programmen kann ich nichts sagen. Da Du aber ausführst kein 3D-CAD zu haben können die beiden Programme das (3D-CAD) also nicht leisten.

Was soll jetzt also Deiner Ansicht nach hier im Forum passieren?

Zitat:
Original erstellt von dan dyse:
…Ich suche nach einer Lösung, die Vorlage für ein zu laserndes Bauteil zu erstellen…
Unter dieser Voraussetzung also die ein oder andere Abwicklung aus einem 3D-CAD und zB. zum „laserlesbaren“ dxf-Format umgewandelt - oder was?

Wo soll das denn herkommen, wenn Du nicht über die Ressourcen verfügst?

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Hallo,

mit ein bisschen rechnen bekommt man die Lösung.
Die Bogenlänge für eine 360°-Helix=
    ( Zylinderdurchmesser x PI )^2 + Helixsteigung^2 = Bogenlänge^2
Mit der Bogenlänge lässt sich der neue Kreisradius für den Ring berechnen.
Aus diesem Kreis das 30°-Segment herausschneiden.

------------------
Grüße Wolfgang

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TC17pro
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dandyse_V01.png

 
Hallo,

in etwa so? --> siehe Bild

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Manfred Gündchen
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@ TC17pro,

der war gut…

Als Mischer wohl nicht so geeignet…
Und darum scheint es, IMHO, hier zu gehen, wahrscheinlich auch noch mit Beheizung, das aber nur OT.
Und dan dyse will das - scheinbar - in das Rohr einbringen und nicht außen drauf  .

Und

Zitat:
Unter dieser Voraussetzung also die ein oder andere Abwicklung aus einem 3D-CAD und zB. zum „laserlesbaren“ dxf-Format umgewandelt - oder was?
Wo soll das denn herkommen, wenn Du nicht über die Ressourcen verfügst?
das, aus meiner Sicht wesentliche Problem, ist dann immer noch nicht gelöst. Ob nun „hingerechnet“ oder ernsthaft, professionell, einfach und effektiv konstruiert.

Aber mal OT.
Wahrscheinlich ist das hier „so‘n Versuchsballon“ von ‘nem Bastler.
Mal seh‘n ob mensch noch was von ihm/ihr hören wird…

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Andreas Gawin
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Spiralwendel.mp4

 
Hallo dan dyse,

gute Beschreibung Deines Anliegens. Selber Konstruieren mit den Dir gegebenen Hilfsmitteln wird (glaube ich) nicht umsetzbar sein.

Du meintest einen Teilabschnitt von einem Spiralwendel? Im Beispielbild ist eine 360 Grad Variante mit etwas anderen Maßen dargestellt.

Mit den von Dir angegebenen Werten würde das sehr merkwürdig aussehen. Im Video anbei kannst Du das nachvollziehen.

Gruss Andreas

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TC17pro
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erstellt am: 07. Nov. 2020 06:35    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für dan dyse 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo,

@Manfred Gündchen:
Hier Nochmal die Vorgaben von dandyse:
Zylinder mit 145mm Innendurchmesser, Länge 195mm
Steigung von 195mm
aber nicht... 360° ..., sondern nur 30°
360° / 30° = 12 * 195mm = Steigung 2340mm
Paddel soll 20mm breit
Gut (Kaffeebohnen) ... Trommel die sich dreht ... hin & her transportiert, fein gemischt

Man(fred) beachte die Vorgabe "... sondern nur 30°.

Zitat: Und dan dyse will das - scheinbar - in das Rohr einbringen und nicht außen drauf   .

Tja Manfred, hätte ich die äussere Trommel eingeblendet, hättest du wahrscheinlich geschrieben daß man nichts sieht.
Deshalb habe ich nur den Kern eingeblendet.  

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TC17pro

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[Diese Nachricht wurde von TC17pro am 07. Nov. 2020 editiert.]

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dan dyse TC17pro


Na TC17pro, wieder auf dem „Kriegspfad“?

OT
Nur mal so für „zu kurz gedacht“.

Mit (professioneller) Mischtechnik befasse ich mich seid über 30 Jahren.
Zur Zeit läuft über mich eine (Teil)Ausschreibung für 4 Trockner und 4 Kühler mit einem Nenninhalt von 350 und 500 Litern.

Einer meiner Kunden/Lieferanten ist einer der ältesten und renommiertesten Hersteller von Kaffee-Röstern und kompletten Kaffeewerken. Hier ist nicht „die kleine Rösterei von nebenan“ gemeint. Und Labor- und Kleinröster (also die „Kleingeräte“) gehören da - natürlich - zum Portfolio…

Wie schon gesagt „…Nur mal so…“

OT Ende

So, hier konkret zu Deinen Einwänden - gesagt ist gesagt, kannst’e nicht zurücknehmen. Aber das hatten „wir“ ja schon gelegentlich mal…

Zitat:
Original erstellt von TC17pro:
360° / 30° = 12 * 195mm = Steigung 2340mm…

…wie allerdings dieser Ansatz für diese „abenteuerliche“ Steigung zustandekommt, erschließt sich mir jetzt nicht!
Wie‘s wohl gedacht ist, sieht man bei Andreas Garwin  
Allerdings sollen die Wendel-Segmente, meine Bezeichnung wäre Mischpaddel, 20 mm breit sein. Das macht aber nichts, Andreas hat das Prinzip schön dargestellt, IMHO.

Zitat:
Original erstellt von TC17pro:
…Tja Manfred, hätte ich die äussere Trommel eingeblendet, hättest du wahrscheinlich geschrieben daß man nichts sieht…

…tja, das wäre nicht mein Einwand gewesen.
Aber mensch hätte die Trommel zB. durchsichtig gestalten können, oder eine andere Ansicht gewählt…  

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erstellt am: 07. Nov. 2020 08:24    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für dan dyse 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Manfred,

Zitat:
auf dem „Kriegspfad“?

Keinesfalls, Niemalsnicht, unter keinen Umstände. 

Was soll dann die Aussage vom TE: "Ich möchte nun aber nicht, dass das Paddel 360° wird, sondern nur 30°.

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erstellt am: 07. Nov. 2020 13:59    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Zuerst: danke allen!

@TC17pro: jein, diese Fläche durch den Zylinder macht zunächst Sinn, habe dann aber gemerkt, dass es so nicht gehen kann, da die Fläche nur in der Mitte des Zylinders senkrecht zum ihm steht, an den Enden aber immer spitzere Winkel ergibt. Verwinde ich das Paddel dann, passt die Bogenlinie aber nicht mehr. Habe ein Teil aus Kunststoff gelasert und entsprechend probiert: beim besten Willen nicht.

@Andreas Garwin: kein Teilstück einer Spiralwendel - die soll schon von vorn bis hinten gehen, aber eben eine extrem hohe Steigung haben. Und richtig, wird schwer das ohne 3d-Software zu zeichnen / konstruieren.

@WHaeger: das klingt super, solches Wissen fehlt mir einfach, ich probiere damit mal rum, danke!!!


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Zitat:
Original erstellt von Andreas Gawin:

Mit den von Dir angegebenen Werten würde das sehr merkwürdig aussehen. Im Video anbei kannst Du das nachvollziehen.

Habe mir das Video nochmal angesehen - du hast doch recht, das rausgenommene Teilstück ließe sich dann auch plan legen und aus Blech schneiden, oder? Geht das mit der Software? Als DXF-Export? Ich verstehe, dass es dann leicht gedreht werden muss, damit es an jeder Stelle im Zylinder senkrecht steht.

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Abmaler
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Hi
Anhand der Angaben vom TE kann ich mir eigentlich nicht vorstellen,
was er bauen will. Es ist mir auch schleierhaft, wie man eine Schnecke innerhalb eines Rohres anschweißen kann, wenn es sich um ein Rohr mit Durchmesser von wenigen cm handeln soll.

Da ich mich mit solchen Sachen jetzt nicht so auskenne und auch nicht mehr den techn. Entwicklungsstand beobachte:

https://www.praeziflachstahl.de/produkte/foerdertechnik/foerderschnecken.html

Am besten mit einem Hersteller in Verbindung setzen.
Mit CAD was tolles modellieren und schön farbig anlegen ist gut.
Besser ist es, wenn man es auch mit vernünftigen Mitteln und bezahlbar fertigen kann.

Da es sich um Lebensmittel (Kaffee) handeln soll, spielen auch noch solche Kleinigkeiten wie die gute Reinigungsbarkeit eine kleine Rolle. Also auch die Auswahl eines entsprechenden Werkstoffes.

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Roland Schröder
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3D-CAD Inventor

erstellt am: 07. Nov. 2020 20:30    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für dan dyse 10 Unities + Antwort hilfreich

Moin!

Die Vorstellung, dass so ein "Paddel" ein Stück einer Schraubenfläche dastellt ist richtig. Auch richtig ist, dass der Zuschnitt Teil eines Kreisrings ist.

Falsch (aber nur ein bisschen) ist die gepostete Formel. 360° / 30° = 12, ja, aber nicht 12 * 195mm. Du musst korrekterweise eine neue Gleichung beginnen: 12 * 195mm = 2340mm (dann verstummt auch das Wehklagen des Geistes meines Mathematiklehrers, Gott hab ihn selig!). Das wäre dann die Steigung einer vollen Windung, von der aber nur ein Zwölftel verwendet wird. Tc17 hat das ja schön modelliert.

Die Sache erst mal mit Pappe auszuprobieren, finde ich sehr gut. Auch wenn es noch nicht passt, bzw. gerade dann - bessere Mittel zum Verständnis, als tatsächliche Handhabung realen Materials gibt es nicht! Und keine Software kann das ersetzen!

Übrigens kann eine Schraubenfläche (anders als eine Kegelfläche, die den gleichen Zuschnitt hat) nicht verzugsfrei abgewickelt werden, denn sie ist in sich verwunden. Das macht bei den genannten Maßen zwar nur sehr wenig aus, vereitelt aber die Anwendung der einfachen, für das normale Blechbiegen benutzen Theorie, so dass das auch nicht jede 3D-Software abwickeln könnte.

Software braucht man hier aber gar nicht, wie auch schon WHaeger geschrieben hat. Das Berechnen des Zuschnitts über die Kantenlängen ist zwar nicht 100% exakt, stört sich aber gerade dadurch nicht an der Verwindung. Die Rechnung geht folgendermaßen:
- Pythagoras-Formel wie von WHaeger schon gepostet => Zuschnitt-Kantenlänge lza außen und lzi innen
- Daraus ergibt sich das Verhältnis von Innenradius zu Außenradius rzi/rza = x = lzi/lza (1).
- Bekannt ist, dass der Außenradius 20mm größer ist als der Innenradius; also rza-rzi = 20mm (2)
- Zwei Unbekannte + Zwei Gleichungen = lösbar!: (1): rzi = rza*x (1)in (2): rza-rza*x = 20mm -> rza = 20mm/(1-x)

Den Winkel des Kreisring-Zuschnitts, der natürlich viel geringer als 30° ist, bekommt man über das Verhältnis von Zuschnittkantenlänge (bzw. einem Zwölftel davon) zu Zuschnittradius. Probehalber müssen beide Wertepaare (1x außen, 1x innen) dasselbe Ergebnis bringen.

------------------
Roland  
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Andreas Gawin
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Hallo dan dyse,

eine Helix oder Spiralwendelform lässt sich nicht abwickeln. "Abwickeln" bedeutet, ausgehend von einem Fertigteil die flache Ausgangsform des Blechrohlings rechnerisch oder zeichnerisch zu ermitteln. Dies setzt voraus, dass das verformte Fertigteil an jeder Stelle gleich dick ist.
Ziehteile (zB. Kotflügel eines PKW) erfüllen diese Bedingung aber nicht. Das trifft auch auf die Helix zu.
Die Umformrohlinge für Ziehteile zu berechnen erfordert eine spezielle Software; um dann daraus auch tatsächlich maßhaltige Werkstücke zu erstellen, bedarf es entsprechender Maschinen bzw. Vorrichtungen (die kein "normaler" Blechfertigungsbetrieb besitzt).


Es gibt noch die Möglichkeit, statt eines Ziehteiles einen vieleckigen Näherungskörper zu konstruieren. Näherungskörper werden aus Gründen der erwünschten Abwickelbarkeit mittels kleiner Dreiecksflächen erstellt. Dabei gilt: Je mehr Dreiecksflächen vorgesehen werden, desto feiner wird das Ergebnis (weniger kantig und näher an der Originalform).
Einen Näherungskörper können viele Blechverarbeiter herstellen, da es dazu keiner besonderen Vorrichtung bedarf.

Das Beispiel im Video ist 2007 von mir in mehrstündiger Arbeit zur Dokumentation des Dreieckverfahrens erstellt worden. Ursprünglich diente es zur praktischen Beschreibung einer möglichen Vorgehensweise in Autodesk Inventor.
Es enthält allerdings für Deinen Anwendungsfall viel zu wenig Dreiecke. Das Ergebnis ist (wie man sieht) bei Deinen erwünschten Parametern zu schlecht.

Ich würde Dir vorschlagen, wie bereits im Beitrag von Abmaler angeregt, die Helix Teile in einem Betrieb für Fördertechnik produzieren zu lassen.
Der Hersteller berechnet sich dann anhand der Fertigmaße des Bauteiles den Umformrohling selber.

Gruß Andreas

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Krümmel
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Blech_08112020_1.JPG


Blech_08112020_2.JPG


Blech_08112020_3.JPG

 
Hallo dan dyse,

mein CAD kann sowas abwickeln  ---------->

Es kommt ein Kreisringabschnitt mit Radius 2293mm und eine Segmentgröße von 4,96° heraus.

In welchem Datenformat kannst Du die Abwicklung gebrauchen ?

Grüße Andreas 

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dan dyse
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Zitat:
Original erstellt von Krümmel:

Es kommt ein Kreisringabschnitt mit Radius 2293mm und eine Segmentgröße von 4,96° heraus.
In welchem Datenformat kannst Du die Abwicklung gebrauchen ?

Super! DXF kann ich gut gebrauchen.


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erstellt am: 08. Nov. 2020 18:18    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für dan dyse 10 Unities + Antwort hilfreich


Abwicklung-helixblech.DXF

 
Na dann,

schau mal ob es passt ------->

Grüße Andreas 

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