WPM

 

Vorbildgetreue Hydraulik in 1:12

Ein vollfunktionsfähiger 12-Wege-Räumschild ist der Traum eines jeden Pistenraupen-Modellbauers. Während die Hubfunktion und auch die Schnittwinkelverstellung noch recht einfach mechanisch zu realisieren sind, wird es bei den anderen Funktionen bereits deutlich schwieriger, vor allem wenn man vorbildgetreu bleiben möchte. Daher lag für uns nahe, diese Funktionen so wie beim Original mit Hydraulik umzusetzen. Im Maßstab 1:12 konnten wir keine Zylinder finden, die unseren Ansprüchen an Vorbildtreue gerecht wurden. Deshalb haben wir uns entschlossen, die Hydraulikzylinder selbst zu bauen, und bei Pumpe und Ventilen kommerziell erhältliche Produkte zu verwenden.

Die Hydraulikpumpe kauften wir von Modellbau Martin Kampshoff, die Ventilblöcke stammen von Modellbau Ulrich Meinhardt, denn diese Komponenten wurden uns von dem Pionier in der Pistenraupen-Modellhydraulik Michael Peter empfohlen. Außerdem erlauben sie auch deutlich mehr Betriebsdruck als die Bauteile von anderen Herstellern.

Pumpe und Tank

Die Pumpe wurde mit angeflanschtem Tank geliefert, passte aber gerade so eben nicht in die Wanne des PB400, die ganze Einheit war um einige mm zu lang. Deshalb blieb uns nichts anderes übrig, als einen neuen Tank zu bauen und diesen neben der Pumpe zu platzieren.


Pumpe mit angeflanschtem Tank im Lieferzustand

Pumpe mit neuem seitlichen Tank


Einpassen der Pumpe und Tank in die PB400 Fahrwerkswanne

Planung

Nach diesen ersten Hürden ging es an die Planung der Zylinder, hier waren Albert (Dr. techn. Maschinenbau) und Eric (Metalltechniker Maschinenbau) das perfekte Team. Albert führte die Berechnungen durch, und Eric hat das notwendige Fachwissen für die Fertigung. Vor allem die kurzen Tiltzylinder haben es in sich, hier gilt es um jeden mm Hub zu kämpfen. Die Abmessungen von Zylinder und Kolben ergaben sich aus den verfügbaren O-Ringen, die als Dichtelemente verwendet werden. Als Schläuche möchten wir sehr kleine mit 1 mm Innendurchmesser verwenden, damit auch diese vom Maßstab her dem Original entsprechen. Dadurch ergeben sich allerdings geringe Durchflussraten und einiges an Druckverlust.

WPM Hydraulikprüfstand

"Probieren geht über Studieren", deshalb bauten wir einen Hydraulikprüfstand und führten Tests mit einem Robbe-Zylinder und verschiedenen Schläuchen durch. Unser Hydraulikprüfstand erlaubt das Testen von Zylindern unter Belastung in beide Richtungen. Dazu werden Gewichte als Last über eine Schnur an den Hebel gehängt, und für Zugbelastung über die im Bild unten linke Umlenkung gelegt, oder rechts für Druckbelastung.


WPM Hydraulikprüfstand

WPM Hydraulikprüfstand mit Robbe-Zylinder

 

Prototyp

Nachdem diese Tests soweit erfolgreich verliefen, konnte die Fertigung eines ersten Prototypen angegangen werden. Die Teile sind enorm winzig und müssen sehr präzise gefertigt werden. Daher kam eine CNC-Drehbank zum Einsatz.


Zylinder mit angelöteten Schlauchnippeln

WPM Hydraulikzylinder

 

Kältetest

Pistenraupen sind im Winter im Einsatz, deshalb wurde natürlich auch sofort ein Kältetest durchgeführt. Dazu kam der WPM Hydraulikprüfstand für einige Stunden in den Tiefkühlschrank bei -19°C. Die Pumpe hatte deutliche Anlaufschwierigkeiten, der Motor drehte zuerst nur ruckelig und erst nach etlichen Sekunden fing er an rund zu laufen (das ist im Video gut zu erkennen). Das sind leider die bekannten Probleme bei Modellhydraulik. Die Zylinderbewegungen waren auch deutlich langsamer als im warmen Betrieb. Bei solchen extremen Temperaturen werden wir allerdings kaum draußen sein, deshalb warten wir gespannt auf den Winter, um Tests unter realen Bedingungen durchzuführen.


Kältetest bei -19°C

WPM Hydraulikzylinder im Kältetest

 

Video der ersten Funktionstests und vom Kältetest



Fertigen der Hydraulikzylinder

Nach ein paar Anpassungen aufgrund der Tests mit dem Prototypen wurden die benötigten Zylinder auf einer CNC gesteuerten Proxxon PD230 Drehbank gefertigt.


CNC-gesteuerte Drehbank Proxxon PD230

Fertigen eines Nippels aus 2 mm Messingdraht


Originalgetreue Mikro-Hydraulikzylinder für das Räumschild

 

Video: CNC-Bearbeitung eines Hydraulikzylinders

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