Die Y-Achse meines Druckers hatte ja schon einen Umbau auf Linearlager erfahren. Auch für die X-Achse lag schon eine Planung mit Zeichnungen und sogar fertige Teile vor.

Leider musste ich aber feststellen, dass die gewählte Konstruktion so nicht funktioniert. Gedruckte Kreise kamen eher als Oval daher. Eine Rücksprache mit meinem freundlichen Kontakt bei igus (Alexander Mühlens) brachte dann die Gewissheit, das der Aufbau geändert werden muss.

Die relativ kleinen Lager können einzeln die Kräfte nicht aufnehmen, die durch die Riemen aufgebracht werden. Die Länge in Bewegungsrichtung reicht einfach nicht aus. Das Lager beginnt zu kippen. Der Winkel ist zwar enorm klein, wird aber durch die Anbauten dann doch am Druckkopf zu einem Problem. Dadurch entstanden beim Drucken eben Ovale statt Kreise. Dank der wiederum großzügigen Unterstützung von igus konnte ich den Aufbau nun ändern und hoffe, die Probleme gelöst zu haben.

Die Lösung liegt darin, dass zwei Lager hintereinandergesetzt werden. Jetzt sollte ein Kippen verhindert werden.

Update: Ich kann mittlerweile diesen Umbau nicht mehr mit den Gleitlagern empfehlen. Ich bin die Probleme mit ovalen Lochdrucken trotz aller Maßnahmen nicht losgeworden. Das liegt aber nicht daran, dass die IGUS-Lager grundsätzlich nicht geeignet wären. Der Grund liegt meines Erachtens darin, dass ich vielleicht nicht präzise genug gearbeitet habe und die ganze Konstruktion gegen Verkanten schlecht geschützt ist. Prinzipiell sind alle Abmessungen und Informationen aber auf die dimensionsgleichen MGN15-Lager übertragbar.  Die Langzeiterfahrungen sind sehr positiv, nichts ist mehr oval, was eigentlich rund sein soll.

Im Bild oben liegen die Winkel, die die seitlichen Traversen des Druckers umschließen und auf den Gleitschienen laufen. Die jeweils zwei Gleitwagen werden im Schenkel ganz oben im Bild auf der Innenseite angebracht. Ich habe diesmal zudem die Materialstärke der Winkel von 1,5 auf 2mm erhöht. Die Montageplatten für die Umlenkrollen und die X-Achse sind im unteren Teil des Bildes zu sehen. Neuigkeit ist hier, dass neben dem Profil für die X-Achse mit der Gleitschiene noch ein zweites Profil in X-Richtung eingebaut wird. Ich möchte durch die entstehende Rahmenstruktur mehr Stabilität in die X-Achse bringen und ein Verkanten weitestgehend verhindern.

Bevor ich auch nur ein Profil säge oder ein Loch bohre fertige ich je nach Arbeitsfortschritt Skizzen an. Ich benutzte hierfür kein CAD-Programm, – das wäre mir hier zu unkomfortabel. Es ist ein ständiges Wandern zwischen Drucker und Werkstatt um alle Maße anzupassen. Meine Notation in den Zeichnungen mag ungewöhnlich erscheinen. Wichtig ist eigentlich nur, dass man seinen Stil auch konsequent durchzieht.

Ein Vergleich zwischen alter und neuer Konstruktion. Im rechten Aluwinkel steckt nur ein Gleitwagen. Im Linken Aluwinkel liegen zwei Gleitwagen hintereinander.

Die Konstruktion des X-Schlittens ist noch viel spektakulärer geworden. Prinzipiell ist der Profilwinkel für die beiden Lager genau wie bei der Y-Achse. Darauf liegt dann der Adapter für das Hotend. Die ganze Konstruktion wollte ich nämlich möglichst unverändert vom Original übernehmen und nur an meinen neuen Schlitten adaptieren. So war es dann notwendig neben den Löchern zur Befestigung auch noch Aussparungen einzubringen, weil die Montageplatte des Hotends an ein paar Stellen Gewinde hat, durch die Schrauben laufen. Dafür musste Platz geschaffen werden.

Zusammengebaut sieht dieses „Modul“ dann so aus:

Aufgesetzt auf das Profil der X-Achse …

Hier sieht man die hintereinanderliegenden Gleitlagerwagen sehr gut.

Nun ging es an den Zusammenbau:

Hätte ich die Gleitschlitten vor dem Einbau an den Winkeln befestigt, hätte es gleich zwei Probleme gegeben:

1. Die Traversen rechts und links hätte ich ausbauen müssen, weil man die ganze Konstruktion nicht im eingebauten Zustand aufschieben kann.
2. Die Schlitten hätten eventuell nicht ganz sauber ausgerichtet sein können.

Beide Probleme habe ich dadurch umgangen, dass ich die Gleitwagen einzeln aufgeschoben habe, – das ging nämlich problemlos, und dann den Winkel dort aufgeschraubt habe.

Jetzt kommt die vormontierte X-Achse und das vordere Profil:

So wie im oberen Bild ist es eigentlich verkehrt. Das Loch für die Umlenkrollen muss hinten sein. Das durfte ich dann alles nochmal auseinanderrupfen …

Im originalen Aufbau ist die Verbindung mit Gewindebohrungen in das X-Achsenprofil realisiert worden. Um mehr Möglichkeiten der Anpassung zu haben, habe ich in der neuen Konstruktion Nuts verwendet.

Im Originalaufbau gibt es auf dem X-Schlitten links und rechts je zwei Positionen für Umlenkrollen. Bei meiner Konstruktion habe ich das anders gelöst. Es gibt nur noch eine Position an der beide Rollen vereint sind. Wichtig sind dabei natürlich gut laufende Rollen. Glücklicherweise hatte ich noch die speziellen Beilagscheiben für Lagermontage. Normale Beilagscheiben sind nämlich zu groß und bewirken schleifende Lager.

Aufgrund dieser Änderung sind allerdings die Riemen etwas zu kurz, so dass ich etwas improvisieren musste. Das soll nicht auf Dauer so bleiben.

So sieht es dann komplett aus. Die Schwierigkeit liegt jetzt darin, alles genau winklig aufzubauen. Ein großer Messwinkel ist da unerlässlich. Zudem muss der die Länge zwischen linkem und rechtem Schlitten angepasst werden. Ich habe beim Fixieren jeweils den Winkel etwas auf Spannung nach außen gebracht, also quasi nach außen um das Y-Profil gedreht. So passte es dann nachher ganz gut. Vorraussetzung ist natürlich, dass die Schlitten links und rechts schon vor der Montage der X-Profile völlig frei ohne Behinderung laufen. 

Ein ToDo für die Zukunft ist die Optimierung der Riemenverläufe. Die sind nämlich noch nicht sauber auf einer Höhe. Dann werde ich auch die Lager wechseln.

Warum das Ganze? Das folgende Bild gibt Aufschluss darüber …

Es ist nur eine Frage der Zeit, wann die Rollen völlig zerschlissen sind. Und ich vermute, dass das eine kurze Zeit wäre.

Der erste Test mit dem neuen Aufbau verlief positiv. Als Tip: Die Riemen sollten zwar straff gespannt sein, aber eben nicht zu stramm. Als Test funktioniert die automatische Leveleinstellung mit den 16 Testpunkten ganz gut. Wenn die ohne Probleme durchläuft, sollte auch der Druck funktionieren.

Bei dem ganzen Umbau habe ich dann auch noch gleich den Feeder für das Filament gewechselt. Aber dazu gibt es einen neuen Beitrag.