Kleine Segelwinde selbstgebaut

Kleine Segelwinde selbstgebaut

Geschrieben am 27. Dez, 2010 von in Segelwinde

Immer wenn ich mit meinem Modellopti auf Veranstaltungen auftauche, werde ich nach den zu steuernden Funktionen gefragt. Viele sind erstaunt, wenn sie erfahren, dass sich unter der Sitzbank eine kleine Segelwinde “Marke Eigenbau” versteckt. Die Idee zu dieser Segelwinde trug ich schon lange in meinem Kopf herum. Ausgangspunkt war die Überlegung, aus einem alten Servo eine preiswerte und schnell zu bauende Segelwinde für kleine Segelmodelle zu entwerfen. Aufgrund des modularen Aufbaus eignet sie sich auch hervorragend für Kräne, Ankerwinden, das Niederlassen von Rettungsbooten, Absenken von Netzen usw. Die Herstellung kann in weniger als einer Stunde erfolgen. Die Winde eignet sich für finanzschwache Jugendliche genauso wie für alte Hasen mit kleinen Booten.

Mini-Servo - Standard-Servo - Segelwinde

Für den Nachbau der Segelwinde ist es sinnvoll, sich die Funktion einer Segelwinde zu verdeutlichen. Eine Winde unterscheidet sich von einem normalen Servo nur wenig. Im Grunde ist eine Segelwinden ein Servo mit einer anderen Übersetzung. Das Servo führt nur eine viertel Umdrehung aus; 45° nach links und 45° nach rechts. Die Segelwinde hingegen kann – proportional zur Stellung des Steuerknüppels – ca. 6 bis 10 Umdrehungen ausführen. Der Steuerknüppel am Sender gibt einen Sollwert vor. Das Servo dreht sich nun solange, bis der vorgegebene Wert mit der Position des Servos/Segelwinde übereinstimmt. Die Rückmeldung zur Servoelektronik erfolgt über ein 5-kΩ-Potentiometer, das  mit dem Getriebe mechanisch gekoppelt ist. Die Servoelektronik weiß so immer, wo sich der Ruderarm befindet. Bauart bedingt kann sich das Poti nur um maximal 270° Grad drehen. Beim Servo ist das Poti direkt mit dem Ruderarm verbunden. Bei der Segelwinde wird das Poti mit einem Getriebe verbunden. Die Seilrolle kann so mehrere Umdrehungen vollführen, ohne das Poti zu überdrehen.

Hier setzen nun die Überlegungen zum Umbau einer alten Rudermaschine ein. Ein Standard-Servo ist stark genug, das Segel kleinerer Modelle dicht zu holen. Es verfügt aber nicht über den entsprechenden Weg um z.B. 30 cm Leine aufzuwickeln. Also muss man dem Servo zu mehr Umdrehungen verhelfen. Als Wickelspule dient eine alte Garnrolle aus Mutters Nähkasten. Die Schrägen an den Seiten ermöglichen ein sauberes Aufwickeln der Schnur. Die Rückmeldung des Ist-Wertes übernimmt das Servopoti in Verbindung mit einem Schneckengetriebe. Mit Hilfe des Schneckengetriebes lassen sich auf kleinstem Raum sehr große Übersetzungen realisieren.

Nun zum Bau. Als erstes öffnen wir ein altes Servo und bauen das Poti aus. Dazu muss man es vom Ruderhorn trennen und die drei Kabel von der Platine der Servoelektronik ablöten. In einer kleinen Skizze sollte man festhalten, welches Kabel an welche Stelle gehört. Das Poti brauchen wir später noch. Als nächstes wird die mechanische Drehbegrenzung entfernt. Diese Begrenzung besteht aus zwei Nippeln am letzten Zahnrad des Getriebes. Dieses Zahnrad wirkt direkt auf das Ruderhorn.

Das Servo ist nun in der Lage, endlos zu drehen. Wer will kann jetzt noch das Servokabel verlängern. Das Servo wird anschließend wieder zusammengesetzt. Mit einem dreiadrigen Kabel von ca. 10 cm wird das Poti nach außen geführt. In mittiger Position / Mittelstellung des Potis wird die Rudermaschine an der Fernsteuerung getestet. Wenn der Steuerknüppel in der Mitte steht, dreht sich das Servo nicht. Bei Auslenkung des Steuerknüppels nach hinten oder vorne, sollte der Motor anlaufen.

Beschreibung1 für Segelwinde

Beschriftung für Segelwinde

Jetzt fertigt man aus 4 mm Sperrholz das Chassis für die Winde. Es nimmt alle Teile in sich auf. Der Aufbau geht aus der Zeichnung hervor. Man sollte mit der Rolle beginnen. Auf die Garnrolle wird eine Steuerscheibe aufgeklebt. Sie dient später als linkes Lager. Durch die Rolle und Steuerscheibe führte ich eine 4-mm-Stahlwelle. Auf der rechten Seite wird die Rolle von einem Kugellager geführt. Die Lager werden von den Seitenteilen aufgenommen. Steuerscheibe und Servo werden miteinander verbunden. Nach dem Auffüttern mit Holzresten wird die Rudermaschine mit 5-min-Epoxy eingeharzt. Auf das rechte Ende der Stahlwelle wird eine Schnecke aufgeschoben. Sie bildet zusammen mit einem Zahnrad das externe Getriebe für das Poti. Die Fa. CONRAD Electronic, Hirschau bietet ein entsprechendes Zahnradsortiment mit zwei Schnecken an, das hier zum Einsatz kommt. Ein 20-Zähne-Rad wird auf das Poti geklebt. Dieses Getriebe gibt den Ist-Wert an die Servoelektronik zurück. Durch variieren der Übersetzung kann man die Zahl der Umdrehungen der Winde einstellen. Große Zahnräder führen zu vielen Umdrehungen, kleine Zahnräder liefern weniger Umdrehungen. Wer von dieser Bauanleitung abweichen will, empfehle ich mit kleinen Zahnrädern zu beginnen.

Frontansicht verdeutlicht den einfachen Aufbau

Zum Einstellen der Winde wickelt man zunächst von Hand die vorgesehene Menge Takelgarn, Drachen- oder Nylonschnur auf. Dann dreht man das Poti in den Endanschlag. Der Steuerknüppel des Senders befindet sich in der entsprechenden Stellung in der das Seil aufgewickelt sein soll.

Ist die gewünschte Übersetzung gefunden, wird das Poti auf dem Chassis fixiert. Mehrfaches Lackieren schützt die Winde vor dem nassen Element. Zum Schluss noch ein Wort zu den Kosten: Holz, Stahlwelle und Garnrolle, sowie passende Lager gab es bei mit in der Bastelkiste. Das Servo war alt und hatte den Absturz eines Flugmodells nicht unbeschadet überlebt. Das Zahnräderset erwarb ich für ca. 5 € und beim 4 mm Kugellager handelte es sich um ein 1-€-Schnäppchen.

Äußerst geringe Kosten und kurze Bauzeit zeichnen die Winde aus. Ein Manko ist jedoch, dass sie nicht besonders schnell ist. Für das präzise Aufwickeln sorgt bei mir eine Ösenschraube als Führung. Trotz ‘mangelnder Optik’ halte ich die Winde für eine gute Alternative zu teuren Industriewinden und Segelverstellservos. Hier die technische Zeichung für die Segelwinde. Wer keine Lust zum Bauen hat, der kann auch eine hier eine fertige Segelwinde kaufen.

Allen Nachbauern wünsche ich viel Spaß bei Bau und Betrieb.

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