Prinoth BisonX

Pistenraupe

Prinoth BisonX M 1:5

Projektstart 

Seit der Fertigstellung des Abrams M1A1 Kampfpanzers ist schon einige Zeit verstrichen, also muss wieder ein neues Projekt angefangen werden.

Die Faszination am Kettenfahrzeug ist immer noch ungebrochen vorhanden und daher will ich jetzt einmal in den zivilen Bereich schwenken und eine Pistenraupe bauen …. die ja bei uns zu hunderten jeden Winter (und manche auch im Sommer) unterwegs sind.

Als Tiroler kommt natürlich für mich keine rote Pistenraupe sondern nur eine silberne Pistenraupe für den Nachbau in Frage zumal sie ja auch in meiner Gegend gebaut werden.

Gebaut werden soll sie im Maßstab 1:5 womit zwar wieder recht ordentliche Dimensionen und Gewichte erreicht werden, dieses jedoch alles andere als einen üblichen Maßstab darstellt was die ganze Geschichte wieder interessant für mich macht.

 

Die Pistenraupe BisonX von der Firma Prinoth ist eine Pistenraupe die auf unseren Skipisten seit der Einführung der Funparks und Halfpipes immer häufiger in freier Wildbahn anzutreffen ist und sich neben hoher Leistung durch eine extreme Wendigkeit und Verstellbarkeit von Räumschild und Fräse auszeichnet um den engen Arbeitsräumen in Funparks gerecht zu werden.

Neben einigen Unterlagen und Bildern der Originalmaschine steht mir glücklicherweise ein 3D-CAD Modell der Raupe zur Verfügung, was die Konstruktion und den Bau der geschwungenen Karosserieteile sehr vereinfacht.

Die letzten Wochen habe ich also damit zugebracht an der CAD die zunächst wichtigsten Teile herauszunehmen und in Fräsprogramme für die CNC Fräse zu übersetzen. So habe ich ersteinmal testweise die einzelnen Teile aus Isolierplatten gefräst um eine Ahnung von der Größe zu bekommen und die Fräsprogramme zu testen.

Das schaut so einmal gar nicht so schlecht aus, auch wenn noch Anpassungen gemacht werden müssen.

Als nächstes habe ich mir Gedanken über das Problem des Aufbaus der Kette gemacht. Für die Kettenstege im Maßstab 1:5 habe ich Aluminiumprofile gefunden von denen ich glaube, dass sie sich recht einfach in ordentlichen Kettenstege (auch optisch) umwandeln lassen.

Dabei handelt es sich um sogenannte „Kanteneinfassprofile“ die 8mm breit und 20mm hoch sind. Wenn man nun die offenen Schenkel zusammenbiegt, dann schaut das schon fast aus wie ein Kettensteg. Für 2 Pistenraupen brauche ich um die 60m von diesem Profil.

Im Hintergrund des Bildes sieht man auch schon die Laufräder. Diese sind Standart-Industrieware aus Kunststoff mit 125mm Durchmesser.

Nachdem alle Profile gebogen und abgelängt waren lag da ein ganz netter Stapel an Kettenstegen auf der Werkbank zur weiteren Bearbeitung.

Aber kurz zurück zur Basis – der Laufwerksrahmen.

Aufgrund der bestimmungsgemäßen Verwendung einer Pistenraupe in „nasser“ Umgebung habe ich beschlossen, alles aus nicht rostendem Material zu bauen. Also kommt hier in erster Linie Edelstahl und Aluminium zum Einsatz.

Daraus entstanden dann die beiden Laufwerkskörper inkl. der Wanne und den Laufrollen.

Aufgrund der Verwendung in nasser Umgebung habe ich bei den Laufräder auf Kugellager oder Nadellager verzichtet und habe der Gleitlagerung in der Paarung Kunststoff auf Edelstahl den Vorzug gegeben.

Nachdem die ersten Frästeile aus Isoliermaterial recht erfolgreich waren konnte ich damit beginnen, die Karosserieteile einzeln aus MDF Platten zu fräsen um die Urmodelle für den Formenbau zur späteren Herstellung der Teile im Tiefziehverfahren zu fertigen.

Die Urmodelle aus MDF werden nun vorgeschliffen, mit Epoxiharz oberflächlich eingelassen um hart zu werden und in weiterer Folge mit vielen Schleiforgien und Spachtelarbeit so hergerichtet, dass sie als lackiertes Urmodell für den Bau der Negativformen verwendet werden können.

Testweise habe ich mit einem kleinen Teile einmal begonnen ….

Hier sieht man die Lampenfassungen für die Rücklichter – ganz oben die Urmodelle, mittig die Silikonform und unten die abgeformten Teile aus Epoxi die dann an das Dach hinten montiert werden.

Auf diese Weise entstanden Stück für Stück die Formen der Karosserieteile für das spätere Tiefziehen.

Nach dem Tiefziehprozess lagen dann jede Menge Karosserieteile vor mir die dann zu einem kompletten Gehäuse zusammengefügt werden wollen. Dazu jedoch später mehr.

 

Kettenfertigung

Zunächst will ich mich der Fertigstellung der Ketten widmen, da diese aufgrund der vielen Bauteile viel Arbeit sind.

Um die bei den originalen Pistenraupen verwendeten Gummibänder zu realisieren habe ich mich für ein fertiges Industrieprodukt entschieden. Dabei handelt es sich um den endlosen Hochleistungs-Flachriemen NE22 der Firma Esband – die mir die Riemen nach meinen Angaben bereits fertig gelocht geliefert hat.

Auf Verbindungselemente habe ich absichtlich verzichtet, um keine ungewollten Schwachstellen in die Kette einzubauen.

Als nächstes habe ich kleine Aluminiumplättchen gefräst, die dann später jene Bleche auf den Ketten bilden sollen, die das seitliche Abrutschen der Ketten im Schnee verhindern.

 

Ebenso einzeln hergestellt habe ich die Spurbügel die später beim Zusammenbau mit den Stegen verschraubt werden.

 

Nach einem Besuch beim Schraubenhändler konnten dann die Ketten montiert werden.

Insgesamt bestehen die 2 Ketten für 1 Modell aus folgenden Komponenten:

10 Bänder

132 Kettenstege

132 Seitenabrutschbleche

264 Spurbügelhälften

1320 Unterlegbleche

2640 Schrauben M2,5

Getriebebau

 

Somit ist es an der Zeit sich um die Antriebe und die Getriebe zu kümmern.

Um das maximale Drehmoment erst möglichst nahe an den Sternrädern aufzubauen habe ich mich dazu entschlossen die letzte Getriebestufe dort vorzusehen wo beim Original der Hydraulikmotor sitzt – also direkt am Sternrad.

Das ist hiermit die letzte Getriebestufe von insgesamt 3 Getriebestufen.

Die Getriebestufen 1 und 2 befinden sich in Wanne selbst und sind wie folgt aufgebaut:

Stufe 1 in Zahnradpaarung Stahl – POM

Stufe 2 in Zahnradpaarung Stahl – Stahl

Der Kettenradantrieb hat zugunsten einer kleineren Bauweise keine Untersetzung sondern überträgt 1:1.

Die Motoren sind Brushless-Aussenläufer Diamond GTX 5062 von der Firma Staufenbiel welche ich mit Robbe Roxxy 950-6 Reglern ansteuere.

Dann waren da natürlich noch ein paar Anpassungsarbeiten bis alles passte.

Somit wäre der Antrieb hinten soweit fertig gestellt.

 

Kettenspanner

Um nun die Ketten aufziehen und die Kettenspannung einstellen zu können muss noch ein Kettenspanner an den vorderen Leiträdern entwickelt werden.

Dazu schauen wir uns einmal an wie das am Original gelöst wurde.

Das Prinoth Bison weist hier die Besonderheit auf, dass das exzentrisch gelagerte Leitrad verstellt werden kann. Wird das Leitrad nach oben gestellt wird auch die Kette angehoben und es verringert sich die Bodenaufstandsfläche der Raupe. Dadurch kann das Bison in engen Verhältnissen leichter drehen und manövrieren.

Wird das Leitrad nach unten gedreht, dann erhöht sich die Bodenaufstandsfläche und damit steht der Raupe mehr Grip zur Verfügung.

Durch das Verdrehen des Leitrades verändert sich natürlich die Kettenspannung, die dann mittels Hydraulik angepasst wird.

Nach einigem Abwägen der Vor- und Nachteile habe ich beschlossen diese Funktion nicht zur Gänze in das Modell zu übernehmen – aber auch nicht ganz darauf zu verzichten.

Herausgekommen ist dabei die Möglichkeit unterschiedlicher Kettenspanner.

Dynamischer Kettenspanner:

mittels Feder. Hierbei wird die Kette über die Leitradführung vorgespannt und über die gefederte Leitradverstellung gespannt. Die Position des Leitrades (oben oder unten) kann dabei durch die Leitradführung bestimmt werden und die Kettenspannung wird
durch die Federkraft konstant gehalten.


Statischer Kettenspanner:

Ersetzt man die Feder durch eine Schraube oder eine Gewindestange, lässt sich das Leitrad in seiner Position fixieren und die Kettenspannung durch die Leitradführung einstellen und ebenso fixieren. Damit ist dann die Kettenspannung und Leitradposition fixiert.

Welche Variante besser funktioniert wird wohl erst die praktische Erprobung ergeben.

Auf jeden Fall stehen nunmehr 2 fahrbereite Chassis auf der Werkbank an denen freudig weitergebaut werden kann.

Getestet wurde natürlich auch und es gibt schon ein Video davon …. https://youtu.be/qVM-vs3LJe4

Als nächstes steht das Verschließen der Rückseite der Wanne sowie des hinteren Geräteträger am Programm.

Gleichzeitig wurde der hintere Geräteträger sogleich mit den Hydraulikzylindern für die Hub- und Schwenkfunktion versehen.

Aufbau Karosserie:

Hierzu wurden die einzelnen Teile genau ausgeschnitten, angepasst und fixiert. Außerdem habe ich manche Karosserieteile noch zusätzlich mit einer „Rückwand“ aus Kunststoff versehen, welche die Stabilität der einzelnen Teile noch erhöht. Verklebt wurden die Tiefziehteile mit Pattex Stabilit Express.

Dieser Teil hat schon sehr viel Arbeit gemacht, um die einzelnen Komponenten der Karosserie passend zusammenzubauen. Jedoch konnte ich nach rund 2 Wochen bereits mit den Teilen für die Motorabdeckung beginnen. Diese bestehen aus 1mm Aluminiumblech aus dem ich den Lochraster dem Original entsprechend ausgefräst habe.

Hier schon mit dem Eigenbau-Auspuff versehen und allen Motorabdeckungen sowie der Reling an der hinteren Abdeckung ist die Raupe nun vorbereitet für die Arbeiten zur Lackiervorbereitung.

Dazu wurden die Scheiben ausgeschnitten, um dann später mit hochtransparentem Kunststoffmaterial wieder eingesetzt zu werden. Nach der Behandlung der Karosserie mit einer Kunstoff-Haftschicht sowie Spritzprimer und dem obligaten Schleifen aller Oberflächen ist der Aufbau fertig für die Endlackierung.

 

Zwischenzeitlich wurden die Hydraulikzylinder des vorderen Geräteträgers zusammengebaut, lackiert und montiert sodass auch schon mit der Verlegung der Hydraulikschläuche begonnen werden konnte.

Nach der Fertigstellung der Lackierung habe ich die neuen Scheiben eingesetzt und die Beleuchtung montiert. Die Steuerung der Beleuchtung – sowie auch den Sound übernimmt das USM-RC-2 Modul von beier-electronic.

 

Das Räumschild:

Das Räumschild habe ich aus 2mm Aluminiumblech mittels Laser schneiden lassen und dann in Form gebogen. An der Hinterseite der Zähne des Schildes wurde noch eine Zahnleiste aus 1,5mm Edelstahl angeschraubt um die Aluminiumzähne zu verstärken.

 

Ebenso wurden die Scharniere und Verstärkungen an der Rückseite des Schildes für die Aufnahme am Geräteträger angeschraubt. Für die Verstellung der äußersten Teile des Schildes („Ohren“) wurden elektrische Linearzylinder vom Typ Titan20 von cti-modellbau verwendet.

 

Dann konnte auch das Räumschild lackiert werden ….

 

Fräse und Finisher:

Das Gehäuse der Fräse wurde wie auch das Räumschild aus 2mm Aluminium gefertigt, mit den verschiedenen Befestigungselementen sowie dem Überwurfschutz versehen und zusammengebaut.

Die Fräswellen habe ich aus einzelnen gefrästen Zahnelementen aus 2mm Messing und Distanzringen aus Aluminium die auf ein Vierkantrohr aufgesteckt werden gefertigt. Der im Bild zu erkennende Motor mit Planetengetriebe stammt noch aus der Experimentalphase und hat sich als zu schwach erwiesen. Dieser wird noch durch einen stärkeren Motor ersetzt.

Für die Herstellung des Finisher habe ich zunächst 2-teilige Giessformen für die einzelnen Elemente hergestellt und diese dann mit einem RTV-Silikon vom Typ Elastosil4470 von WackerChemie gegossen.

Im nächsten Schritt müssen jetzt die Teile des Finishers am Gehäuse der Fräse angebracht werden.

 

 

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