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Baubericht Bollerwagen

Berichte, Bilder & Messungen selbst gebauter PA & HiFi Boxen, Cases oder auch Technik.

Moderatoren: Moderation DIY, Bereichsmod

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#1

Beitrag von Fleehn »

Moin,

der User Pasch und ich haben eine elektrisch betriebenen Bollerwagen gebaut. Dieser Baubericht war eigentlich nicht geplant, dennoch hoffe ich das ihr unsere Gedankengänge folgen könnt.

Zuerst ein kleiner Rückblick:

Im letzten Jahr sind wir auf die Idee gekommen an einem Karnevals Umzug teilzunehmen. Gesagt getan, ein Einfacher Bollerwagen, eine mittelgroße Batterie, eine 4 Kanal Auto Endstufe, 2 Thomann boxen, ein bisschen Deko und eine Menge alkoholischer Getränke.
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Nun hatten wir also ca. 5 km Laufweg vor uns, welcher innerhalb von 4 Std. zurückgelegt werden sollten. Zudem War der Bollerwagen so vollgepackt, dass zuerst nur die Männer den Wagen ziehen konnten. Nachdem das Bier verlagert wurde, waren schließlich die Frauen auch mal dran, doch uns war sofort klar, nächstes Jahr muss was anderes her.

Wie das dann immer so ist, ging einige Zeit ins Land, man hat ja schließlich 12 Monate Zeit.
Also fingen wir Anfang November an und haben uns ein paar Gedanken gemacht, welche wir gerne hier teilen.
Zuerst setzten wir unsere Anforderungen an den Bollerwagen fest, denn ohne Ziel gibt es nun mal keinen Weg.

Der Bollerwagen muss:
- elektrisch Betrieben / Unterstützt sein
- genügend Getränke Ladevolumen haben für eine Gruppe von 10-20 Personen
- eine „integrierte“ Musikanlage besitzen
- auch auf unebenen Straßen fahren können

Nun ging die Suche los nach einem geeigneten elektrischen Antrieb, dabei haben wir mehrere Kandidaten ins Auge gefasst:
  • Ein Antrieb eines FFZ Flurförderfahrzeug. Dieser hat den Vorteil, er kann eine hohe Last tragen und fortbewegen, aus diesen Gründen allerdings auch sehr schwer ausgeführt. Man bräuchte sich allerdings keine Gedanken mehr um die Lenkung machen
  • Ein normaler Gleichstrommotor, wie man sie zu genüge auf Ebay findet, mit Steuergerät. Diesen müsste man allerdings erst einmal mechanisch mit der Antriebswelle verbunden werden, z.B. durch Kette / Riemen oder per Winkelgetriebe. Zudem würde die Übersetzung eher Gering ausfallen, was natürlich auf den Anlaufstrom geht.
  • Gleichstrommotor mit Getriebe, ebenfalls mit Steuergerät. Hier hätten wir zumindest durch das Getriebe den Anlaufstrom um einiges reduziert und eine niedrige maximal Geschwindigkeit.
Auch damit wären wir nicht glücklich gewesen. Eine Fahrt nur gerade aus wäre möglich gewesen, doch bei Kurven wäre wahrscheinlich das Lenken schwer gefallen, da kein Differential vorhanden war. Zudem wären Spannungen in Form von Torsion auf der Antriebswelle vorhanden. Also hätten wir erst bestimmen müssen welche Kräfte die Welle aushalten müsste.

Irgendwie hat uns jede Lösung nicht wirklich zufrieden gestellt. Schnell zusammengefasst, wir brauchten einen elektrischen Antrieb, mit einem Getriebe und einem Differential. Zudem sollte dieser erprobt und zuverlässig sein. Ich bin eigentlich ein Freund von China Ware, allerdings stand hier die Betriebssicherheit an oberster Stelle.
Letztendlich haben wir uns in der Elektro Mobilität umgeschaut, Ebay-Kleinanzeigen durchforstet, bis ich mit einem Arbeitskollegen über dieses Thema gesprochen hab. Dieser hatte zufällig noch einen alten defekten Kranken Rollstuhl Zuhause stehen. Die Investition einer Flasche Jack Daniels war den Versuch wert.

Dieser eignete sich perfekt. Der Kranken Rollstuhl besitzt einen 24 V Elektromotor mit Getriebe, Differential, eine elektrische Lenkung, einem fertigen Steuergerät. Zudem sind die Kisten erprobt und Zuverlässig. Mit dem Gerät konnten wir an ganz andere Dimensionen denken, da er zum einen eine maximale Zuladung von 150kg hatte.


Es ging also los, der Kranken Rollstuhl wurde bis aufs letzte ausgeschlachtet, alles ab was unnötig war. Nur noch Rahmen, Fahrwerk, Antrieb und Lenkung waren übrig. Nun konnte man erst einmal die Funktion testen. Dabei fanden wir leider heraus dass das Originale Steuergerät wohl einen Defekt hatte, die Motoren und Sensoren waren heile. Leider konnte ich nur ein Bild aus einem Fahrvideo ausschneiden.
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Nun musste ein neues Konzept her, denn die Maße des Krankenrollstuhls waren kein zufrieden Stellender Bollerwagen. Wir entschieden uns für einen Aufbau der einem Sattelzug gleicht. Der Krankenrollstuhl dient als eigenständiges Zufahrzeug, an dem ein Anhänger angekuppelt wird.
Die Frage war nur, wie soll der angekuppelt werden? Auch hier gab es wieder mehrere Ideen, welche Vor- und Nachteile hatten, wir entschieden uns hier für die beste und gängigste Lösung. Eine PKW Kupplung.

Und endlich fingen wir mal an zu bauen. Dem Zugfahrzeug wurde ein Kleid aus OSB geschaffen. Ein Zugang zum batteriefach durfte zwecks der Wartung nicht fehlen, ein Ausschnitt für die Lenkungs-entriegelung befindet sich ebenfalls an der Oberseite. Ein Kugelkopf wurde ausreichend verlängert, an eine Stahlplatte geschweißt, und über einen dicken Holzbalken mit dem Rahmen verbunden. Durch die Verlängerung entstanden noch einige Bauchschmerzen über die Hebelwirkung beim Anfahren, welche aber später eliminiert wurden.
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Nun teilten wir die Arbeiten auf, Pasch widmete sich dem Zugfahrzeug, ich übernahm den Anhänger.

Erst einmal zum Anhänger.

Ein altes Gestell auf Rädern, welches ich mir mal als Lagerung für meine 4 JL-Sub212 inkl. Tops gebastelt hatte, diente als Basis. Die oberste Lagerfläche und die Lenkachse mussten weichen. Zudem musste ein Ausleger angeschweißt werden, an dem die Kupplung Montiert wird. Da das Zugfahrzeug gefedert ist, haben wir den Ausleger so angebracht dass der Wagen und das Zufahrzeug ohne Zuladung etwas voneinander weg stehen. Der Ausleger wurde noch ordentlich verstrebt, da das Ganze nur aus dünnwandigem Edelstahl besteht. Rohre für die Tops wurden ebenfalls angebracht.
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Jetzt kommt bestimmt die Frage, wieso Edelstahl? Erstens, ich mag kein Schmuddel-Metall, Zweitens kostet mich das genau so viel wie verzinkter Stahl.

Nachdem nun der Rahmen fertig war haben wir die Lenkachse starr gemacht und schweißten diese vor die hintere Achse. Dies hat den Vorteil, dass das Gewicht nun auf 2 Achsen verteilt wird und es ist nun egal ob ein Reifen die Luft verlieren sollte, wir haben dann ja noch 3 mehr.
Nun bekam auch der Wagen sein Kleid, hier nutzen wir 12mm OSB, Platten vom Orangenen Hörnchen. Ruckzuck waren die Platten mit einer Tauchkreissäge zu Recht geschnitten. Die Platten haben wir an die passende Position gehalten, mit zwei Einhand-zwingen festgezogen und alle Löcher durchs Holz sowie Rahmen gebohrt. Anschließend die Platten wieder runter und ein M6 Gewinde reingeschnitten, angeschraubt fertig. Die Platten halten wunderbar ohne Unterlegscheibe.
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Weil es einfacher war, haben wir erst die Platten angebaut und dann den Ausschnitt für den JL-Sub212 vorgenommen. Dieser musste nur noch reingestellt und angezeichnet werden, 15mm abziehen Tauschkreissäge an und fertig.
Nun waren die gröbsten Arbeiten am Anhänger abgeschlossen und die Frauen konnten mit dem bemalen starten. Der Wagen wurde komplett in Schwarz angepinselt. Sodass wir zu nächstes Jahr einfach nur eine Lage neue Farbe über das alte Motto drüber her pinseln können, ohne großartiges Schliefen oder sonstiges. Nun hieß es warten und trocknen lassen.

Das Zugfahrzeug

Während dessen bekam das Zugfahrzeug sein Führerhaus. Ein massiver Holz-aufbau inkl. einem Rohr als Handgriff, an dem Später die Betätigung für Antrieb und Lenkung angebracht werden. Wieder hieß es Balken und Platten schneiden. Die Platten vom Führerhaus wurden aufgrund der Zugänglichkeit noch nicht angebracht. Hier sollte die Technik Platz finden. Zu Der wir nun kommen.

Technik Zugfahrzeug

Wie am Anfang schon erwähnt war das Steuergerät leider defekt. Wir haben nun insgesamt drei Steuergeräte. Zwei sind zuständig für den Antrieb, ein Primäres Steuergerät und eins als Backup. Das andere ist für die Elektrische Lenkung zuständig. Das Backup Steuergerät kommt aus einem alten Pedelec, die anderen beiden wurden neu bestellt.
Die Geschwindigkeitseinstellung erfolgt über ein Poti, welches sich in Fahrtrichtung Rechts am Führerhaus befindet. Die Spannungsversorgung vom Poti wird durch einen Bremshebelkontakt Ein und Ausgeschaltet. Dies war für ein Muss, der Bremshebelkontakt dient als Tot-Mann Schalter.

Die Lenkung übernimmt ein Kreuzknüppel Poti, wie man sie von diversen Controllern kennt. Dieser befindet sich in Fahrtrichtung Links am Führerhaus. Das hat den Vorteil, selbst zu späterer Stunde, wenn die Leistungsfähigkeit der Fahrer nach gelassen hat, ist jeder nur für eine Aufgabe Zuständig. Zudem ist man nie alleine.

Die Steuerung / Signalerfassung übernimmt ein kleiner Arduino Nano. Dieser Erfasst zum einen den Lenkeinschlag über den Kreuzknüppel, gibt diesen weiter zum Motortreiber, erfasst das Signal des Lagegebers am Lenkgetriebe und stellt ggf. nach. D.h. befindet sich der Kreuzknüppel nach einem Lenkvorgang wieder in Mittelstellung, regelt der Arduino automatisch nach. Beim Antrieb war es um einiges einfacher. Der Poti gibt an wieviel Prozent der Motortreiber rausgeben soll, was wiederum der Motor direkt abbekommt.
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Als Energiequelle nutzen wir acht 12 V 22Ah Akkus, welche durch Reihen/ Parallelschaltung auf 24 V Verdrahten wurden. Eine Maxi Sicherung sichert das ganze bei 60A ab. Bei der Kurzschlussleistung und dem Holz Gestell kann man auch eigentlich nur noch zugucken, falls mal was schief gehen sollte :) .
An die Sicherheit haben wir natürlich auch gedacht. Der Leistungs- und Steuerteil wird durch ein Relais eingeschaltet, dies wiederum wird durch einen Notaus mit einem Öffner Kontakt betätigt, welcher sich oben auf dem Führerhaus befindet ( Auf den kommenden Fotos noch nicht zu sehen). Dieser ist von beiden Seiten erreichbar und kann im Fall der Fälle rein gedrückt werden. Zudem haben wir wie erwähnt die 2 Mann Bedienung, zusätzlich den Tot-Mann Schalter.
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Technik Anhänger

Als Lautsprecher nutzen wir einen meiner JL-Sub212 und zwei the Box pa eco 12 MKII von Pasch. Angetrieben durch eine vorhandene Autoendstufe ( SilverRave 1200). Für die Signalerfassung nutzen wir ein Logitech Bluetooth Adapter.
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Die Technik lässt sich durch einen einfachen Knebelschalter einschalten, da die Auto Endstufe einen Relais Eingang besitzt. Parallel dazu ist der Bluetooth Adapter und ein Spannungswandler angeschlossen. Der Spannungswandler dient als Spannungsquelle für 1-2 LED Bar`s, diese werden ganz zum Schluss noch irgendwo angebracht.

Als Energie Quelle dienen hier zwei 12V 45Ah Akkus. Als Backup hatten wir noch zwei 12V 22Ah Akku`s über. Die Quellen lassen sich ganz bequem per Batteriestecker ein und aus Stöpseln, sodass ein schneller Wechsel der Paare möglich ist, falls einer leer ist.

Beim Beta Test werden die Kisten mal getreten, Infos folgen. :top:

An dem Anhänger haben wir alle Arbeiten abgeschlossen. Hier ist nun der zweite Boden reingekommen und die gesamte Technik ist nun verschwunden, lediglich die Stecker und der Knebelschalter sind übrig. Das Fach, welches nun entstanden ist dient komplett als Stauraum für Getränke und Snacks, überwiegend natürlich Getränke :) . Dies ist 70 cm breit,120cm lang und 40cm tief. Über dem Ausleger ist ein zusätzliches Fach entstanden, dies wird hauptsächlich als Lagerplatz für Wurfmaterial dienen.

Der erste Versuch, Alpha Test.

Getreu dem Motto Ganz oder gar nicht, machten wir nun den ersten Fahrversuch mit Anhänger inkl. Technik und Anlage.
Die Zugmaschine hebt sich minimal aus den Federn und fährt ganz unangestrengt los. Das Poti ungefähr auf 30 % Stellung und es war eine angenehme Schrittgeschwindigkeit. Voll aufgedreht haben wir diesen nicht, da das einfach zu schnell ist. Wahrscheinlich werden wird die Geschwindigkeit softwareseitig noch begrenzen.

Die Lenkung konnte man am besten „ zu nervös „ beschreiben, nachdem wir dies gedämpft haben war die Lenkung fast perfekt. Ein kleines Schwimmen der Regelung machte sich noch bemerkbar, ließ sich aber durch kleine Eingriffe in das Programm eliminieren.

Nun werden noch ein paar Kleinigkeiten erledigt, die Zugmaschine wird angemalt, Akku`s werden aufgeladen und dann wird am Wochenende der Beta Langzeittest durchgeführt, wovon ich auch berichten werde. EIne Bollerwagentour mit vergleichbarer Strecke und Dauer. Damit wir am 3.3 entspannt und mit ruhigem Gewissen die Fahrt antreten können.

Nennt man das eigentlich noch Bollerwagen? :)

Noch ein paar Worte über das Projekt:

Wie ihr bestimmt herauslesen konntet haben wir möglichst viel von dem eingesetzt, was sich schon in unserem Besitz befand.
Was wir auf jeden Fall schon sagen können, das Projekt ist am 3.3 noch lange nicht abgeschlossen. Ich denke der Wagen wird uns immer mal wieder beschäftigen.
Allein jetzt schon, beim Bau, sind uns einige Ideen gekommen was man noch alles einbauen könnte und was man verbessern könnte.
Z.B. soll die Spannung von dem Anhänger auf 24 V verschaltet werden. Dazu dann ein paar ordentliche Module, die die Autoendstufe ablösen. Eine aktive Kühlung soll ebenfalls Platz finden, damit im Sommer bei 30 °C auch noch alles Betriebssicher läuft. Ich werde euch auf dem laufenden halten.

Zudem ist das Ding riesig geworden,geplant war das aufjedenfall nicht :D . Unsere Frauen haben von Anfang an gesagt, wir sollen nicht übertreiben. Wie Mann aber nun mal so ist…. uglygaga:

Ich hoffe hiermit konnte ich euch einen guten Einblick in unser Projekt geben und ihr konntet dem roten Faden folgen. Für Fragen und Verbesserungsvorschläge stehen wir gerne zur Verfügung. Es werden natürlich noch weitere Info`s folgen, sowie Bilder vom fertigen Gespann.

Werkzeuge die wir verwendet haben:
-diverse Akkuschrauber
-Makita Flipper
-Stichsäge
-Tauchkreissäge
-Excenter Schleifer

Lg
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#2

Beitrag von meyjo »

Sehr cooles Projekt! Ich finde auch die Idee des Zugfahrzeuges und Anhängers Klasse, da kann ist man sehr flexibel falls mal andere Ideen kommen.
Wegen der Spannung im Anhänger: Ich würde einfach einen Umrichter kaufen, dann kann man vorhandene Geräte (Mischpult. DSP, Endstufen, LED Pars, etc.) nutzen.

#3

Beitrag von Jobsti »

Mit nem AOK-Chopper, sehr geile Idee :D :toptop:
Mit freundlichen Grüßen
B. Jobst (Tontechniker FH) | Fa. Jobst-Audio | 36396 Steinau Ulmbach | Germany | www. Jobst-Audio .de
Kaffeekasse | Du magst mir einen Kaffee spendieren? Gerne ;-)
Fragen zu Bestellungen usw. bitte ausschließlich per PM, Mail oder Telefon! Werden im Forum kommentarlos gelöscht.

#4

Beitrag von Fleehn »

Hey,

gestern war, wie erwähnt, der erste große Test, welcher mit Bravour bestanden wurde.

Insgesamt sind wir eine Strecke von 7 km gelaufen und haben dafür 4,5 std. gebraucht. Egal ob Schotter, Gras/Sand oder Teer, es gab nur die Vorwärts Bewegung. Sogar große Steigungen wurden gemeistert, ohne diesen anzuschieben. An jeder Kreuzung, Laterne oder Sitzbank wurde eine Pause gemacht, also musste der Wagen des öfteren neu anfahren, was natürlich am meisten Energie verbraucht. Als der Wagen bei Vollanschlag des Poti nur noch Schrittgeschwindigkeit fuhr haben wir die Akku`s schnell umgesteckt, da es immer kälter wurde und wir flott nach Hause wollten. Dies war nach genau 5,5 km Laufweg erreicht. Somit schätzen wir den reinen Fahrweg auf 11-13 km- :top:

Die Anlage auf dem Anhänger hatte genügend wumms für 10-15 Personen bei ordentlichem Pegel. Mal schauen ob es beim Umzug ausreicht, da dort ja noch genügend andere Schallquellen vorhanden sind. Was sich noch negativ bemerkbar machte war der Logitech Bluetooth Empfänger. Der hat ab und zu mal für <1s die Verbindung verloren. Diesen werden wir noch umlegen. Hier wurden die akku`s gar nicht gewechselt.

Ansonsten haben wir alles erreicht was wir erreichen wollten. Nach dem Karnevals Umzug werden wir auf jeden Fall anfangen zu optimieren.

Dazu noch 2 Bilder vom fertigen Gespann, und damit präsentiere ich euch womöglich den ersten elektrisch Betriebenen Bollerwagen in der Art eines Sattelzuges. :D
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