Archiv der Kategorie: Mechanikbastler

Beiträge zu Projekten mit und um das Thema Mechanik.
Hier werden Projekte wie der Aufbau der Stirlingmaschine, oder Heissluftmotor vorgestellt

3D-Druck: ein schneller Test und gleichzeitig praktisch

dsc_2935Einfach praktisch ist er schon, der 3D-Drucker. Ein Kunststoff-Filament bis zum flüssigen Zustand erwärmen und mit einem Drei – Achsen – Positionierer den Kunststoff schichtweise auftragen. Das ist ganz das grob beschriebene Prinzip eines 3D-Druckers.  Und mit genau so einem Drucker habe ich schlussendlich das hier beschriebene Objekt ausgedruckt. Bei dem verwendeten Drucker handelt es sich um einen Ultimaker 2+, der mit ABS-Filament mit 2.85mm Durchmesser als Druckmedium befüllt ist.

Doch vor dem Ausdrucken muss erst einmal ein Druckmodell her. Hier gibt es im Netz eine Vielfalt an fertigen herunterladbaren Modellen, die direkt gedruckt werden können. Eine Website ist hier zum Beispiel  thingiverse. Hier können die Community – Mitglieder ihre Designs und Objekte veröffentlichen und frei zugänglich machen. Doch ich wollte kein fertiges Modell nehmen, sondern den gesamten Designflow einmal von Beginn an durchmachen und testen, ob die, hier bei uns in der Arbeit verwendeten Tools auch zuverlässig funktionieren. Für dieses Testobjekt, einen Telefonaufsteller – oder „Handyhalter“ habe ich folgende Tools verwendet:

acadmodelDie 3D – Konstruktion habe ich mit AutoCad 2013 von Autodesk gezeichnet. Hier kamen einfach nur 3D Körper wie Quader und Zylinder zum Einsatz, die durch Addition, Subtraktion und extrudieren von Objekten das gewünschete Ergebnis liefern. Das fertige Objekt wird dann als Stereo-Lithografie-Datei (.stl) exportiert.

Jetzt kommt die sogenannte Slicer – Software zum Einsatz. Slicer bedeutet sinngemäß soviel wie zerscheneiden, aufscheiden. Und nichts anderes macht diese Software. Das dort geladene Druckmodell wird in Schichten zerlegt, so wie sie der Drucker später auch als Kunststoffebene schichtenweise auftägt. Auch hier gibt es einiges an open-source und freeware Software. Ich habe Cura verwendet. Dieses Slicer-Tool wird auch von Ultimaker angeboten und kann auch direkt mit deren Hardware arbeiten. Im Slicer werden dann einige Parameter festegelegt, die für den Druck dann wichtig sind. Das sind die Temperatur auf die das Filament erwärmt wird, die Plate Temperatur, die Materialvorschubgeschwindigkeit (ist abhängig von der Druckdüse und dem Material selbst), die Druckgeschwindigkeit usw. Hier sind etliche Dinge zu beachten und definieren, die schlussendlich erhebliche Auswirkung auf die Qualität, den Materialverbrauch und die Druckzeit haben…

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Der Ultimaker bei der Arbeit
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Das Modell im Cura-Slicer

 

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Frisch aus dem Drucker

 

Basteln am Motorrad – Gasgriff optimieren

Der Sommer hält immer noch an und es wird nach wie vor viel Motorrad gefahren und natürlich auch geschraubt. Ein kleines Stück Folie aus Teflon soll dieses mal zwischen Gasgriff und Lenker geschoben werden, um das Spiel des Gasgriffes zu minimieren. Die Folie ermöglicht ein sauberes Gleiten des Griffes am Lenker und erspart den Schmierstoff.  Diese Teflongleitfolie ist für ein paar wenige Euro bei einem bekannten Motorrad-Zubehör-Händler mit dem Namen L***S erhältlich.

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Kawasaki ER-6N

Den Einbau habe ich bei einer Kawasaki ER-6N vorgenommen und die Arbeitsschritte einwenig mit der Kamera dokumentiert.

Insgesamt dreht sich der Gasgriff nun wesentlich sauberer und dies merkt man auch beim Lastwechselspiel bei niedrigen Drehzahlen …

 

Basteln am Motorrad

Die heißen Sommertage locken nicht unbedingt jeden vor Bildschirm und Tastatur um zu bloggen. Da verbringt man seine freie Zeit doch lieber im Freien und widmet sich seinen Outdoorhobbies. In meinem Fall, wenn ich nicht gerade damit beschäftigt bin, Unwetterschäden aufzuräumen, fahre ich mit der Perle mit dem Motorrad herum. Da das Motorrad auch aus reichlich Technik besteht, an der ich gerne und viel herumbastle, will ich diesmal einen kurzen Beitrag darüber verfassen.

Versys im Originalzustand
Versys im Originalzustand

Mein derzeitiges Moped, eine Versys von Kawasaki, ein Tourenmoped, soll aus Gründen der Verkehrssicherheit zusätzlich zur Serienbeleuchtung noch zwei Nebelscheinwerfer bekommen. Diese darf man nach der aktuellen Gesetzeslage nachrüsten und auch zu jeder Zeit einschalten und damit fahren.

Versys mit Nebelscheinwerfern
Versys mit Nebelscheinwerfern

Also nichts wie her mit einem Satz Scheinwerfer und los gehts mit dem Einbau.

 

 

Im folgenden Video ist der Einbau dokumentiert:

Die Dampfmaschine

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Wilesco Dampfmaschine

Beim folgenden Stück handelt es sich um eine ca. 40 Jahre alte Modelldampfmaschine des Herstellers Wilesco. (danke an Manfred für die Leihgabe zur medialen Aufbereitung). Das Modell besteht aus einem hochglanzpolierten und vernickelten Messingkessel, der in ein altkupferfarbenes Kesselhaus mit Ziegelsteinmuster eingebaut ist. Geheizt wird mit einem unter dem Kessel befindlichen Trockenspiritusbrenner. IMAG0064Der Druckkessel besitzt ein Federsicherheitsventil sowie eine Domdampfpfeife. Die Druckleitung wird zu einem einfachwirkenden Pendelzylinder geführt, der wiederum über ein Pleuel die Kurbel und das daran befindliche Schwungrad antreibt.

Das gesamte Modell ist auf einer Eisenplatte montiert. Um mit der Maschine mechanische Modelle antreiben zu können, ist auf der Welle des Schwungrades eine Riemenscheibe montiert. Da das Modell die letzten vierzig Jahre in einem Karton gelagert wurde, waren ein paar kleine Arbeiten durchzuführen. Kolben und Kurbel waren schwergängig und mussten gereinigt und neu geölt werden. Die Kurbel war ein wenig aus der Flucht der Schwungscheibenwelle.

IMAG0057Die Dichtungen der Domdampfpfeife und des Überdruckventils waren ebenfalls spröde und verhärtet und wurden getauscht. Hier konnte ich mit einem geeigneten Stanzwerkzeug aus „neuem“ alten Dichtungsmaterial zwei neue Dichtungen herausschlagen und einsetzen. Nun wurde das Modell noch ein wenig vom Staub der letzten Jahre befreit und gereinigt und einem Startversuch stand nichts mehr im Weg.

Nun konnte der Spiritusbrenner mit einem kleinen Stück Trockenspiritus befüllt werden, das wahrscheinlich noch älter war, als die Maschine selbst. Zumindest sieht die Originalschachtel so aus: IMAG0054 IMAG0055

Bildergallerie:

 

 

 

 

Der Flammenfresser

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Ein kleines Mechanik Projekt beschäftigte mich diesmal. Es geht dabei wieder um einen Heißluftmotor. Diesmal aber nicht um den Stirlingmotor, sondern den sogenannten „Flammenfresser“.

Bei der Suche im WorldWideWeb bin ich unter anderem auf die Website von Herrn James Maiwald gestoßen. Herr Maiwald ist ein ambitionierter Modellbauer und Spezialist im Bereich Stirling- und Vakuummotoren. Er entwickelt und fertigt eigene Modelle in allen Varianten und bietet sie auch als Bausatz an.

Genauer gesagt ist es ein Vakuummotor, der im Volksmund eben auch Flammenfresser genannt wird. Er zählt zu den Heißluftmotoren, ist aber im Gegensatz zur Stirlingmaschine ein offenes System.

Technisch gesehen handelt es sich um einen atmosphärischen Motor, da hier der äußere Luftdruck die Arbeit leistet (vergleichbar dem ersten Ottomotor). Dadurch ist die maximale Kolbenkraft auf das Produkt aus Kolbenfläche und Luftdruck beschränkt. (Wikipedia)

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Detailaufnahme Schieberventil

Und um genau ein solches Model (den Flammenfresser liegend) handelt es sich hier. Wie ich den Motor zusammenbaue und das erste mal Inbetriebnahme ist im folgenden kurzen Video zu sehen…

Weitere Informationen und interessante Modelle und Bausätze findet man auf der website von Herrn Maiwald: www.kellergeist71.de

Die Stirlingmaschine

 
 
 
die fertig aufgebaute Maschine

Als Geschenk erhielt ich im Winter 2014 einen Bausatz für ein Modell einer Stirling-Heißluftmaschine. Die Konstruktionspläne, sowie die zum Großteil vorgefertigten Teile, stammen von Herrn Klaus Künneth, dem Betreiber der Website www.kk-stirlingmotor.de

Zum Aufbau und der Montage sind nur ein wenig handwerkliches Geschick und ein paar Messgeräte und Werkzeuge nötig. (Ständerbohrmaschine, Bohrer und Gewindeschneider, ein Schleifbock mit Polierscheiben, zumindest eine Schiebelehre, ein wenig Klarlack und Maschinenöl). An einigen Teilen sind Bohrungen verschiedenster Durchmesser anzufertigen. Zum Beispiel am Schwungrad, den Pleuelstangen. In die Zylinder und Kopfdeckel sind die Befestigungslöcher zu bohren und Gewinde zu schneiden.

bohren des Schwungrades

Nach dem Vorbereiten aller Einzelteile wird an der Poliermaschine alles auf Hochglanz poliert. Danach kann mit dem Zusammenbau begonnen werden. Alles in Allem sollte man sich einige Stunden dafür Zeit nehmen um das Modell schön, sorgfältig und auch funktionstüchtig zu haben. Aus wenigen Teilen ist dann auch noch schnell ein kleiner Spiritusbrenner angefertigt, der für die zum Betrieb nötige Wärme unter dem Arbeitskolben sorgt. Alles zusammen wird dann auf die mit Klarlack versiegelte Holzgrundplatte montiert.

fertig polierte Einheit
Die Funktionsweise des Stirlingmotors beschreibt Herr Künneth auf seiner Webseite wie folgt:
 
„Der  Stirlingmotor wird auch Heißluftmotor genannt und ist eine Wärmekraftmaschine, in der ein abgeschlossenes Arbeitsgas wie Luft (in diesem Fall) oder Helium von außen an zwei verschiedenen Bereichen (Heisse Seite und Kalte Seite) abwechselnd erhitzt und gekühlt wird, um mechanische Energie zu erzeugen. Der Stirlingmotor arbeitet nach dem Prinzip eines geschlossenen Kreisprozesses und ist ein Beispiel für die Energieumwandlung von einer schlecht nutzbaren Energieform (thermische Energie) in die besser einsetzbare Energieform mechanischer Energie. Der Stirlingmotor kann mit einer beliebigen externen Wärme- (oder Kälte)quelle betrieben werden (Solar, Holz, Gas, flüssige Brennstoffe, bei diesem Modell mit Spiritus).“