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Versuch eines Eigenbau- Stirlingmotor |
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Hier ein Tipp von mir, an alle Schüler die
unter Zeitdruck stehen |
und unbedingt einen Stirling für den
Unterricht bauen wollen. |
Ich will hier keine Werbung machen, aber schaut Euch
bitte den Stirlingmotor |
auf der anderen Seite von mir an! Dieser wird Euch
komplett geliefert |
und beinhaltet bis auf den Papp- und Zweikomponentenkleber alle Teile
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die ihr zu diesem
Papp- Stirlingmotor braucht. Und er funktioniert !!! |
Der hier vorgestellte Motor ist ein
Modell, welcher noch nicht |
getestet wurde und er läuft auch
noch nicht! |
Ich kann also bis zur Fertigstellung keine
Funktionsgarantie geben! |
Bitte beachtet das bei Euren Überlegungen. |
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Jetzt zu allen anderen Interessenten: |
Zuerst habe ich mir das Material besorgt, welches ich für den
Motorbau |
benötige. Das
waren zwei leere Blechbüchsen, eine Aluminiumscheibe als |
Deckplatte und für den Aufbau. |
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Kupferrohr ca. 14 mm für die Arbeitskolbenführung und als Durchführung
für den |
Verdrängerkolben. Weiterhin Zweikomponentenknete für den Kolben und die
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Durchführung zum
Verdrängerkolben. |
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Man
sollte aber darauf achten, dass die Knete völlig ausgehärtet ist |
und zwischen Kleber und Kupferrohr
ausreichend Trennmittel |
vorhanden war. Sonst kann es wie im unteren Bild in die Hose gehen. |
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Achtung !
Beim Absägen des des Kupferröhrchens bitte darauf achten, |
damit es nicht zu sehr in den
Schraubstock gespannt wird, sonst kann |
es passieren, dass das Röhrchen
unrund wird und der Kolben
an |
bestimmten Stellen klemmt. Bei kleinen Unebenheiten kann
man |
das Drahtstück mit dem Kolben in einen Akkuschrauber
spannen. dann |
wird der Kolben mit Schleifpaste oder ähnlichem
wie Scheuermittel |
benetzt und in dem Kupferröhrchen
behutsam eingeschliffen. |
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Dann benötigt man noch Draht als "Pleuel" für die Kolben. Dazu habe ich
mir |
Edelstahldraht
1,6 mm schicken lassen, welche eigentlich zur Perlenherstellung |
verwendet werden.
www.hausundwerkstatt24.de |
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Das Röhrchen zur Durchführung des
Verdrängerkolben habe ich ebenfalls |
mit dieser Knete ausgefüllt, da man
selten einen passenden Draht und |
den dazugehörigen Bohrer findet. Aber
den Draht vorher bitte einfetten ! |
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Wir benötigen Blumensteckschaum für den Verdrängerkolben. Dieser wird |
mit dem Büchsenboden unter leichten Druck auf dem Schaum
markiert, |
der etwas
kleiner ist als die Büchse selbst. Mit dem Messer wird der |
Verdrängerkolben ausgeschnitten und mit
Sandpapier in Form gebracht. |
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Achtung !
Wenn ihr den Blumensteckschaum kauft, versucht den |
mit der braun- grauen Farbe zu bekommen.
Dieser ist etwas fester als |
der grüne Schaum, den ich genommen habe
und geht nicht so schnell kaputt. |
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Als nächstes habe ich die Aluplatte für
den Aufbau gefertigt und |
die Bohrungen für den Verdränger- und
Arbeitskolben gebohrt. |
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Dann werden die Röhrchen für die
Durchführung des |
Verdrängerkolben und Arbeitskolben mit
Zweikomponenten- |
kleber aufgeklebt. Dabei ist darauf zu
achten, dass kein Kleber |
die Löcher verstopft und die
Durchführung mittig aufgesetzt wird. |
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Für die Optik kann man noch durchbohrte
Blindstopfen |
auf beide Röhrchen aufsetzten. |
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Dann habe ich den Verdrängerkolben und
den Draht mittels |
Zweikomponentenkleber verklebt. Dazu
habe ich den Verdrängerkolben |
mittig von unten auf die Aluplatte
gelegt und von oben den Draht |
vollständig durchgeschoben bis er unten
am Verdrängerkolben |
zu sehen ist. Mit einer
Kugelschreiberspitze kann man von unten |
und oben eine kleine Mulde für den
Kleber in den Schaum drücken. |
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Wichtig ist, dass der Verdränger mittig eingeklebt
wird, damit |
er später nicht in der Büchse schleift. |
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Das ganze sollte dann so aussehen. Die
Höhe des Verdrängerkolben |
ist bei mir ca. 25 mm kleiner, als die
Büchse hoch ist. |
Auf der rechten Seite ist schon die
vorbereite Büchse zu |
sehen,
die später das Teelicht aufnehmen soll. |
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Die weißen Streifen sind aus Plexiglas
und sollen später |
die Kugellager für die Kurbelwelle
aufnehmen. Dazu |
müssen sie aber noch bearbeitet und
gebohrt werden. |
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Da es zu dem Motor doch mehr Anfragen
gab als ich erwartet hatte, |
habe ich mich entschlossen auf handelsübliche
Materialien umzusteigen |
um einen problemlosen Nachbau zu
ermöglichen. So habe ich für |
die Kurbelwellenhalterung 4mm starke
Acrylglas aus dem Baumarkt geholt. |
Davon wurden zwei 20 mm breite und 12,5 cm
lange Streifen abgeschnitten |
und im oberen Bereich 5mm Löcher für die
Kugellager gebohrt und |
diese eingesetzt. Die Kugellager
stammen aus dem Modellbau und |
haben einen Innendurchmesser von 2 mm
und einen |
Außendurchmesser von 5 mm. |
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Achtung!
Solltet ihr nicht die Möglichkeit haben, solche Kugellager zu |
besorgen, empfehle ich die Löcher
ungefähr 0,5 mm größer |
zu bohren wie der Draht ist, den ihr später
für die Kurbelwelle |
verwendet. Anschließend wird das
Acrylglas von beiden Seiten |
mit einem Bohrer oder Senker so
angebohrt, dass in der Mitte |
des Acrylglases nur ein bisschen
Material stehen bleibt. |
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Dadurch wird die Reibung zwischen
Acrylglas und Kurbelwelle deutlich |
verringert. Aber aufpassen, Acrylglas
platzt sehr schnell ein. |
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Anschließend habe ich die beiden Halterungen mit
Zweikomponenten- |
kleber auf den Aludeckel geklebt und fixiert. |
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Jetzt muss der Hub des Verdrängerkolben
ermittelt werden, um |
die Maße für die Kurbelwelle zu
bekommen. Dazu habe ich die Aluplatte |
mit dem Verdrängerkolben in die Büchse
gesetzt und mit einem Eddingstift |
den oberen und unteren Anschlag
gekennzeichnet. |
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Von diesem Maß sollten wir 2 mm
abziehen, damit der Verdränger im |
oberen und unteren Zustand nicht
anschlägt. Außerdem muss noch die |
Drahtstärke der Kurbelwelle
abgerechnet werden. Das daraus errechnete |
Maß wird halbiert und ergibt dann
die Biegung für die Kurbelwelle. |
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Oh Backe, nun wollte ich mich heute
wieder etwas mit dem Motor |
beschäftigen und was sehe ich da.... |
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... die Acrylglashalterung für die
Kurbelwelle ist gesprungen und das |
Kugellager heraus gefallen. Das ist ein
herber Rückschlag mit dem |
ich überhaupt nicht gerechnet hatte und
wird die Fertigstellung verzögern. |
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Aus zeitlichen Gründen habe ich es geklebt. Es sieht
|
zwar nicht mehr so schön aus aber es hält. ;-) |
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Na gut, beschäftigen wir uns erst einmal
mit der Kurbelwelle |
Zuerst habe ich den Abstand der beiden Zylinder
ausgemessen um den |
Abstand der Gestänge zueinander zu ermitteln. |
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Aus diesen Maßen habe ich mir eine Skizze für die Kurbelwelle
gefertigt. |
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Achtung! Der Kolbenhub für den
Arbeitskolben muss in der |
Kurbelwelle deutlich kleiner ausfallen als für den
Verdrängerkolben, |
sonst kann nicht genügend Druck aufgebaut werden. |
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Danach habe ich dann die Kurbelwelle mit einer kleinen Zange
gebogen. |
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Dabei sollte man aber immer wieder kontrollieren, dass das
linke und |
rechte
Endstück gerade zueinander stehen, so das die Kurbelwelle später |
nicht schlägt oder in der Acrylhalterung klemmt. |
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Als Schwungscheibe habe ich eine alte CD rausgekramt, die
eigentlich bei |
jedem
Bastler zu finden sein sollte. Zu meiner großen Freude passte sogar |
der Durchmesser des Kupferröhrchens in die innere
Öffnung. |
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Dieses Kupferröhrchen wird wieder, wie sollte es sein, mit
der Zwei- |
komponentenknete ausgefüllt und in die Mitte ein Metallstäbchen
mit dem |
Durchmesser
der Kurbelwelle eingesteckt. Dieses muss aber vorher wieder |
Fett oder Silikonöl benetzt werden, da ja die
Schwungscheibe erst ganz |
zum Schluss auf der Kurbelwelle befestigt wird. |
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Die CD wird erst nach Fertigstellung des Motors mit dem
Kupferröhrchen |
verklebt
um sie bei ersten Lauf noch etwas ausrichten zu können. |
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Für die Anbindung von der Kurbelwelle zu den einzelnen
Schubstangen |
habe ich
zwei Verbindungsteilen einer Lüsterklemme benutzt. Die eine |
Seite wurde mit einem 2mm Bohrer durchbohrt. Die andere
Seite bleibt mit |
der Schraube bestückt um sie an die Schubstange schrauben zu
können. |
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Dann habe ich aus ein paar stabilen Stücken Kupferkabel
(ca.0.75mm) |
auf einer Seite mit einer Rundzange die Ösen für die
Kurbelwelle |
gebogen und diese zur Probe auf die Kurbelwelle geschoben.
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Dabei sollten die Ösen nicht viel größer als der
Drahtdurchmesser |
der Kurbelwelle sein, um nicht zuviel Spiel zwischen Kolben
und |
der Kurbelwelle zuzulassen. Die andere Seite des Kupferkabels |
wurde abgewinkelt. |
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Dann werden die Enden durch die Lüsterklemmen geschoben und
mit |
kleinen Gummistückchen, die vorher gelocht wurden, gesichert. |
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Wenn alles leichtgängig funktioniert, wird die Aluplatte mit
|
Zweikomponentenkleber mit der Büchse luftdicht verklebt. |
Die Schwungscheibe muss ebenfalls noch mit Klebstoff fixiert
werden. |
Das ganze sollte dann ungefähr so aussehen wenn es fertig
ist. |
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Leider schleift bei meinem Modell die Schubstange zum
Verdrängerkolben |
noch so stark, so dass ein leichter Lauf bisher noch nicht
möglich war. |
Aber ich arbeite dran.... |
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Vielleicht könnt mir ja einmal ein paar Bilder
von Euren
|
gebastelten Modelle zusenden. Ich würde
mich freuen
|
und
würde sie hier mit Eurem Namen veröffentlichen. |
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PS: Falls Euch Tipps oder Anregungen zu diesem Motor einfallen und Ihr mir |
diese zukommen lassen wollt, schreibt mir eine Mail oder tragt Euch
einfach |
in das Gästebuch ein. Danke |
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30.10.2011 |
Euer Tommy |
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