Maschinen Im Modellbau 2013-05

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EDITORIAL

INHALT

Liebe Maschinenund ModellbauFreunde! Zwei Wochen nach dem 35-jährigen Firmenjubiläum verstarb Manfred Regner überraschend an den Folgen einer Blutvergiftung. Ralf Mühlbichler, ein enger Freund der Familie, fand die Worte für den Abschied von Manfred Regner. „Manfred, viel zu früh hast du dich davon gemacht, hat dein Körper den Kampf gegen diese dumme Krankheit verloren. Nein, du hättest niemals aufgegeben – das war nicht dein Ding, egal wie dick es kam. Aber gegen die Natur hatte auch dein fränkischer Sturkopf zum Schluss keine Chance. Du kannst dir nicht vorstellen, wie es schmerzt, einen geduldigen, großzügigen, immer hilfsbereiten Menschen zu verlieren. Dich nicht mehr fragen zu können, nicht mehr von dir lernen zu dürfen, ist fast unvorstellbar. Du hast mir beigebracht, meine Modelle mit Feuer und Wasser zu betreiben, mit Werkzeug und Material sicher und geübt umzugehen. Jetzt werde ich ohne dein verschmitztes Lächeln, ohne dein Augenzwinkern auskommen müssen. Meine Gedanken sind bei deiner Familie. Mein tiefes Mitgefühl gilt deiner Frau und deinen Kindern, mit denen ich traure über den Verlust eines großen Menschen. Manfred, lieber Freund, ich werde dich nicht vergessen. Jedes Mal, wenn ich nun eine meiner Regner-Loks aus dem Regal nehme, wird es in meinem Herzen einen kleinen Stich geben. Und wenn sie dann auf meiner Gartenbahn leise schnaufend ihre Kreise zieht, werde ich mit Freude und auch mit Respekt an die vielen Stunden zurückdenken, die wir gemeinsam verbringen durften. Servus Manfred – bis irgendwann, in einer anderen Zeit und Welt und hoffentlich mit viel Dampf …“

Michael Bloß Chefredaktion MASCHINEN IM MODELLBAU

Maschinen im Modellbau 5¦13

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IN DER WERKSTATT 14 16 34

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Einfaches Streichmaß Exzenterdrehen im Dreibackenfutter Weichen stellen mit Switch2Track

BAUPLANVORSTELLUNG 28 62

Einzylinder-Dampfmaschine HW-DM 11

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Pustemaschine, Teil 2

UNTER DAMPF 8

TEST: Atmosphärische Dampfmaschine von Hielscher, Teil 1

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Mini-Dampfmaschine

MOTOREN

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TEST: Ringbom-Stirling von N. G. Models, Teil 2

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Daimler Zwillingsmotor von 1888 4-Takt-Vakuummotor

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TECHNIK-REPORT 36 26

35 Jahre Regner

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Dampftechnik im Stadtmuseum Werdau

Tag der offenen Tür im Dampfzentrum in Winterthur

STÄNDIGE RUBRIKEN 3 4 66

Inhalt & Editorial Markt und Meldungen/Termine Vorschau und Impressum

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MARKT & MELDUNGEN Pearl

und stabile Formung. So lässt sich mit dem beiliegenden Werkzeug das fertige Objekt ohne Beschädigung leicht von der Plattform lösen. Ein geschlossenes Gehäuse Der FreeSculpt hat gegenüber billigeren Bausätzen einen großen Vorteil: Er besitzt ein geschlossenes Gehäuse. So kommt während des Drucks kein Staub an das Objekt. Die Druckdaten lassen sich direkt vom PC per USB-Kabel an den Drucker übertragen oder per SD-Karte direkt am Drucker auslesen. Es werden drei Versionen angeboten: 3D-Drucker & Treiber für 799,90 €. 3D-Drucker mit professioneller 3D-Bearbeitungs-Software für 899,90 €. 3D-Kopierer/-Drucker mit professioneller 3D-Bearbeitungs-Software und professionellem Scanner für 1.099,90 €.

3D-Drucker sind immer noch selten in privaten Haushalten zu finden. Das mag sich nun ändern, denn Versandhändler Pearl hat ein leistungsfähiges Gerät im Angebot, das 3D-Objekte nicht nur druckt, sondern auch scannt. Auspacken und sofort drucken Der Drucker funktioniert nach dem Prinzip „Fused Deposition Modeling“ (FDM), das auch „Schmelzschichtung“ genannt wird. Zur Anwendung kommen ABS-Kunststoffe, die es bei Pearl in vielen Farben – und auch farblos – für 29,90 Euro pro Kilogramm gibt. Der Drucker ermöglicht Schichtdicken des 3D-Objekts von 0,15 bis 0,4 Millimeter und erreicht eine Druckgeschwindigkeit von 24 Kubikzentimetern pro Stunde. Die beheizte Plattform, auf der das 3D-Objekt entsteht, sorgt für eine präzise, gleichmäßige

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Kalender

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Datum

Veranstaltung

PLZ

Ort

Ansprechpartner Kontakt

E-Mail

31.08.01.09. 05.09.

14. Open Air Modellschautage

59071

Hamm, Maximilianpark

Siegfried Fischer

02381-22784

gsk.fi[email protected]

Bad Neuenahr-Ahrweiler

Wilhelm Scharrenbach

02641-28903

[email protected]

08.09.

10.09.

21.-22.09. 21.-22.09.

28.-29.09.

28.-29.09. 03.10.

06.10.

19.-20.10.

01.-03.11. 01.-03.11.

Stammtisch für techn. Funktionsmo53474 dellbau von 19.00 Uhr bis 22.00 Uhr 1. Steinbacher Moped- und Motorradt- 76534 reffen für Zweiräder bis Baujahr 1975 1. Dortmunder Dampfstammtisch ab 18.00 in der Gaststätte Haus Puschnik 8.MannheimDampf im TECHNOSEUM Modelbau live 2013 - Schau-, Schlepper- und Nachtfahren Dampftage von 10.00 Uhr bis 18.00 Uhr Dampftage Kassel Stammtisch für techn. Funktionsmodellbau von 19.00 Uhr bis 22.00 Uhr Modellbau- u. Modelleisenbahnbörse in der Turn- und Festhalle des VT Contwig 21. RETRO-TECHNICA Fribourg (Schweiz) im Forum Fribourg 12. Faszination Modellbau 12. Faszination Modellbau - „MODELLWERFT-Action auf dem Wasser“

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01.-03.11. Erlebnismesse SPIELidee

18106

07.11.

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Stammtisch für techn. Funktionsmodellbau von 19.00 Uhr bis 22.00 Uhr 09.-10.11. Hobby in Hessen

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Baden-Baden Steinbach, Poststr. 40 im Autohaus Karcher Dortmund (Hombruch), Grotenbachstr. 48 Mannheim Neumünster, Bad am Stadtwald, Hansaring 177 Eslohe, Homertstrasse 27

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Michael Hoffmann Michael Wilke

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Kassel, Wolfhager Str. 109 Bernd Scott Bad Neuenahr-Ahrweiler Wilhelm Scharrenbach Contwig, Schillerstr. 22 Volker Großmann

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Rostock, Zur HanseMesse 1-2 Bad Neuenahr-Ahrweiler Altenstadt/Hessen, Altenstadthalle Vogelsbergstr. 42

Mehr Termine im Internet unter http://maschinen.vth.de. Meldeschluss für die Ausgabe 6/2013 ist der 23.09.13

Homepage

Thomas Walter Wilhelm Scharrenbach Hans-Jürgen Heilmann

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Liebe Vereinsvorstände! Sie können Termine für die Maschinen im Modellbau direkt im Internet eingeben. Ein vorgefertigtes Formular finden Sie in der Rubrik Termine der Maschinen im Modellbau unter http://maschinen.vth.de Vielen Dank für Ihre Mithilfe!

Maschinen im Modellbau 5¦ 113

The Cool Tool Ungeübten Drechslern passiert es immer wieder, dass die Drechselauflage teilweise schmilzt, weil sie gegen das rotierende Holzwerkstück gedrückt wird. Daher hat Cool Tool eine Drechselauflage aus Metall entwickelt. Diese ähnelt in der Form der normalen Ausführung aus Kunststoff, bietet allerdings mehr Auflagefläche und kann auch weiter verstellt werden. Die neue Drechselauflage ML ist für Unimat1 Basic und Classic ein sinnvolles Upgrade. Ab sofort wird der Verzahnfräskopf nicht nur mit dem Werkzeug Modul 0,5, sondern zusätzlich auch mit einem Modul 1

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ausgeliefert. Daraus ergeben sich erweiterte Möglichkeiten für die Zahnradgeometrie. Als Ergänzung zu den geschliffenen 64-mm-Stahlfuttern wurden nun preiswerte Stahlfutter mit 45 mm Außendurchmesser entwickelt. Mit einer Rundlaufgenauigkeit von < 1/100 mm und der erhöhten Spannkraft stellen diese eine ideale Ergänzung zum Unimat ML System dar.

Info: TheCoolTool Fabriksgasse 15 2340 Moedling/Österreich Tel.: +43-22 36-89 26 66 Internet: www.thecooltool.com

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Bergbaumuseum Oelsnitz

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Kleinfräsmaschine im Eigenbau ISBN: 978-3-88180-448-8 Preis: 22,50 €

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Das große RC-Heli-Buch ISBN: 978-3-88180-423-3 Preis: 29,80 €

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Das große Buch des Modellflugs ISBN: 978-3-88180-793-7 Preis: 29,80 €

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4

Brushless-Motoren und -Regler ISBN: 978-3-88180-427-1 Preis: 19,80 €

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RC-Car Fahrwerktechnik ISBN: 978-3-88180-452-4 Preis: 28,90 €

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6

Hartlöten ISBN: 978-3-88180-437-0 Preis: 22,80 €

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7

Polizeiboote und Schiffe der Küstenwache ISBN: 978-3-88180-447-9 Preis: 18,50 €

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Savage-Story ISBN: 978-3-88180-426-4 Preis: 19,80 €

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Baumaschinenmodelle im Eigenbau ISBN: 978-3-88180-448-6 Preis: 18,00 €

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Bezug: Fachhandel

4-Backenfutter Stahl, Spannbereich: innen 1,5-25/52 mm, außen < 65mm

5. Dampf- und Modelltag am 22. September 2013 im Bergbaumuseum Oelsnitz mit faszinierender Ausstellung von Modelldampfmaschinen und vielen weiteren Aktionen für die ganze Familie. Rund um die größte noch funktionsfähige Dampfmaschine in Sachsen dreht sich der 5. Dampf- und Modelltag am Sonntag, den 22. September 2013 von 10 bis 17 Uhr. Erwartet werden weit über 100 faszinierende Dampf- und Heißluftmodelle. Weiterer Höhepunkt ist die 1.800 PS starke ZwillingsDampffördermaschine des Museums. Sie wird an diesem Tag im Stundentakt vorgeführt. Hautnah zu erleben ist sie durch die Möglichkeit, Bereiche zu betreten, die sonst gesperrt sind. Für Kinder wird ebenfalls eine Menge geboten. So wartet das neue, einmalige Kinderbergwerk auf junge „Bergleute“. Weiterhin gibt es Kinder-Mitmachaktionen und eine Dampflok-Hüpfburg. Parallel zum Dampftag lädt die Sonderausstellung „ALARM! – Einsatz im Museum!“ ein. Diese zeichnet eindrucksvoll die

Top Ten

Geschichte der Feuer- und Grubenwehr im sächsischen Steinkohlenbau nach. Präsentiert werden einzigartige und selten gezeigte Exponate, darunter eine Horch-Feuerwehr von 1936 und eine Handdruckspritze von 1850. Kontakt und nähere Informationen: Bergbaumuseum Oelsnitz/ Erzgebirge Pflockenstraße 09376 Oelsnitz/Erzgebirge Tel.: 03 72 98-93 94 0 Internet: www.bergbaumuseum-oelsnitz.de

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MARKT & MELDUNGEN

Lokomotive „Drache“ von Günter B

Dampfbahnclub Holstein In der Nacht vom 11. auf den 12. Juli wurde das Gelände des Dampfbahnclubs Holstein (www.dbc-h.de) in Schackendorf (in der Nähe von Bad Segeberg) von Einbrechern heimgesucht. Diese brachen sämtliche Abstellcontainer für das rollende Material sowie den Lokschuppen auf und entwendeten zwei (kohlebeheizte) Dampflokmodelle, die vermutlich mittels eines größeren Kraftfahrzeuges vom Gelände abtransportiert wurden. Gestohlen wurde die Lokomotive „Drache“ von Günter B., eine 2B Lokomotive auf der Spur 7 (Spurweite 184 mm, Maßstab M 1:8), Gewicht ca. 100 kg. Diese Maschine ist ein Unikat und wurde von Herrn B in jahrelanger Arbeit komplett selbst gebaut. Der dreiachsige Bedientender wurde von den Dieben zurückgelassen. Ferner wurde die Lok „99211“ von Friedrich D. gestohlen, ein Kleinserienmodell der Fa. Zimmermann aus Öhringen. Diese Lok

GEAR-FLON Unter dem Namen Gear-Flon sind harzund säurefreies Hochleistungsfett und -Öl auf PTFE/TEFLON-Basis mit extremen Schmiereigenschaften auf Metall, Kunststoff und Holz erhältlich. Die PTFE-Moleküle gehen eine feste Verbindung im Mikrobereich der Oberfläche ein und glätten so die kleinsten Unebenheiten. Reibung wird um bis zu 80% verringert. Selbst wenn kein Fett mehr sichtbar ist, bildet der Schutzfilm eine Trockenschmierung mit Notlaufeigenschaften. Weiterhin kann man Gear-Flon Hochleistungsfett als Lang-

läuft auf der Spur 5 (127 mm und Maßstab M 1:10, Gewicht ca. 120 kg). Auffällig an dieser Lokomotive ist der eingebaute Ersatzkessel aus Edelstahl, der sie zu einem gegenüber den Schwestermaschinen leicht erkennbaren Einzelstück macht. Die 99211 wurde zusammen mit ihrem Transportgestell aus dem Lokschuppen entwendet, der Bedienwagen wurde von den Dieben ebenfalls zurückgelassen. Der Dampfbahnclub Holstein möchte auf diesem Weg alle Eisenbahnfreunde bitten, falls ihnen diese Modelle angeboten werden oder falls diese auf einer Ausstellung auftauchen sollten, sich sofort mit sachdienlichen Hinweisen an die Polizei zu wenden. Der Einbruch auf unserem Gelände wurde von der zuständigen Kriminalpolizei aufgenommen. Wir hoffen sehr, dass durch Ihre Mithilfe diese Dampflokmodelle wiedergefunden werden und den Besitzern zurückgegeben werden können.

Lok „99211“ von Friedrich D.

zeitkonservierung mit trockener Oberfläche bei nicht beweglichen Teilen einsetzen. Einfach auftragen und ca. 2 Stunden oder über Nacht einwirken lassen, danach überschüssiges Fett abwischen. Beständig gegen alle äußeren Einflüsse wie Feuchtigkeit, (Salz-)Wasser, Handschweiß oder Treibstoff. Temperaturbeständig von tiefen Minusgraden bis zu hohen Plusgraden. Rostbildung und Korrosion werden verhindert, Schmutz haftet nicht an. Eine mehrmalige Anwendung verstärkt den Effekt. Info & Bezug Bezug: Fachhandel Info: GEAR-FLON Hauptstr. 61, 67829 Callbach Tel.: 0 67 53-12 41 55 Internet: www.gear-flon.de

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TS-Modelldampfmaschinen Neu im Programm von TS-Modelldampfmaschinen befindet sich der Motor „Hans“. Hans ist ein klassisch aufgebauter, liegender Einzylinder-Viertaktmotor, wie er vielmals um die Jahrhundertwende für den Stationärbetrieb gebaut wurde. Die Kühlung erfolgt nach dem bewährten Verdampfer-Prinzip. Durch dieses wird der Motor auch nach längerer Betriebszeit noch sicher gekühlt. Der Motor besitzt einen Drosselvergaser, mit dem sich die Drehzahl ohne Probleme regeln lässt. Der Betrieb erfolgt mit Waschbenzin. Ein Betrieb mit herkömmlichem Campinggas ist über denselben Vergaser ebenfalls möglich. Es wird nur ein geeigneter Druckregler benötigt. Durch den Gasbetrieb werden unangenehme Gerüche weitestgehend vermieden. Die Zündung des Motors erfolgt über eine Zündspule mit Unterbrecher. Erhältlich ist der Motor als Gussteilesatz mit acht Gussteilen in Alu und Grauguss sowie ein Stück Rundguss für die Laufbuchse. Zeichnungsunterlagen sind im Preis von 240,- € enthalten. Der Motor wird außerdem fertig aufgebaut, lackiert und funktionstüchtig mit dem abgebildeten Holzunterbau zum Preis von 1200,- € angeboten. Da ein fertig aufgebauter Motor nur auf Bestellung gefertigt wird, sollte vorab die Lieferzeit erfragt werden. Info und Bezug TS-Modelldampfmaschinen Torsten Schür Kurhausstraße 17, 09548 Seiffen Tel.: 037362/76825 Internet: www.ts-modelldampfmaschinen.de Technische Daten (ohne Unterbau) Bohrung: 28 mm Hub: 40 mm Gesamthöhe: ca. 245 mm Breite: ca. 155 mm Gesamtlänge: ca. 290 mm Schwungrad: 155 mm Treibstoff: Waschbenzin/Campinggas (Propan/Butan) Betriebsspannung: 12 V Drehzahl mit Regler: ca. 400-700 U/min Einlass: Schnüffelventil Auslass: gesteuert Farbe: Hellelfenbein (auch andere Farben möglich)

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UNTER DAMPF

Atmosphärische Dam Das Modell von Lutz Hielscher im Test – Teil 1 Frank Kind Die atmosphärische Dampfmaschine ist ein wenig das Stiefkind in der Beschäftigung mit historischer Dampftechnik. Das nimmt zunächst nicht wunder, da erst die von James Watt 1769 patentierte Niederdruckdampfmaschine (Fig. 1) ein entwicklungsfähiges Potenzial aufwies und damit – wörtlich wie im übertragenen Sinne – zum „Motor“ der Industriellen Revolution werden konnte. Der allererste Dampfantrieb, von dem wir

heute wissen, war die „Aeolipile“ des Heron von Alexandria (Fig. 2), eines antiken griechischen Physikers, dessen Lebensdaten umstritten sind (die sogenannte „Heronische Frage“). Die Aeolipile, auch Heron-Ball genannt, funktioniert als (Druck-)Luft- wie als Dampfmaschine. In letzterem Fall stellt sie eine Art Axialdampfturbine mit Reaktionsläufer dar. Der im Kessel erzeugte Dampf gelangt durch zwei rechtwinklig gebogene Zuleitungsrohre, die zugleich die Achse bilden, in die Läuferkugel und aus dieser über

zwei entgegengesetzt radial angebrachte, wiederum rechtwinklig gebogene Rohre ins Freie. Einen praktischen Nutzen hatte der Heron-Ball, soweit bekannt ist, nicht. Anders die atmosphärische Dampfmaschine – sie stellt gewissermaßen den Embryonalzustand jener Dampfantriebe dar, die für die frühe Montanindustrie in England unverzichtbar wurden. Schon aus dieser Sicht ist es verdienstvoll, dass die Firma „Lutz Hielscher – Technische Spielwaren & Dampfmaschinen“ einen

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UNTER DAMPF

pfmaschine anno 1712 Bausatz anbietet, der die atmosphärische Dampfmaschine gewissermaßen wieder aufleben lässt. Im zweiten Teil dieses Beitrags sollen Bau und Betrieb des Modells näher beschrieben werden. Um aber zu verstehen, wie die atmosphärische Dampfmaschine funktioniert und warum sie wärmetechnisch eine „Sackgasse“ darstellte, sei dem Testbericht eine kurze Darstellung ihrer Geschichte und ihres prinzipiellen Aufbaus vorangestellt.

Die „Luft“ hat Kraft Die Erfindung der atmosphärischen Dampfmaschine beruhte vermutlich auf zwei Entdeckungen:

1. Wasserdampf hat Kraft und kann eine Mechanik bewegen – doch das wusste man schon im Griechenland der Spätantike. 2. Die Luft ist nicht einfach ein schwereloses Gas, sondern sie hat Masse und übt somit – buchstäblich – Druck aus, d. h. eine Kraft, die man nutzen kann. Letztere Entdeckung, den „Luftdruck“, führte sehr plastisch Otto von Guericke vor Augen – in seinem berühmten Versuch mit den „Magdeburger Halbkugeln“. (Fig. 3) Guericke fügte im Sommer 1657 zwei große Halbkugeln aus Kupfer mittels einer Dichtung zusammen und pumpte aus ihnen die Luft. Nun wurden vor jede Halbkugel Pferde gespannt, welche die Hälften auseinander-

reißen sollten, was aber nicht gelang. Wieder mit Luft gefüllt, fielen die Kugeln dagegen von selbst auseinander. Bei einem anderen Versuch ließ Guericke einen Zylinder mit beweglichem Kolben aufstellen. An dem Kolben war ein Seil befestigt, das über eine Umlenkrolle lief und von 50 Männern festgehalten wurde. Als Guericke damit begann, die Luft aus dem Zylinder abzusaugen, gelang es den Männern nicht, den Kolben in der Schwebe zu halten. Spätestens damit war das geistige Fundament für die Entwicklung der atmosphärischen Dampfmaschine gelegt. Es vergingen aber noch Jahrzehnte, bis man – Ende des 17. Jahrhunderts – damit begann, Maschinen

 Fig. 1: James Watts berühmte Niederdruckdampfmaschine nach dem Patent von 1769 (Bild: Lit. 2)

Fig. 3: Kupferstich von Gaspar Schott zu Otto von Guerickes Halbkugel-Experiment (Bild: Lit. 3) 

Fig. 2: Die „Dampfturbine“ des Heron von Alexandria (Bild: F. Kind)

Fig. 4: Er entdeckte das Prinzip der atmosphärischen Dampfmaschine – Denis Papin (Bild: Lit. 3) Maschinen im Modellbau 5¦ 13

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UNTER DAMPF zu entwickeln, welche die Kraft des Wasserdampfes arbeiten lassen konnten. Inzwischen hatte die Erforschung der Naturgesetze, besonders in der Physik, auf breiter Basis begonnen. Wie viel thermodynamisches Verständnis, ohne dass man dies so genannt hätte, bereits vorhanden war, offenbarte gleich die erste Maschine mit Nutzung des Atmosphärendrucks.

Papin und Savery Den Anfang machte der französische Naturgelehrte Denis Papin (Fig. 4), der von 1647 bis (vermutlich) 1712 lebte. Nachdem er den ersten „Schnellkochtopf“ entwickelt hatte (1681 in Paris patentiert), baute er 1690 in Marburg die erste „atmosphärische Dampfmaschine“ – nun ja, ein Aggregat von noch recht primitiver Form. Diese „Maschine“

Fig. 5: Dampfzylinder von Denis Papin

arbeitete mit einem auf einer Seite offenen Zylinder; im Arbeitsraum unterhalb des Kolbens befand sich etwas Wasser, das bis zur Verdampfung erhitzt wurde. Der Kolben bewegte sich dadurch nach oben. Wurde nun der Zylinder außen mit Wasser gekühlt, kondensierte der Dampf und unterhalb des Kolbens bildete sich ein Unterdruck. Da auf der offenen Seite atmosphärischer Luftdruck herrschte, entstand zwischen Außen- und Innenraum ein Druckgefälle. Der Kolben bewegte sich zurück in die Ausgangsstellung, bis das zuvor kondensierte Wasser aufgrund neuerlicher Wärmezufuhr wieder verdampfte. Denis Papins erste Maschine diente wohl nur Demonstrationszwecken, kaum anders der Dampfzylinder (Fig. 5), den er baute. Immerhin, das Funktionsprinzip der atmosphärischen Dampfmaschine war erfunden:

Fig. 7: Savery baute die erste Dampfpumpe (Bild: Lit. 3)

Fig. 6: Das verdampfte Wasser treibt den Kolben aufwärts; die Kondensation des Dampfes erzeugt einen Unterdruck gegenüber der Außenseite (Bild: F. Kind)

die abwechselnde oder sich ergänzende Wirkung von Dampf- und Luftdruck in einem Aggregat (Fig. 6). Auch wenn Denis Papin noch ein – leider rasch verloren gegangenes bzw. abgebrochenes – Dampfboot gebaut haben soll, es blieb dem Engländer Thomas Savery (1650–1715; Fig. 7) vorbehalten, aus der Entdeckung der Wärmekraft praktische Konsequenzen zu ziehen. Er konstruierte eine kolbenlose Dampfpumpe, die 1698 patentiert und ein Jahr später als Modell der Royal Society in London vorgeführt wurde. Zwar enthielt sein Patent weder eine Funktionsbeschreibung noch eine Skizze, doch machte die Demonstration vor Gelehrten wie auch seine Abhandlung „The Miner‘s Friend; or, An Engine to Raise Water by Fire“ („Bergmanns Freund oder eine Maschine zum Heben von Wasser durch Feuer“)“ die Erfindung bekannt genug, um eine Chance zur Verwirklichung zu erhalten. Saverys Pumpe besteht aus zwei Druckbehältern (Fig. 8), die jeweils über Rückschlagventile mit der Saug- (Einlass) und Druckleitung (Auslass) verbunden sind. Im Betrieb werden die Druckbehälter abwechselnd durch einen Steuerhahn mit Dampf beaufschlagt. Der heiße Dampf dehnt sich im Behälter aus und drückt das Wasser über ein Rückschlagventil in die Druckleitung. Die Dampfzufuhr wird gestoppt. Mit beginnender Kondensation reicht der Druck für die Pumpwirkung nicht mehr aus, das Rückschlagventil der Druckleitung schließt. Zur Beschleunigung der Kondensation werden die Druckbehälter von außen mit Wasser gekühlt; dies erhöht die Pumpfrequenz, die Pumpe arbeitet also schneller. Mit weiterer Kondensation sinkt der Druck im Druckbehälter unter den Außendruck. Diese Druckdifferenz drückt das Wasser aus der Saugleitung über das Ventil in den Behälter. Das einströmende Wasser führt zu einer weiteren Kondensation des Dampfes. Mit Öffnung des Steuerhahns kommt wieder Dampf in den Druckbehälter und der Kreislauf beginnt erneut. Saverys Dampfpumpe war wenig leistungsfähig. Sie konnte die Wassersäule nur um etwa 12 m heben; für größere Förderhöhen mussten mehrere Pumpen hintereinander geschaltet werden. Auch dürfte der Dampf keinen höheren Druck gehabt haben, als der Siedetemperatur bei Atmosphärendruck entspricht. Die verwendeten Materialien (Stahl, Kupfer etc.) wie auch ihre Verbindungstechnik (Vernietungen) ließen keine höheren Drücke zu, und noch 50 Jahre später, als Maschinen im Modellbau 5¦ 13

UNTER DAMPF James Watt die Bühne der Dampftechnik betrat, war man in dieser Hinsicht kaum weiter gekommen. Energietechnisch sehr ungünstig war, dass der Dampf das zu pumpende Wasser erwärmte. Der thermische Wirkungsgrad lag im Promillebereich und der Kohlebedarf war entsprechend hoch. Die Pumpe konnte praktisch nur in oder in der Nähe von Kohlebergwerken verwendet werden. Einen gewissen Fortschritt brachte da die Konstruktion einer Grubenentwässerungsanlage, für die ein Landsmann Saverys verantwortlich zeichnete: Thomas Newcomen.

Die Maschine von Newcomen Von Thomas Newcomen scheint es keine Abbildung zu geben. Aber das passt vielleicht zu einem Händler und Erfinder, der auch baptistischer Laienprediger war und in seinem Bezug zum christlichen Glauben ein wenig an den viel später geborenen Schotten und Erfinder des Heißluftmotors, Robert Stirling, erinnert. Thomas Newcomen wurde am 26. Februar 1663 in Dartmouth, Devon geboren und starb am 5. August 1729 in London. Er arbeitete als Schmied und Eisenwarenhändler und bediente einige große Bergwerksgesellschaften mit seinen Waren. Weil die Bergwerke immer größere Tiefen erschlossen, benötigte man dringend leistungsfähige Maschinen für das Abpumpen des in die Stollen eindringenden Grundwassers. Newcomen entwickelte in etwa zehnjähriger Arbeit eine atmosphärische Dampfmaschine, die der Dampfpumpe von Thomas Savery deutlich überlegen war. Saverys schon erwähntes Patent war allerdings so weitreichend formuliert, dass Newcomen seine eigene Maschine nicht patentieren lassen konnte. So schloss er sich mit Savery zur Verwertung seiner Erfindung zusammen. Bei Newcomens atmosphärischer Dampfmaschine (Fig. 9) bilden Pumpe und Antrieb je eine eigene Einheit. Dampfkessel und Zylinder sind getrennt und ein großer Balancier (Doppelhebel) verbindet die Kolbenstange des Zylinders auf der einen Seite mit der Kolbenstange der Pumpe auf der anderen Seite. Die Kühlung des Zylinderarbeitsraums erfolgt jedoch nicht mehr von außen, sondern direkt von innen mittels einer Wassereinspritzpumpe. Demnach funktioniert die Maschine so, dass zunächst Dampf in den Arbeitsraum unterhalb des Kolbens strömt, wodurch der Kolben und infolgedessen der zugehörige Arm des Balanciers gehoben, die beiden Pumpenkolben dagegen – auch vermittels der Schwerkraft – Maschinen im Modellbau 5¦ 13

Fig 8: Skizze zu Saverys Dampf-Wasserpumpe (Bild: Lit. 3)

Fig. 9: Darstellung von Newcomens Maschine aus „Meyers Universallexikon“ von 1890 (Bild: Lit. 3)

Fig. 10: Newcomens Maschine von 1712 in einer anderen, etwas genaueren Darstellung (Bild: Lit. 2)

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UNTER DAMPF gesenkt werden. Der größere Kolben dient dabei der Wasserförderung als solcher, der kleinere füllt einen Überlaufbehälter, mit dem einerseits der Dampfkolben von oben benetzt werden kann, andererseits das handbetätigte Einspritzventil seinen Wasserzulauf erhält. Hat der Arbeitskolben eine bestimmte Höhe erreicht, wird das Einspritzventil von Hand betätigt; das in den Zylinder gelangende Wasser lässt den Dampf kondensieren und unterhalb des Kolbens ein Vakuum entstehen. Wie bei Papins Maschine bildet sich ein Druckgefälle zwischen Arbeitsraum und Außenluft, bei dem der atmosphärische Luftdruck den Arbeitskolben nach unten, zurück in die Ausgangslage, drückt. Es handelt sich also um eine doppelt wirkende Maschine, nur dass bei Kolben-Hinund Rückgang abwechselnd der Dampfdruck und der atmosphärische Luftdruck – zuzüglich der unterstützenden Wirkung der Schwerkraft – genutzt werden. (Fig. 10) Es leuchtet ein, dass der thermische Wirkungsgrad auch dieser Maschine noch sehr niedrig ist, denn aus heutiger Sicht erscheint es unsinnig, das Arbeitsmedium erst mittels reichlich Wärme zu erzeugen und es dann noch im Arbeitsraum mit seinen „schädlichen Flächen“ wieder abzukühlen. Aber damals vermochte man eben keine besseren Maschi-

NEU

Fig. 11: Das Dampfmaschinenmodell von Hielscher in der Bauphase (Bild: F. Kind)

nen zu entwickeln und zu bauen. Wärmelehre und Fertigungstechnik steckten ja noch in den Kinderschuhen. Das ist natürlich kein Grund, die atmosphärische Dampfmaschine technikhistorisch wie im Funktionsmodellbau zu ignorieren – im Gegenteil. Im zweiten Teil dieses Berichts soll der Bausatz von Lutz Hielscher (Fig. 11) seine gebührende Beachtung finden. (Fortsetzung folgt)

Quellen und Literatur (1) www.hielscher-dampfmodelle.de (2) Wolfgang Stoffels, Lokomotivbau und Dampftechnik, Herrsching 1991 (3) Wikipedia-Artikel zu den Stich-/ Suchwörtern „Heron von Alexandria“, „Otto von Guericke“, „Denis Papin“, „Thomas Savery“ und „Thomas Newcomen“

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Stückliste Pos.

Anz. Benennung

Material

Abnessungen

1

1

Führungsplatte

Flach-Alu

40×20× 6 mm

2

1

Deckplatte

Flach-Alu

40×20× 6 mm

3

1

Feststellrad

Rundmessing

15 mm

4

1

Stahllineal

Fertigteil (Zukaufteil) 150 mm

5

2

Zylinderkopfschraube

M3×8

6

2

Federring

M3

7

1

Innensechskantschr.

M3×10

 Die Einzelteile: mehr braucht es nicht Maschinen im Modellbau 5¦ 13

IN DER WERKSTATT

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Maschinen im Modellbau 5¦ 13

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IN DER WERKSTATT

Exzenterdrehen im Dr Bernd Kuhfuss Beim Modellbau von Dampfmaschinen, Motoren, Kolbenpumpen etc. müssen Teile mit versetzten Drehmitten angefertigt werden, z. B. Kurbelwellen oder Steuerscheiben. Es gibt verschiedene grundsätzlich geeignete Methoden, teils mit recht unterschiedlichem Aufwand. Eine sehr gute Übersicht, die vor allem auch die Möglichkeiten der Modellbauwerkstatt berücksichtigt, gibt Jürgen Eichardt in seinem Buch „Drehen für Modellbauer“, Band 2 (VTH-Bestell-Nr.: 310 2114, Preis: 17,00 €). Klassisch ist das 4-Backenfutter mit unabhängig voneinander einstellbaren Backen. Der zu drehende Exzenter sollte vorzentriert sein, sodass man mit der Reitstockspitze gut gegenlagern kann und relativ schnell zu der gewünschten Einstellung kommt. Des Weiteren gibt es aufwändigere Methoden, z. B. ein kleineres 3-Backenfutter in einem 4-Backenfutter außermittig zu spannen, was besonders dann vorteilhaft ist, wenn eine größere Zahl an gleichen Teilen zu fertigen ist. Letztere Methoden bedingen allerdings, dass man

Bild 1: Spannzylinder. Die Stifte dienen zum Festlegen und zum genauen Fixieren der Lage der Kurbelwange.

Bild 2: Drehen des Hubzapfens mit dem Stechstahl, das linke Wellenende ist in der Exzenterbohrung mit Klemmschrauben M4 fixiert, zusätzlich dienen die Stifte als Formschluss Maschinen im Modellbau 5¦ 13

IN DER WERKSTATT

reibackenfutter über die entsprechende Spanntechnik verfügt, die bei guten Spannfuttern nicht gerade zum Schnäppchenpreis zu haben ist. Mit unserem Standard-3-Backenfutter können wir ebenfalls – in gewissen Grenzen – exzentrisch drehen. Zwei Verfahren möchte ich näher vorstellen, die ich in meiner Modellbauliteratur zum ersten Mal in dem Büchlein „Building a vertical steam engine from castings“ von Andrew Smith (1980) fand. Er beschreibt darin sehr detailliert den Bau einer Stuart 10-V-Dampfmaschine. Da wäre zunächst für die Bearbeitung der Kurbelwelle die Aufnahme in einer eigens gefertigten Vorrichtung (Bild 1, Bild 2). Eines der fertig gedrehten Wellenenden wird in der exzentrischen Bohrung geklemmt, diese Bohrung wiederum wird auf der Fräsmaschine nach Koordinaten gebohrt und auf Fertigmaß (= Istmaß der Welle) gerieben.

Alternativ ist die Fertigung des Spannstücks auch nach der unten stehenden zweiten Methode des exzentrischen Drehens möglich. Diese Spanntechnik für Kurbelwellen ist bei weitem steifer als die verbreitete Methode zwischen Spitzen mit aufgeklemmten Spannarmen. Der Steifigkeitsgewinn gilt natürlich besonders dann, wenn der Spannzylinder (hier mit Ø 50 mm) in der Spindelbohrung durchgesteckt und somit kurz gespannt werden kann – meine Emco Compact 5 hat allerdings nur einen Durchlass von 16 mm, man braucht also schon eine richtig große Drehmaschine und das bei einer im Verhältnis dazu relativ kleinen Kurbelwelle. Aber auch so, d. h. mit auskragendem Spannzylinder, geht das Drehen des Hubzapfens problemlos von der Hand. Das zweite Verfahren des exzentrischen Drehens im 3-Backenfutter ist besonders

Bild 3: Ausgangsgeometrie beim zentrischen Spannen dann elegant zu machen, wenn es sich um Teile aus zylindrischem Halbzeug handelt und das Verhältnis von Exzentrizität zu Werkstückdurchmesser nicht zu groß wird, da die Backen das außermittige Teil weiterhin sicher spannen müssen. Die Exzentrizität wird bei dieser Technik erreicht, indem unter eine Backe ein Beilagestück mit eingespannt wird. Für den zu fertigenden Exzenter des VentilAnzeige

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Bild 4: Berechnung der Sekantenlänge s

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IN DER WERKSTATT Diese Sekante muss nun in der realen Spannsituation eingerichtet werden. Dazu müssen wir die 3 Backen so auf einen (noch unbekannten) Durchmesser einstellen, dass zwischen den unteren Backen genau dieser Wert erreicht wird. Hierfür gelten die Beziehungen gemäß der nächsten Skizze in Bild 5. Der gesuchte Spanndurchmesser ist jetzt

Abschließend berechnen wir die Beilage:

oder mit allen Größen eingesetzt

  Bild 6, 7: Fräsen der Beilage mit dem Flycutter. Durch Nullen des Tasters auf der Parallelunterlage im Schraubstock kann die Fertigung sehr genau kontrolliert werden

triebs der 10 V wird die erforderliche Stärke von A. Smith mit 3,5 mm direkt angegeben. Der von mir wegen seiner unglaublichen praktischen Kenntnisse und Fähigkeiten sehr geschätzte Jürgen Eichardt beschreibt beide Methoden ebenfalls, die erste in leicht abgewandelter Form. Er gibt an, dass für die Bestimmung des Beilagestücks „gerechnet oder gezeichnet werden muss“, die Zeichnung sollte bis zu 10-fach vergrößert werden, um eine ausreichende Genauigkeit zu erhalten. Wie berechnet man nun aber die Beilage? Mit ein wenig Trigonometrie kommt man schnell zum Ziel und den allgemeinen Berechnungsgang möchte ich hier gern vorstellen. (Nur am Rande und zur Ergänzung: CAD-Systeme liefern ebenfalls den genauen Wert, aber das hat ja nicht jeder. Die folgende Rechnung ist „auf´s P“ genau und braucht nur einen simplen Taschenrechner).

Berechnung der Beilage Vorausgesetzt wird eine Ausgangkonfiguration wie in Bild 3 dargestellt. Das zylindrische Werkstück ist ohne Exzentrizität im Futter in Symmetriestellung gespannt. Die lotrechte Höhe zwischen den unteren Backen ist

In dieser Beziehung tauchen nur noch die bekannten Werte r und e auf. Ein Beispiel: Für die Stuart 10 V beträgt der Durchmesser des Exzenters 15,84 mm, die Exzentrizität soll 2,4 mm sein. Laut Formel berechnen wir

= 60° wird

Wir vergrößern jetzt gedanklich den Winkel M, wodurch das Werkstück weiter zwischen die Spannbacken nach unten wandert (eigentlich natürlich 2 × M, wegen der Symmetrie reicht aber die Betrachtung der halben Seite). Dies erfolgt solange, bis sich die Lotrechte um das Maß der gewünschten Exzentrizität e verringert hat. Später wird das dann praktisch durch Vergrößerung des Spanndurchmessers erreicht, was bezüglich der Relativposition, d.h. Auflagepunkte des Teils auf den beiden unteren Backen, die gleiche Wirkung hat. Nun haben wir die Situation wie in Bild 4 dargestellt.

Andrew Smith empfiehlt, ein Stück Rundmaterial dieser Länge abzustechen, ich habe stattdessen ein kleines Alu-Stück gefräst. (Bild 6, Bild 7). Die Spannsituation zeigt Bild 8. Das abschließende Prüfen des Exzenters mit dem Digital-Messtaster zeigt einen Hub von 4,82 mm (Hub = doppelte Exzentrizität) nach Montage auf der Kurbelwelle der 10 V. Für mein Empfinden ist damit diese Methode die genaueste, ich würde mir jedenfalls kaum zutrauen, ein Teil auf 0,01 mm anzuzeichnen, zu zentrieren und auszurichten! Ich wünsche viel Freude und Erfolg beim Exzenterherstellen! Maschinen im Modellbau 5¦ 13

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Bild 8: Drehen des Exzenters, das Beilagestück befindet sich unter der Spannbacke in 11 Uhr-Position

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MOTOREN

Ringbom-Stirling von N. G. Models – Teil 2 Ein Bausatzmodell für Fortgeschrittene

Maschinen im Modellbau 5¦ 13

test MOTOREN

Jörg Seinige Der Ringbom-Stirling von N. G. Models ist kein einfacher Montagesatz, sondern verlangt ein bisschen Handarbeit und Kenntnisse im Modellbau. Im zweiten Teil des Testberichts wird das Modell fertiggestellt und in Betrieb genommen. Teil 10: Die Kurbelwelle ... ... wurde aus drei Teilen zusammengesetzt. Das beiliegende Material ist knapp bemessen und man muss sich rechtzeitig klarmachen, was wo benötigt wird. Ich habe die Kurbelwelle etwas aufwendiger gestaltet, indem ich zunächst eine flache Scheibe drehte, in deren Zentrum ich zeichnungsgemäß eine Bohrung der Größe 5H7 für die Hauptwelle einbrachte. Auch konnte der Achsversatz von 6 mm angerissen, gekörnt und mit 3H7 für den Kurbelzapfen gebohrt werden. Von der „schweren“ Seite der Scheibe fräste ich Material weg, presste im Anschluss einen Ring über das Ganze, überdrehte nochmals und polierte das Teil auf. Die Wellen waren schnell zugeschnitten und auf Länge geplant, sodass sie eingepresst werden konnten. (Bilder 21 und 22) Für die richtige Positionierung der Kurbelwelle

zwischen den Kugellagern wurden Abstandshülsen aus V2A angefertigt. Die Längen ergeben sich beim Probeaufbau der Maschine. (Bild 30)

Teil 11: Der Verdrängerkolben ... ... bestand aus nur zwei anzufertigenden Teilen: der 5-mm-Kolbenstange, die als gezogenes Material beilag, und dem Kolben selbst. Dieser wurde wieder aus Aluminium gedreht und musste gegenüber der Maßangabe in der Zeichnung dem kleinen Glaskolben-Innendurchmesser angepasst werden. Wichtig war, den Einstich für den O-Ring stufenweise zu drehen. Zwischendurch musste der O-Ring aufgezogen und der Sitz des Glaskolbens vorsichtig probiert werden. Als alles gut passte, erhielt der Kolben eine Zentrierung und eine 5H7-Bohrung für die Kolbenstange. Danach konnte der Kolben

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Maschinen im Modellbau 5¦ 13

abgestochen und umseitig auf Länge plan gedreht werden. Um den Druck aus dem kleinen Glaszylinder nach außen zu leiten, wurde der Kolben noch mit einer 2-mmBelüftungsbohrung versehen. Es folgte das Verbinden von Kolben und Kolbenstange, zur Sicherheit mit 2-K-Kleber. Nach dem Aufsetzen des Glaszylinders war auch dieses Bauteil montagefertig. (Bild 23)

Teil 12: Der Verdrängerzylinder ... ... war in seiner Herstellung schon etwas anspruchsvoller, da in der Bohrung Absätze und ein O-Ring-Einstich einzubringen waren. Verwendet wurde auch hier das beigefügte Aluminium, das sich im Übrigen sehr gut bearbeiten ließ. Es wurde zunächst wieder geplant, zentriert und mit 5 mm gebohrt. Anschließend drehte ich den Zapfen für das Montagegewinde; der Zylinder wurde außen vorgedreht. Anstelle des Gewindes à M10×0,5 wurde ein M12×1-Gewinde geschnitten. Zum einen hatte ich keinen passenden Gewindeschneider, zum anderen wollte ich eine Messinglaufbuchse in den Alu-Zylinder einsetzen. (Bild 24)

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MOTOREN Nun wurden die Kühlrippen mit einem HSS-Drehstahl eingestochen und leicht gefast. Zur Stabilisierung des Drehteils setzte ich die mitlaufende Körnerspitze ein. (Bild 25) Es wurde dann umgespannt und das Teil von der anderen Seite bearbeitet. Zunächst wurde der Durchmesser von 14,5 mm ausgedreht, dann das Maß 8H7 für die Messinglaufbuchse gerieben. Beim 17-mm-Durchmesser gab auch hier wieder der einzusetzende VerdrängerGlaszylinder das Maß vor. Der Einstich für den O-Ring musste vorsichtig an das Maß für einen straffen Sitz des Glaszylinders angepasst werden. Mit einem Diamant-Schleifkörper versah ich die beiden Glaszylinder vorsichtig mit einer flachen Fase, um die Montage zu erleichtern. (Bilder 26 und 27) Es fehlte noch die Querbohrung für die Verbindung zum Arbeitskolben. Aus der Zeichnung ging nicht hervor, wie die Befestigung ausgeführt werden sollte; lediglich eine 4-mm-Bohrung war eingezeichnet. Ein

Problem sah ich beim Einkleben des Verbindungsrohres in den Zylinder auf mich zukommen, denn die Endmontage hätte sich dann weitaus umständlicher gestaltet. So wurde eine lösbare Verbindung realisiert, die mit einem O-Ring gut abdichtet. (Abb. 2 und Bild 28). Da der Verdrängerzylinder in den Maschinenständer eingeschraubt wird, kann man erst nach einer Probemontage die senkrechte Position für die Bohrung des Verbindungsrohres ermitteln. Alternativ könnte man das Gewinde länger ausführen und den Verdrängerzylinder mit einer Mutter am Maschinenständer befestigen. (Abb. 2) In der Zeichnung ist auf der Welle des Verdrängerkolbens ein Einstich eingezeichnet, jedoch nicht bemaßt. Dieser Einstich dient als Lager für einen ORing, der den Kolbenhub begrenzen soll. Ich habe den Einstich weggelassen und einen Stellring angefertigt. Dieser konnte mit einer Stiftschraube auf der Welle festgesetzt werden

und bietet so die Möglichkeit, den Hub zu justieren. (Bild 29) Als auch dieses Drehteil poliert war, konnte ich mich an die nächste Arbeit heranwagen.

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Teil 16: Die Maschinengrundplatte ...

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Teil 13: Ein Verbindungsrohr ... ... aus Messing mit 5 mm Durchmesser. Es leitet den Druck vom Verdrängerkolben nach unten durch die Grundplatte zum Arbeitskolben. Auch hier verwendete ich der Optik wegen ein entsprechendes V2A-Rohr. Dieses Rohr erhielt zwei Einstiche für entsprechende O-Ringe. Damit das Rohr nicht nach unten herausrutschen kann, wurde noch ein Ziersockel mit Stiftschraube angefertigt. (Abb. 2)

Teile 14 und 15: Ein Glaszylinderpaar ... ... für den Verdrängungskolben, das bereits fertig abgelängt dem Materialsatz beilag. Die Passgenauigkeit war gut, sodass sie sich sauber verarbeiten ließen.

... war, wie schon erwähnt, kein Teil des Materialsatzes und musste aus dem eigenen Bestand ergänzt werden. Ich verwendete hierzu eine Aluminiumplatte mit 4 mm Stärke und führte sie etwas länger als laut Zeichnung aus. Da die in der Zeichnung angegebenen Lochabstände nicht übereinstimmten, wurde zunächst ein Hilfsbrett winklig zugeschnitten, eine Mittellinie eingezeichnet und der Motor darauf aufgebaut. So war es möglich, die genauen Positionen der einzelnen Bauteile auf der Grundplatte zu bestimmen und die Bohrungen zu markieren. (Bild 30) Als dies geschehen war, konnten die Bohrungen auf die Aluminiumplatte übertragen werden. Die Platte wurde noch rundum mit einer Hohlkehle versehen, geschliffen und für das Lackieren vorbereitet. (Bild 31)

Teil 17: Der Maschinensockel ... ... muss aus eigenem Material hergestellt werden. Zu den üblichen gedeckten Farben passt besser ein Edelholz wie Nussbaum oder Mahagoni. Die frischen und kräftigen Farben des hier beschriebenen Motors kommen dagegen eher mit einem schlichten, hellen Buchenholzbrett zur Geltung. Im Übrigen war die Anfertigung des Sockels eine schöne Abwechslung zur Metallbearbeitung und dürfte keine größeren Schwierigkeiten bereiten. Maschinen im Modellbau 5¦ 13

test MOTOREN Die in der Zeichnung vorgegebene Sokkelhöhe von 36 mm erschien mir zu massiv, sodass bei mir ein 24-mm-Brett Verwendung fand. Für die Verbindung von Verdrängerund Arbeitskolben war es erforderlich, von unten eine Verbindungsnut in den Sockel zu fräsen. Die beiden Rohrstücke wurden dann in der Nut über ein Schlauchstück miteinander verbunden. (Bild 32) Der dikkere Sockel bietet mehr Platz, um den Verbindungsschlauch in einem größeren Radius verlegen zu können. Für den flacheren Sockel fertigte ich zwei Winkelstücke aus Messing an. (Abb. 2) Nun konnten die Durchgangs- und Befestigungsbohrungen in den Sockel eingebracht werden. Im Anschluss wurde der Sockel mehrmals mit Holzöl versiegelt und nach dessen Trocknung noch mit Holzwachs beschichtet. In die Befestigungsbohrungen wurden M3-Gewindeeinsätze eingeschraubt.

Abb. 2

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Abschließende Arbeiten Endlich waren alle Einzelteile fertiggestellt und die Lackierung verschiedener Bauteile war an der Reihe. Alles wurde gründlich mit Silikonentferner gereinigt und für die Grundierung mit Sprühfüller aufgehängt. Nach dem Durchtrocknen konnte die Lackierung mit farbigem Sprühlack erfolgen. (Bilder 33 bis 36) Da jetzt auch die Lackierarbeiten abgeschlossen waren, stand die Endmontage an. Sie gestaltete sich dank der Probemontage auf dem Hilfsbrett unkompliziert. Die richtige Reihenfolge der Bauteile ergab sich fast automatisch. Für die Befestigung der Maschinengrundplatte auf dem Maschinensockel wurden Stiftschrauben der Größe M3×15 mm in die Gewindeeinsätze gedreht. Gehalten wird die Maschinengrundplatte von M3-Hutmuttern aus V2A-Stahl. Ein Bauteil nach dem anderen fand jetzt seinen Platz am Motor, wobei besonders auf die Leichtgängigkeit der bewegten Teile geachtet wurde. Ein Tropfen Öl an der richtigen Stelle wirkte oft schon Wunder. (Bilder 37 und 38) Da ich die Arbeitszeiten in der Werkstatt genau notiert hatte, standen vor dem ersten Probelauf des Motors 45 kurzweilige Stunden auf meinem Zettel. Es blieb nur noch übrig, den Tank mit Spiritus zu füllen und die Flamme am Glasfaserdocht zu entzünden. Zunächst wollte sich keine gleichmäßige Flamme bilden, doch nach fünf Minuten Maschinen im Modellbau 5¦ 13

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brannte die Flamme gleichmäßig und brachte den Motor auf Betriebstemperatur. Es war nur ein kleiner Schubs am Schwungrad nötig, und der Motor lief mit einem leisen „Tak-tak, Tak-tak“, das von den O-Ring-Anschlägen des Verdrängerkolbens erzeugt wurde. Durch ständiges Nachfüllen des Tanks lief der Stirlingmotor noch den ganzen Abend und zog mich mit seinem geschmeidigen Lauf in seinen Bann (Bild 39).

Resümee

Infos und Bezug N.G. MODELS di Pellegrino Giulia 3AN&ELICESUL0ANARO-/ s)TALIEN % -AILMODELS NGMODELSITsINTERNATIONAL NGMODELSIT

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Die Firma N. G. Modells hat mit diesem Stirlingmotor ein kleines, feines Maschinchen auf den Markt gebracht. Die dem Materialsatz beiliegenden Teile sind eine gute Basis für die Erstellung eines Modellmotors. Sollte es wie in diesem Fall zu Qualitätsproblemen mit den Gussteilen kommen, kann ich nur raten, dies der Firma N. G. Models mitzuteilen. Bei mir folgte prompt eine Ersatzlieferung. Auch wenn im Betrieb etwas kaputt geht, bietet N. G. Modells Ersatzteile wie Glaszylinder, Schwungräder und weiteres Zubehör an. Aus meiner Sicht sollten jedoch die Zeichnungen noch überarbeitet werden. So wären z. B. Zeichnungen im Maßstab 1:1 bei dieser Größe eine gute Hilfe. Im Moment liegt der gezeichnete Maßstab bei 1:1,14! Auch gibt es zeichnerisch einiges zu verbessern, so befinden sich Teile in verschiedenen Ansichten an „unmöglichen“ Positionen, Maße stimmen nicht überein oder sind verdreht. Es wäre durchaus sinnvoll, eine Montagezeichnung zur Hand zu haben. Dem Modellmotorenbauer erschließt sich aus einer guten und stimmigen Zeichnung mehr als aus einer langen Bauanleitung. Mit der Überprüfung der Stückliste und dem Beifügen einiger Bilder aus verschiedenen Perspektiven wäre ich aber mit meinen Verbesserungsvorschlägen am Ende. Es kann durchaus auch als Herausforderung gesehen werden, aus dem Materialsatz mit einfacheren Unterlagen einen Motor zu bauen. Doch das muss jeder selber entscheiden. Sie, verehrte Leser, vor dieser Entscheidung mit Informationen zu versorgen, war das Anliegen dieses Erfahrungsberichts. Ich hatte mit dem Bau und dem Bericht eine interessante Aufgabe, bei der ich wieder viel gelernt habe. Da ich immer offen für Anregungen und Kritik bin, können Sie sich gern über die Redaktion mit mir in Verbindung setzen. Maschinen im Modellbau 5¦ 13

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TECHNIK-REPORT

Dampflokomotive E 2/2

Einzylinder-Dampfmaschine von 1891

Tag der offenen Tür ... im Dampfzentrum in Winterthur Dreizylinder-Dampfmaschine von 1888

Bernd Bund Am 8. und 9. Juni lud das Dampfzentrum in Winterthur zum Tag der offenen Tür auf dem Sulzer-Areal ein. Schon bei der Einfahrt ins Parkhaus fühlte man sich um mindestens 50 Jahre zurückversetzt, wurde doch eine der alten Fabrikhallen als Parkhaus genutzt. Das Dampfzentrum in Winterthur entstand, als man dem Vaporama in Thun die Räume kündigte. Der Verein Schweizerisches Dampfmaschinen-Museum Thun wurde 1975 gegründet und bekam aus verschiedenen Quellen Maschinen und Geräte aus der Dampfmaschinenzeit geschenkt oder geliehen. Es wurde eine Werkstatt eingerichtet und etliche Maschinen wurden restauriert und zu neuem Leben erweckt. In den Jahren 2011/12 zog die komplette Sammlung (ca. 500 Tonnen) nach Winterthur in eine ehemalige Halle der Firma Sulzer um. Genau hier wurden auch viele Dampfmaschinen für den Einsatz in der Schweiz und weltweit gefertigt.

Liegende Einzylinderdampfmaschine von 1891 Es sind die verschiedensten Maschinentypen ausgestellt. Viele Maschinen dienten früher in Industriebetrieben als zentrale Energiequelle. Ein Vertreter ist die liegende Einzylinder-Dampfmaschine von 1891. Die Maschine wurde bei Sulzer in Winterthur Maschinen im Modellbau 5¦ 13

TECHNIK-REPORT Labor-Dampfmaschinenanlage

Labordampfmaschinenanlage der ETH Zürich für die Gießerei Pünter am Zürichsee gebaut und trieb über Riemen diverse Maschinen an. Im Dampfzentrum sind auch einige dieser Arbeitsmaschinen eingelagert. Die Maschine blieb bei der Gießerei Pünter, bis sie 1979 dem Vaporama gestiftet wurde. Die Maschinenleistung beträgt 25 PS bei 100 min-1, das Schwungrad hat einen Durchmesser von 2 m.

Die Dreizylindermaschine von 1888 ... ist eines der imposantesten Ausstellungsstücke. Die Maschine wurde bei Sulzer gebaut und auf der Weltausstellung in Paris präsentiert, um den hohen Stand der schweizerischen Maschinenindustrie zu demonstrieren. Der weitere Weg der Maschine ist nicht bekannt. Zuletzt trieb sie im Elsass in einer Sägerei einen Wechselstromgenerator an. 1983 wurde sie wieder in die Schweiz geholt. Zum Glück, denn über 100-jährig hätte der französische Zoll Probleme bereitet. Die Maschine wiegt 70 t und leistet 300, kurzfristig auch 370 PS. Sie ist derzeit nicht betriebsbereit.

Das älteste Stück in der Sammlung ... ist eine Einzylinder-Balanciermaschine von 1859. Diese Maschine wurde in Berlin gebaut und trieb Wasserpumpen und NassluftpumBalancierdampfmaschinemodell von Hans Kläy. Der Generator unten erzeugt den Strom für die Lampe.

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pen an, die direkt am Balancier angehängt sind. Hier erkennt man noch die Urkonstruktion der Maschinen von James Watt.

Werklokomotive von 1907 Aus dem Jahre 1907 stammt die Werklokomotive der Schweizerischen Lokomotiv- und Maschinenfabrik SLM in Winterthur, die bis 1971 bei Sulzer im Einsatz stand. Die Dampffreunde Winterthur beschäftigen sich derzeit mit der Aufarbeitung, die Steuerung wurde dem interessierten Publikum vorgeführt. Es gibt Überlegungen, mit der Lok eine Dampfbahn von der Ausstellung zum Winterthurer Bahnhof zu betreiben. Bis dahin bleibt aber noch viel zu tun. In der Ausstellung lernt der Besucher auch den Unterschied zwischen Dampfmaschine und Dampfmotor kennen. Ein Dampfmotor ist ventilgesteuert, einfachwirkend und in kompakter Bauweise (alles in einem Gehäuse), ähnlich wie ein Verbrennungsmotor. So können höhere Drehzahlen realisiert werden. Eines der Exponate ist ein ZweizylinderDampfmotor von 1928, der bei 428 min-1 150 kW leistet. Auch der zugehörige Generator ist im Dampfzentrum und hat ein Gewicht von 4,5 Tonnen.

Als die Dampfmaschinenkultur 1899 ihren Höhepunkt erreicht hatte, brauchte die ETH Zürich eine Anlage, mit der man die Dampfmaschine weiter optimieren und andererseits den Studenten die verschiedenen Parameter erklären konnte. Es wurde eine DreifachExpansionsmaschine als Gemeinschaftsproduktion der Firmen Sulzer in Winterthur und Escher Wyss in Zürich hergestellt. Die Leistung von 350 PS bei 100 min-1 wurde von einem großen Generator in Strom umgewandelt. Es konnte wahlweise ein Gleichstromoder ein Wechselstromgenerator angetrieben werden, Zylinder konnten einzeln angesteuert werden und für jeden Zylinder ist eine andere Art der Ventilsteuerung realisiert. Auch Hub und Kurbelversatz können modifiziert werden.

Dampfmaschinensammlung von Hans Kläy Dieser Spezialist des Modell-Dampfmaschinenbaus baute im Lauf seines langen Lebens (1919 – 2010) über 70 Maschinenmodelle unterschiedlichster Arten. 35 von ihnen waren an diesen Tagen ausgestellt.

Es ist zu erwarten, dass in den kommenden Monaten weitere Veranstaltungen stattfinden. Das nächste Event ist für den 7. und 8. September 2013 angekündigt. Im Internet kann man sich unter www. dampfzentrum.ch informieren. Wer Zeit und Interesse an Dampfmaschinen hat, kann sich als freiwilliger Helfer melden, auch bei der Restauration der Maschinen kann mitgeholfen werden.

Kohlegefeuerter Stromerzeuger in Betrieb

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UNTER DAMPF

HW-DM 11

Video unter http://youtu.be/ AXp8YDAM6MQ Maschinen im Modellbau 5¦ 13

+++ B a u p l a n ++ B a u p l a n +++

UNTER DAMPF

EinzylinderDampfmaschine

Rückansicht der Dampfanlage

Den Bauplan der Einzylinder-Dampfmaschine HW-DM 11 mit 11 Blatt DIN A4 erhalten Sie direkt beim VTH. VTH-Bestellnummer: 320 3035 Preis: 16,00 € Bestellen können Sie: per Telefon: 0 72 21-50 87 22 per Fax: 0 72 21-50 87 33 per Internet-Shop: www.vth.de per E-Mail: [email protected]

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Horst Wiedmann Zuletzt hatte ich mich mehrfach mit Heißluftmotoren beschäftigt. Nun wollte ich auch mal wieder eine Dampfmaschine bauen. Häufig zeigen die Veröffentlichungen über Dampfmaschinen nur das „Maschinenaggregat“ allein und nicht eine komplette Anlage mit Dampfkessel und Kesselhaus. Das genau war mein Anliegen: der Bau einer nicht zu großen Komplettanlage. Beim Studium von Bildern verschiedener Dampfmaschinen fand ich ein Bild, das eine Maschine mit umlaufender Drehsteuerung (Drehschieber) zeigt. Diese Steuerung war für mich neu, schien aber relativ einfach in der Realisierung zu sein. Daher fasste ich den Entschluss, das Prinzip näher zu studieren und eine solche Dampfmaschine zu bauen. Weil ich nicht einfach drauflos bauen wollte, erstellte ich mit meinem einfachen CAD-Programm ein paar Zeichnungen. Als Versuchsobjekt entstand dann zunächst eine etwas größere Maschine mit einem Kolbendurchmesser von 12 mm. Sie lief zu meiner vollen Zufriedenheit mit Druckluft und auch mit Dampf aus einem separaten Kessel. Nun sollte das Ganze jedoch noch etwas kleiner werden und auch ein Kesselhaus dabei sein. So entstand die nachfolgend beschriebene kleine Dampfanlage. Maschinen im Modellbau 5¦ 13

Die Funktion der Drehsteuerung Die Funktion der von mir gebauten Drehsteuerung kann der Skizze entnommen werden. Es gibt zwei Dampfkanäle, die in den Zylinderraum führen, einer für den Zudampf und einer für den Abdampf. Die beiden Nuten in der Steuerwelle geben bei Drehung der Steuerwelle um 180° einmal den Zudampf- und einmal den Abdampfkanal zum Zylinderraum frei. Die Zudampf- und die Abdampfzuführung können auch vertauscht werden, wodurch sich die Drehrichtung umkehrt. Es gab in MASCHINEN IM MODELLBAU bereits Veröffentlichungen, die Drehschiebersteuerungen in ähnlicher Ausführung zeigen.

Der Bau der Maschine Wie erwähnt, habe ich einen kleinen Zeichnungssatz erstellt. Die Zeichnungen sind aber nur hinreichend genau. Wer die Anlage nachbauen möchte, sollte sich vorher das Zusammenspiel der einzelnen Teile ansehen, da manche Teile auch an- oder eingepasst werden müssen. Zudem sind die Zeichnungen so gestaltet, dass auch der Maschinenteil allein gebaut werden kann. Dies sind dann die Teile 1 bis 22. Ebenso können Anpassungen nach eigenen Ideen erfolgen. Die Auswahl des verwendeten Materials wurde weitgehend von dem, was bei mir vorhanden war, beein-

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UNTER DAMPF

Die Einzelteile der Maschine

Aus diesen Teilen entsteht die Dampfanlage

flusst: überwiegend Messing. Die Seitenteile des Kesselhauses bestehen nur deshalb aus Kupfer, weil ich es gerade vorrätig hatte, auch Messing ist möglich.

Die Einzelteile Ich möchte hier nicht alle Teile im Einzelnen beschreiben, da die meisten nach den Zeichnungen gut hergestellt werden können. Lediglich einige Teile sollen beschrieben werden. Teil 1: Dampfblock Dieses Teil ist das „Herzstück“ der Maschine. Als Rohmaterial wird Rundmessing mit 20 mm Durchmesser verwendet. Es wird in die Drehmaschine eingespannt und zunächst das Zylinderrohrteil mit 12 mm Durchmesser und 22 mm Länge gedreht. Dann wird die Bohrung für den Kolben gebohrt und mit 8H7 ausgerieben. Beim Ausreiben sollte die Reibahle das Maß von 22 mm erreichen. Wenn nicht schon geschehen, ist der Block Das Absperrventil

dann auf 38 mm abzulängen. Als Nächstes sind die Flächen des Vierkantstücks zu fräsen, zuerst die Seitenflächen, wobei an jeder Seite 3 mm abzufräsen sind, sodass eine Blockbreite von 14 mm erreicht wird. Danach sind die obere und die untere Fläche an der Reihe. Oben sind 4 mm abzufräsen und unten 1 mm, sodass der Block eine Höhe von 15 mm erhält. Natürlich kann auch gefeilt werden, aber das Fräsen ist einfacher. Jetzt kann die Bohrung der Größe 4H7 für die Steuerwelle eingebracht werden. Sorgfalt erfordern die Bohrungen der kleinen Dampfkanäle. Bitte darauf achten, dass die beiden äußeren Kanäle nicht zu tief gebohrt werden (14,5 mm)! Als Nächstes sind die M3-Gewinde für die Dampfnippel zu schneiden, ebenso die M3-Gewinde für die Befestigung des Fußes. Zum Schluss müssen die Bohrungen der Dampfkanäle teilweise noch verschlossen werden. Dies wird durch Einpressen kleiner Messingstifte erreicht. Eine Alternative für den Dampfblock wäre, die M3-Gewinde für die Dampfnippel nicht seitlich anzubringen, sondern oben am Dampfblock. Dadurch entfällt das Bohren der beiden äußeren, waagerechten Dampfkanäle. Teil 2: Fuß Das Rohmaterial ist Rundmessing von 20 mm Durchmesser. Die Seitenflächen werden nach Zeichnung abgefräst. Die Senkungen für die Inbusschrauben werden mit

einem Fingerfräser hergestellt, da ein M3Zylindersenker im Durchmesser zu groß ist. Teil 3: Kolben Der Kolben besteht aus Silberstahl und wird nur noch poliert. Bei mir hat dies für die Kolbengenauigkeit ausgereicht. Man kann den Kolben natürlich auch drehen und in den Zylinder einschleifen. Teile 7 und 8: Schwinge, Schwingenlager Die beiden Schwingennuten sind eingefräst. Die Kolbenstange (Teil 16) muss sich in der 2-mm-Nut leicht bewegen lassen. Das Schwingenlager (Teil 8) ist ein SechskantMessingstück mit SW 10. Das hat den Vorteil, dass man den Sechskant im Dreibackenfutter spannen und dann die Lagerbohrungen einbringen kann. Ich habe von beiden Seiten bis zur Hälfte gebohrt, um ein Verlaufen der Bohrung zu vermeiden. Das Reiben auf 3H7 geschieht dann von einer Seite, sodass die Bohrungen fluchten. Teil 11: Steuerwelle Die Steuerwelle besteht aus Silberstahl. Das Problem ist hier, die beiden Steuernuten parallel einzufräsen. Dazu habe ich mir aus einem Vierkantmessing à 10×20 mm ein Hilfswerkzeug gebaut. Zentrisch wird eine 4H7-Bohrung eingebracht und senkrecht dazu, etwa 5 mm vom Rand, ein M3-Gewinde geschnitten. Die Steuerwelle wird soweit in die Bohrung gesteckt, dass die Nuten geMaschinen im Modellbau 5¦ 13

UNTER DAMPF fräst werden können. Dann ist die Welle mit einer M3-Schraube zu fixieren. Es kann jetzt der Vierkant in den Schraubstock gespannt und die erste Nut mit einem Fingerfräser gefräst werden. Dann wird der Vierkant um 180° im Schraubstock gedreht und die zweite Nut gefräst. Somit erhält man zwei parallele Nuten. Es ist sinnvoll, die Lage der Nuten an der Stirnseite der Welle zu markieren. Das ist wichtig für den Zusammenbau.

Detailansicht der Maschine

Teil 16: Kolbenstange Es wird 2-mm-Flachmessing verwendet. Der Mittelteil ist eingefräst. Der Radius an der Kolbenseite soll verhindern, dass die Stange im Kolben anstößt. Teile 17 bis 20: Nippel Wer die Nippel für den Dampfanschluss nicht herstellen möchte, kann sie auch weglassen und die Dampfröhrchen direkt in den Dampfblock weich einlöten. Dann werden die M3-Gewinde im Dampfblock durch eine 3-mm-Bohrung ersetzt. Teil 22: Schwungrad Das Schwungrad ist aus dem Vollen gedreht. Mangels Teilapparat wurden die zentrischen Bohrungen nach dem Koordinatensystem auf einem Kreuztisch vorgenommen. Das Schwungrad wird beim Zusammenbau mit einer Madenschraube auf der Steuerwelle befestigt. Teile 23 und 24: Seitenteile 1 und 2 Die Kesselhaus-Seitenteile bestehen, wie gesagt, aus Kupfer, doch kann ebenso Messing

Die montierte Dampfmaschine

verwendet werden. Die Auflagen für den Kessel werden ausgesägt und mit der Feile vorbearbeitet. Dann legt man Schmirgelleinwand um das Kesselrohr und passt die Kesselkontur in den Auflagen durch Schmirgeln an. Teile 25 bis 32: Blende Die Blenden sind den Bohrungen in den Verkleidungen so anzupassen, dass die Blenden in den Verkleidungen straff sitzen. Notfalls kann mit Klebstoff nachgeholfen werden. Teile 33 und 34: Bügel Die Bügel sind um das Kesselrohr zu biegen und anzupassen. Vielleicht gelingt dies nicht beim ersten Mal und ein zweiter Versuch ist notwendig.

Teile 35 und 36: Verkleidung Die Verkleidung besteht aus Alu-Designblech. Man bekommt es in Modellbaufachgeschäften oder auch in Baumärkten. Teile 41 und 42: Kesseldeckel Die beiden Kesseldeckel werden aus 2,5-mmMessingblech ausgesägt und auf der Drehmaschine zwischen zwei Holzscheiben im Durchmesser vorsichtig überdreht. Dann spannt man die Scheiben ins Dreibackenfutter und führt die Eindrehung für den Kessel aus. Teil 43: Kesselrohr Das Kesselrohr hat 40 mm Durchmesser und muss nur auf Länge gedreht werden. Dann sind die beiden Gewinde für den Dampfaus-

Der fertig gelötete Kessel ist noch kein schöner Anblick

Löten des Kessels Maschinen im Modellbau 5¦ 13

Der Kessel nach dem Sandstrahlen

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UNTER DAMPF lass und die Wasserzufuhr zu schneiden und die kleinen Flächen anzufräsen. Teile 44 und 45: Auflage Die Rundung für die Auflage des Maschinenteils auf dem Kessel wird grob vorgearbeitet und dann mit Schmirgelleinwand, die um den Kessel gelegt wird, angepasst. Teile 46 und 47: Stegboden Als Basismaterial wird Winkelmessing von 10×10 mm und 1 mm Stärke verwendet. Der kleinere Schenkel wird abgefräst oder abgefeilt. Teile 48 und 49: Bodenwinkel Auch hier wird als Basismaterial Winkelmessing von 10×10 mm und 1 mm Stärke verwendet. Die Schenkel werden entsprechend abgefräst oder abgefeilt.

Kessel und Kesselhaus

Teile 52 bis 59: Stütze Die Stützen werden in die 2-mm-Bohrungen in den Stegböden eingepasst und eingepresst. Notfalls kann geklebt werden. Teil 60: Einfüllstutzen In den Einfüllstutzen für das Wasser wird auch das Sicherheitsventil geschraubt. Teil 61: Dampfanschluss Der Dampfanschluss dient zur Umlenkung der Dampfleitung. Eine der Bohrungen ist mit einem 3-mm-Stift zu verschließen.

Das Absperrventil ist am Kessel angebracht

Der Kessel wird angeheizt

Die kleine Maschine ist auf dem Kessel montiert

Teile 62 und 63: Dampfrohre Die beiden kleinen Dampfrohre werden in den Dampfanschluss (Teil 61) weich eingelötet. Teile 64 und 65: Kamin und Kaminrohr Der Kamin hat keine Funktion und dient nur dem vorbildnahen Aussehen. Er wird stramm auf das Kaminrohr aufgesteckt. Teile 67 und 68: Leiter Die beiden Leitern sind in der Zusammenstellung gezeichnet. Die Leitersprossen werden eingeklebt. Teil 69: Absperrventil Für dieses Teil gibt es eine eigene Zusammenstellungszeichnung. Beim Bau ist darauf zu achten, dass die Länge des M3-Gewindes der Ventilachse an die Einschraublänge der Hutmutter angepasst wird. Die Hutmutter soll am Gewindeende fest „aufsitzen“ und dabei Maschinen im Modellbau 5¦ 13

UNTER DAMPF der O-Ring etwa auf die Hälfte seiner Dicke gepresst werden. Damit dreht sich die Hutmutter beim Betätigen des Ventils nicht auf. Teil 70: Sicherheitsventil Das Sicherheitsventil ist ein Kaufteil der Firma Wilesco.

Löten des Dampfkessels Für das Hartlöten des Kessels wurde ein 15-mm-Turbo-Hartlötbrenner der Firma Rothenberger verwendet. Es wurde mit Silberlot mit einem Schmelzpunkt von 550 °C gelötet. Das Kesselrohr wird zum Anlöten der Kesseldeckel ohne weitere Arretierung auf die Kesseldeckel gestellt, dann wird gelötet. Die Auflagen werden dagegen beim Löten mit einem Stück Flachmessing arretiert. Dazu werden die Bohrungen im Kesselrohr genutzt. Dies kann auch aus der Abbildung ersehen werden. Nach dem Löten wird der fertige Kessel noch sandgestrahlt, um eine schöne Oberfläche zu erhalten.

Das Funktionsprinzip der umlaufenden Drehsteuerung

Montage der Dampfanlage Vor der Montage können die Oberflächen der Messingteile mit Polierpapier in den Körnungsgrößen 800 bis 1.000 verschönert werden. Weiter können auch noch ein paar Teile zum besseren Aussehen sandgestrahlt werden. Dies sind die Grundplatte, die beiden Seitenteile des Kessels, die Stegböden, die Bodenwinkel und die Bodenplatte. Wenn die Möglichkeit zum Sandstrahlen nicht besteht, ist auch Lackieren nicht schlecht. Dies gilt ebenso für den Kessel. Wie die einzelnen Teile zusammengebaut werden, ist aus der Zusammenstellungszeichnung und den Bildern ersichtlich. Nur beim Positionieren der Exzenterscheibe auf der Steuerwelle muss aufgepasst werden. Zunächst muss die Steuerachse bündig mit der Exzenterscheibe sein. Dann müssen die Stege der Steuernuten in einer Linie mit dem M3Gewinde in der Exzenterscheibe liegen, wie auf der Zeichnung dargestellt. Dabei hilft die Markierung an der Stirnseite der Steuerwelle, welche die Position der Stege kennzeichnet. Durch Drehen der Exzenterscheibe auf der Steuerwelle um 180° kann die Drehrichtung der Maschine umgekehrt werden. Zum Abdichten der Dampfrohranschlüsse werden auf die Rohre kleine O-Ringe gesteckt und mit den Nippeln aufgeschraubt. Beim Festschrauben des Ventils wie des Einfüllstutzens sind Dichtringe unterzulegen. Maschinen im Modellbau 5¦ 13

Nach dem Zusammenbau wird die Anlage auf einem Holzsockel nach freiem Ermessen montiert.

Betrieb Wenn alle Teile montiert sind und die beweglichen Teile leicht laufen, kann die Maschine in Betrieb genommen werden. Erste Versuche können mit Druckluft erfolgen, die über den Einfüllstutzen zugeführt wird. Bei Dampfbetrieb ist ein leichtes Ölen mit Dampföl sinnvoll. Zum Anheizen des Kessels wird ein Gasbrenner verwendet, der selbst gebaut wurde (siehe auch MiM 3/2000). Es sind jedoch auch andere Heizarten wie Esbit oder Spiritus möglich. Mit dem Absperrventil kann die Drehzahl der Maschine schön reguliert werden.

Technische Daten Bauform: oszillierende 2-ZylinderV-Dampfmaschine Wirkung/Anlauf : doppelt wirkend, selbst anlaufend Steuerung : über Dampfumschalter Kolbendurchmesser : 8 mm Kolbenhub : 20 mm Gewicht : 940 g minimaler : Anlauf-Dampfdruck unter 0,5 bar (ohne Belastung) Arbeitsdruck : 2 bar maximaler : Druck 3 bar

 Der Gasbrenner

 Das Hilfswerkzeug für die Steuerwelle

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IN DER WERKSTATT

Weichen stellen mit Switc Ferngesteuert vor- und rückwärts zu fahren, ist für den Echtdampf-Bastler ein Kinderspiel. Wer mag, betätigt so auch die Pfeife oder Hupe. Schwierig wird es, wenn die Fernsteuerung die Lok bei der Wahl des Gleises „lenken“ soll: Wie kann die Weiche von der Lokomotive aus gestellt werden? Ich möchte die von mir gefundene Lösung am Beispiel eines auf Akkubetrieb umgebauten Köf-Modells (eine Köf war eine Kleindiesellok) zeigen. Am Anfang stand allerdings ein Misserfolg.

erknüppels fließt der Strom nun entweder in die eine oder die andere Richtung durch den Magnet. In der Mittelstellung schaltet der Motorregler den Magnet-Strom ab. In Verbindung mit Reedkontakten wollte ich so ein brauchbares Signal zum Stellen der Weiche erzeugen. Ohne Erfolg! Das Feld des Elektromagnets erwies sich als zu schwach. Außerdem kennen Reedkontakte nur die beiden Stellungen „Ein“ oder „Aus“. Das Stellen von Weichen erfordert aber drei Signale: „Abzweigen“, „Geradeaus stellen“, „Weiche lassen, wie sie ist“.

Magnet und Reedkontakt

Erfolg mit „Hall-Effekt“

Zunächst schraubte ich an die Unterseite des Modells einen handelsüblichen Elektromagneten. Diesen verband ich über einen kleinen Motorregler mit dem Empfänger der Fernsteuerung. Je nach Stellung des Steu-

Die Lösung brachte ein Sensor, der den sogenannten Hall-Effekt nutzt. Wie ein gewöhnlicher Reedkontakt reagiert ein solcher Sensor auf ein Magnetfeld. Er tut das jedoch viel „feinfühliger“, indem er z. B. erkennt, ob

Claus Eisgruber

Der Sensor, hier in der schwarzen Ausführung

Die SchmalspurKöf passiert den Sensor

ein magnetischer Nord- oder Südpol wirkt. Je nach Richtung des Magnetfelds liegt ein unterschiedliches Signal am Sensor-Ausgang an. Das Umpolen des Magnets in der Lok erledigt der schon erwähnte Motorregler. Damit sind die gewünschten drei Signale gegeben: Magnet „so herum“ gepolt, Magnet „anders herum“ gepolt oder gar keine Spannung. Damit das Ganze mit einem zweipoligen LGB-Weichenantrieb funktioniert, ist noch etwas Elektronik nötig. Diese muss einen genügend verstärkten und richtig gepolten Stromimpuls erzeugen. Außerdem muss sie erkennen, ob die Weichenzunge mechanisch verstellt wurde, z. B. von einem in Gegenrichtung fahrenden Zug.

Elektronik Nach ersten Tests am Steckbrett wünschte ich mir eine robust gelötete Elektronik. Sie sollte in einem normalen Modellhäuschen unterzubringen sein. Da traf ich im Internet auf Michael von mikes-elektronikseite.de. Unter Michaels kompetenter Anleitung entwickelten wir eine solide Platine mit 12-VAkku. Großzügig ausgelegt, ist sie bequem mit einem Bastler-Lötkolben zu bestücken. Dabei misst sie nur 60×60 mm und passt so noch in ein Modellhäuschen hinein. Die Platine wird mit der Versorgungsspannung, dem Weichenantrieb und dem Sensor verbunden. Den erfahrenen Gartenbahner mag vielleicht mein Pappschachtel-Häuschen verwundern. Doch etwas Geduld, ein passendes Häuschen für die Elektronik findet sich noch. Viel Mühe haben wir uns mit dem Sensor gegeben. Dieser muss in der Schienenmitte angebracht sein. Dort ist er ungeschützt dem harten Bahnalltag ausgeliefert. Um das Magnetfeld zuverlässig spüren zu können, sollten die Sensoren möglichst hoch positioniert sein; sie dürfen aber auch nicht über die Schienenoberkante ragen. Nach langem Probieren gossen wir den Sensor in ein kleines Kunststoffgehäuse ein. Das Gehäuse passt genau zwischen zwei Schwellen üblicher LGB-Schienen, sodass der Sensor gewissermaßen von allein in die richtige Position kommt. Das Gehäuse gibt es in schwarzer oder in weißer Farbe. Letztere Ausführung ermöglicht eine eigene Farbgestaltung. Maschinen im Modellbau 5¦ 13

IN DER WERKSTATT

h2Track Auch mit Echtdampf Ich war bislang ein „Elektrischer“ und hatte noch keine Echtdampf-Erfahrung. Das sollte sich ändern. So wurde ein Elektromagnet unter einer Forney von Accucraft angebracht. Damit der Elektromagnet ordentlich unter Strom stehen kann, ist in der Echtdampflok ein Akku mit etwa 18 bis 24 V Nennspannung erforderlich. Für die 5-V-Empfängerspannung ist daher ein Spannungsregler nötig. Solche Spannungsregler werden im Modellbaufachhandel als „BEC“ (Battery Elimination Circuit) preisgünstig angeboten. Noch ein paar Worte zu den Elektromagneten: Diese sind unter der Bezeichnung „Topfmagnete“ oder „Haftmagnete“ handelsüblich. Sie dienen normalerweise dazu, ein Metallteil, eine Tür oder eine Klappe an einem anderen Teil zu halten. Weil streuende Magnetfelder empfindliche Elektronik stören,

sollen die magnetischen Feldlinien möglichst auf direktem Weg vom Spulen-Mittelpunkt an den metallenen Rand führen. Hier wünschen wir uns aber gerade ein streuendes Magnetfeld, damit der Hall-Sensor etwas zu „fühlen“ hat. Deshalb drehten wir den metallischen Rand bis auf einen kleinen Rest mit der Drehbank ab. Die Feldlinien werden dann etwas weniger vom dem metallischen Rand „angezogen“, was den Sensor umso besser reagieren lässt.

Die Elektronik ist zunächst in einem PappschachtelHäuschen untergebracht

Zu guter Letzt Wer Spaß an solchen Tüfteleien hat, will nach eigenen Lösungen für die Kommunikationsprobleme zwischen Lok und Weiche suchen. Wer hingegen seine Bastel-Schwerpunkte woanders sieht, findet Informationen zu den hier beschriebenen Sensoren, zu Steuerelektronik, Magnet und Zubehör unter www.switch2track.de im Internet. Wenn gewünscht, findet sich ebendort auch ein Montageservice, sodass nicht einmal ein Lötkolben vorhanden sein muss, um der Echtdampfoder Akkulok das Lenken beizubringen.

Dies Dampflok Forney von Accucraft ist mit einem Elektromagnet ausgerüstet Anzeige

Hardcover

Jendritzki/Stern

Der Uhrmacher an der Drehbank Das alte Jendritzki Buch „Der Uhrmacher an der Drehbank“ (1952 und 1982) wurde Kapitel für Kapitel überarbeitet und auf den neusten Stand gebracht. Kommen heute neue Arbeitsverfahren oder neue Werkzeuge zum Einsatz, sind diese erwähnt. Damit hat der heutige Stand der Technologie in diesem Buch seinen Niederschlag gefunden, sofern es für die Uhrmacherdrehbank von Bedeutung ist. Speziell das neue Kapitel "Technologie des Drehens" dient dem Verständnis von Dreharbeiten. Auch die neueren Antriebe – vektorgesteuerte Drehstrom-Motoren – sind erwähnt. Damit eignet sich das Buch für alle Besitzer von Kleinstdrehmaschinen, zumal das Buch gemessen am Original um ca 30% mehr Inhalt aufweist! Umfang: 115 Seiten Format: DIN A4

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TECHNIK-REPORT

35 Jahre Regner Michael Bloß Der Neuheitentreff, der alljährlich zu Pfingsten bei Regner in Aurach stattfindet, wurde in diesem Jahr durch eine dreitägige Veranstaltung Anfang Juli ersetzt. Der Grund: im Juli vor 35 Jahren hatte Manfred Regner seine Firma gegründet und Freunde, Kunden und Liebhaber von Dampfmaschinen waren nach Aurach gekommen, um dieses Ereignis zu feiern. Zwei Wochen später erhielten wir die traurige Nachricht vom Tod Manfred Regners, einer Persönlichkeit, die die Echtdampfszene geprägt hat, wie kein anderer.

Ein Beruf fürs Leben Die Liebe zur Eisenbahn begleitete Manfred Regner sein ganzes Leben lang. Beruflich beschäftigte sich der gelernte Werkzeugmacher und Formenbauer zunächst bei Fleischmann mit Eisenbahnmodellen für die Spuren H0 und N, besuchte nebenbei die Meisterschule in Nürnberg und legte dort die Prüfung zum Handwerksmeister ab. Seine Freizeit aber widmete er den Dampfmodellen – zunächst stationären Maschinen –, führte Versuche durch und entwickelte nebenbei Werkzeuge, die zum Teil bis heute in seinem Betrieb eingesetzt werden. Schon damals machte er sich Gedanken, ob seine Ideen einmal ausreichen würden, eine eigene Firma zu gründen. Zu dieser Zeit gab es praktisch nur drei namhafte Firmen am Markt, die Produkte im Bereich der Dampftechnik anboten: Saito aus Japan lieferte hochwertige Fertigmodelle von Dampfmaschinen, Stuart aus England bot Materialsätze zum Selbstbau von Dampfmaschinenmodellen an und natürlich gab es auch die Fertigmodelle von Wilesco aus deutscher Fertigung. Was fehlte, waren Bausätze – montagefertige Bausätze für stationäre Dampfmaschinen. Die Chancen standen also gar nicht schlecht, dass Regner mit seiner Idee eine Lücke schließen konnte.

Der Weg zum eigenen Betrieb Regners Vater verdiente seinen Lebensunterhalt als Heizer auf einer 44er der Deutschen Bundesbahn und später bei der Güterabfertigung auf dem Bahnhof Herrieden. Im Nebenerwerb betrieb er mit seiner Familie eine Geflügelzucht und hatte einen eigenen Betrieb aufgebaut. Als er sich Gedanken machte, welches seiner Kinder den Betrieb einmal führen würde, hatte Manfred Regner einen Vorschlag: Die Wirtschaftsgebäude würde er übernehmen. Allerdings würde er kein Geflügel züchten, sondern eine Werkstatt einrichten und Dampfmaschinen bauen. Das war vor 35 Jahren. Am 10. Juli 1978 wurde die Firma Regner Echtdampftechnik gegründet, ein Schritt, den Regner nie bereut hatte. Maschinen im Modellbau 5¦ 13

TECHNIK-REPORT In den beiden Jahren vor der Firmengründung hatten Manfred Regner und seine Frau Evelyn bereits die Spielwarenmesse in Nürnberg besucht, um sich einen Eindruck von der Marktsituation zu verschaffen. Schließlich meldete sich Regner als Aussteller auf der Spielwarenmesse 1979 in Nürnberg an – praktisch chancenlos, denn die Warteliste der Aussteller war lang. Eine Woche später hatte er die Zusage für einen kleinen Eckstand, auf dem er seine drei ersten Dampfmodelle der großen Öffentlichkeit vorstellen konnte. Warum? Er hatte Produkte, die niemand anders hatte und das genügte der Messeorganisation als Argument. Der Besuch der Spielwarenmesse wurde ein großer Erfolg. Regners Modelle stießen bei den Besuchern auf großes Interesse, das Konzept, montagefertige Bausätze für Dampfmodelle anzubieten – damals noch fein säuberlich nach Baugruppen geordnet in

einem Kunststoffschlauch eingeschweißt – war etwas völlig Neues. Schnell lernte das Ehepaar Regner, sich in der Geschäftswelt zurechtzufinden. Während seine Frau Evelyn sich vor allem um die organisatorischen Abläufe kümmerte, entwickelte Manfred Regner seine Modelle, die von nun an regelmäßig zur Spielwarenmesse in Nürnberg vorgestellt wurden.

Neue Modelle Jedes Jahr präsentierte Regner seine Neuheiten auf der Spielwarenmesse in Nürnberg, beim Pfingsttreff in seiner Firma konnte man sie dann erstmals in Aktion sehen. An Ideen mangelte es nicht. „Der Schäfer muss zu den Schafen gehen“, sagte Regner und genau das tat er. Zahlreiche Messen und Veranstaltungen im In- und Ausland standen auf seinem Jahresplan und er hörte genau hin, wenn Kunden und Besucher Wünsche und Anre-

Regner mit seiner ersten Dampfmaschine (links), die mit einfachsten Werkzeugen gebaut wurde; daneben das Jubiläumsmodell der Rocket

Lokomotiven in allen Größen ...

Auf dem Flohmarkt am Samstag wurden einige Besucher ihr Taschengeld los – zum Beispiel für ein Dampfboot

... aber auch herrliche Lokomobile gab es zu sehen

Dieser Herr konnte es nicht erwarten, bis er zuhause war und baute sein neues Modell in Regners „Glashaus“

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TECHNIK-REPORT

Regner im Gespräch mit Freunden

Ein kleiner Teil der bei Regner ausgestellten Modelle

gungen hatten. Literatur über Eisenbahntechnik, die er sammelte, lieferte zusätzliche Impulse. Die technischen Grundlagen und das Know-how für alle möglichen Modelle waren vorhanden und jedes neue Produkt lieferte neue Erkenntnisse und Erfahrungen, die kontinuierlich in die Weiterentwicklung seiner Maschinen einflossen – ein Prozess, der niemals stillstand.

„Den Beruf zum Hobby gemacht“ … so charakterisierte Regner selbst seine berufliche Situation. Einen geregelten Feierabend kannte er nicht, denn wenn andere langsam den Stift oder das Werkzeug aus der Hand legten, kümmerte er sich um Kunden und ihre Fragen, dachte über neue Entwicklungen nach oder unternahm Versuche in seiner Werkstatt. „Diese Arbeit macht mir großen Spaß, sonst könnte ich sie gar nicht machen“, sagte er mit einem verschmitzten Lächeln. Und Spaß an der Arbeit hatte er, das merkte man ihm an. Sogar im Trubel seiner

Fast pausenlos fuhren Züge auf fünf Anlagen mit der Spurweite 45 mm dreitägigen Jubiläumsveranstaltung fand er Zeit, seinen Kunden Tipps zum Betrieb einer Maschine zu geben, besorgte er Ersatzteile oder erklärte Besuchern seine Modelle. Nur ab und zu zog er sich in eine schattige Ecke zurück und gönnte sich ein kleines Päuschen.

Und die Zukunft? An den Ruhestand hatte Regner zwar schon öfter gedacht, ein Leben ganz ohne seine Ar-

Wunderschöne Dampfboote fuhren im Wasserbecken neben den Gleisanlagen

beit konnte er sich aber nicht vorstellen. Sie war zu einem Teil seines Lebensinhalts geworden, eine echte Leidenschaft. Für die Zukunft wünschte er sich ein bisschen mehr Ruhe und Zeit für Frau und Familie. Dieser Wunsch sollte sich allerdings nicht erfüllen. Zwei Wochen nach dieser Veranstaltung erreichte uns die Nachricht von Manfred Regners Tod. In Gedanken sind wir bei seiner Frau Evelyn und ihrer Familie.

Eines der Jubiläumsmodelle ist die B-n2 MEG 46; dahinter die Straßenbahndampflok „Otto“ Maschinen im Modellbau 5¦ 13

 Dieter Miedek

Hartlöten Hartlöten ist die ideale Verbindungsmöglichkeit für viele Aufgaben im Modellbau, aber auch beispielsweise bei der Restauration von Original-Fahrzeugen. Mit diesem Buch verliert das Hartlöten seinen Ruf schwierig zu sein und wird für den Modellbauer eine perfekte Ergänzung seiner Arbeitstechniken. Umfang: 148 Seiten · Best.-Nr.: 310 2222 · Preis: 22,80 € Jürgen Eichardt  Kleinfräsmaschine im Eigenbau Dieses Buch ist ideal für jeden Modellbauer, der Freude am Selbstgeschaffenen und der Herausforderung hat und gerne mit einer so kleinen Maschine angenehm arbeiten möchte. Zur akribisch zusammengestellten Bauanleitung gibt Autor Jürgen Eichardt zahlreiche Hinweise auf weitere Buchveröffentlichungen und Hintergrundinformationen zur Metallbearbeitung. Umfang: 224 Seiten · Best.-Nr.: 310 2229 · Preis: 22,50 €

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MOTOREN

Vom Einzylinder zum Zweizylinder Daimlers Zwillingsmotor von 1888

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MOTOREN Klaus Giller Es begann alles bei der „Intermodellbau“ 2012 in Dortmund, wo ich einige meiner Modelle in Vitrinen ausgestellt hatte. In der Nachbarvitrine zeigte Erich Bodewig sein Modell des Daimler-Motors „Die Standuhr von 1885“, den er als Bausatz von der Firma Heinz Kornmüller gekauft hatte. In diesen Motor verliebte ich mich sofort. Daher nahm ich mit Erlaubnis des Erbauers alle wichtigen Maße ab und hielt den Motor in Skizzen fest. Da ich in den Motor nicht hineinsehen konnte, befragte ich Erich Bodewig eingehend. Er sagte mir, dass der Motor bei ihm noch nicht gelaufen sei, weil er erst eine Schaufelrad-Dampfmaschine fertigbauen müsse. Bei der Durchsicht meiner Unterlagen fiel mir das Buch „Entwerfen und Berechnen der Verbrennungskraftmaschinen“ von Hugo Güldner, 3. Auflage von 1922, in die Hände. Hugo Güldner hat fast alle gängigen MotorEntwicklungen in seinem Buch erfasst, zum Glück auch den besagten Daimler-Motor und sogar als Zwillingsmotor. Außerdem fand ich im Internet noch eine Skizze zum Daimler-Einzylindermotor. Nun wusste ich auch, wie der Motor von innen auszusehen hat, und ging frohen Mutes ans Werk.

Die „Standuhr“ in der letzten Baustufe

Das Gussmodell für das Kurbelwellengehäuse wurde aus zwei Sperrholzbrettern zusammengeleimt, dann gedreht und gefräst. Da in das Gehäuse mehrere Gewindebohrungen eingebracht werden mussten, wählte ich Messing als Grundmaterial. Bei einem Bekannten wurden die beiden symmetrischen Gehäuseteile eingeformt und abgegossen. Die Bearbeitung ging schnell voran und es konnten

schon die Kurbelwelle und die Steuerscheibe gedreht werden. Die Kurbelwelle wurde von einem Experten geschweißt. Im Ergebnis lief die Welle völlig rund und musste nicht nachgerichtet werden. Die Anfertigung des Kolbens mit Bolzen und Pleuel, des Zylinderkopfs einschließlich des Zylinderrohrs, der Ein- und Auslassventile sowie von Tank und Schwungrad war in kürzester Zeit geschehen. Meine Hoffnung, der Motor würde anspringen, wurde allerdings enttäuscht. Ich

fertigte insgesamt drei Zylinderköpfe an und bestückte sie mit selbst gebauten Glühkerzen, weil die gekauften Kerzen im Handumdrehen durchgebrannt und die Batterien dauernd leer waren. Um die selbst gebauten Glühkerzen mit ihrer 0,7 mm starken Wendel richtig zum Glühen zu bringen, versah mein Freund Friedhelm einen alten Trafo mit einer dickeren Wicklung. Und tatsächlich, jetzt glühte die Kerze einwandfrei vor sich hin. Außerdem wurde die Glühkerze mittig im Zylinder-

Das Gussmodell als Drehteil

Rippen und Anschraubflansche

Führungshaube und Kurbelgehäuse

Gehäuse und Zylinder

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MOTOREN

Die beiden Formkästen

Bohren der Befestigungslöcher

Das Gussteil

Beide Kurbelgehäuse-Hälften werden bearbeitet

Planen und Anreißen

Das Öl-Schauglas

Das Ausrichten der Gehäuseeinheit

raum angeordnet. Das Auspuffrohr wurde nach unten verlegt, weil sich der Motor an dem ausgespuckten Brennstoff dauernd verschluckt hatte. Das Schwungrad wurde mit einem zusätzlichen äußeren Ring versehen, um das Schwungmoment zu vergrößern. Und ganz wichtig war der Anbau eines Wasserkühlers, denn der Motor wurde so heiß, dass die Schmierung zwischen Kolben und Zylinderwand versagte. Als der Motor nun seine ersten Töne von sich gab, stellte ich fest, dass ich die Öleinfüllschraube zu tief an das Kurbelgehäuse angebaut hatte, das Schmieröl spritzte aus der Verschraubung. Also wurde hier eine Art Luftfilter angebaut, und es war fortan Ruhe. Mit all diesen Änderungen springt der Einzylinder-Daimler-Motor, wenn er die richtige Betriebstemperatur hat, ganz gut an und läuft auch stabil durch. Nur die Drehzahlregelung, die über die Düsennadel oder die Drosselklappe erfolgt, ist sehr problematisch und kann nur in ganz engen Grenzen durchgeführt werden. Maschinen im Modellbau 5¦ 13

MOTOREN Damit stand für mich fest, dass ich den Zwillingsmotor auch noch bauen und ebenso zum Laufen bringen würde. Es wurde zwar ein steiniger Weg, aber wenn man etwas will, dann schafft man es auch.

Der Zweizylinder Der Bau des Zwillingsmotors begann mit der Festlegung der Zylinderwinkel. Ich entschied mich für einen Winkel von 30° und erstellte eine Skizze mit allen Hauptmaßen und allen wichtigen Einzelteilen. Eine wichtige Änderung: Die Führungshaube für die beiden Stößel der Auslassventile sollte nicht als Einzelteil außen an das Kurbelgehäuse geschraubt werden, weil ich beim Einzylinder Dichtungsprobleme hatte. Das Modell der Führungshaube für die beiden Auslassstößel wurde zwischen den Rippen des Gehäusedeckels eingepasst. Somit konnte beim vorderen Gehäusedeckel die Führungshaube mit eingeformt werden; beim hinteren Gehäusedeckel musste die Führungshaube abgenommen werden. Das Modell für das Kurbelgehäuse wurde aus MDF-Platten gedreht und mit Nuten für die Rippen versehen. Die Staubentwicklung war außerordentlich groß, ich wäre besser bei der Sperrholz-Variante geblieben. Für die Zylinderrohrflansche wurden zusätzlich Halbrundstücke, jeweils um 15° versetzt, an das Gehäuse geleimt. Für die Anschraubflächen leimte ich je zwei Holzleisten an das Gehäuse und in die Flansche. Zur Erhöhung der Auflageflächen rund um die Befestigungsschrauben wurden 2 mm starke Sperrholzplättchen auf die Gehäuseflansche geleimt. Das Modell wurde nun gestrichen. Es folgten das Einformen in Sand und der Abguss in Aluminium. Die beiden GehäuseGussteile wurden dann außen ins Dreibankfutter gespannt und durch die mitlaufende Körnerspitze so gehalten, dass die Innenkontur komplett ausgedreht werden konnte. Anschließend wurden die Gehäusehälften innen gespannt und die Lagerbohrungen ausgespindelt. Jetzt wurde jede Gehäusehälfte auf dem Drehtisch ausgerichtet, worauf ich die Befestigungslöcher in die Gehäuseflansche bohrte und die Flächen plante. Mithilfe einer Welle und zweier Spannhülsen wurden die zusammengeschraubten Gehäuse auf der Fräse in die Drehvorrichtung gespannt. Es wurden die beiden 15-GradSchrägen sowie die Anschraubflächen geplant und die Mitten für die Zylinder- und StöMaschinen im Modellbau 5¦ 13

Die Öleinfüll- und Ablassschraube

Die Ölstandsanzeige

Modelle der Kurvenscheiben

Funktionsprüfung mit Modellkurvenscheibe

Die Kurbelwelle in Einzelteilen

Die Kurvenscheibe ist fertig

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MOTOREN ßelbohrungen angerissen. Das Bohren der Zylinderräume war mir auf dem Drehtisch zu wackelig, deshalb wurde die Gehäuseeinheit in den Niederzugschraubstock gespannt, dort ausgerichtet und mit dem Ausbohrkopf auf einen Durchmesser von 25 mm H7 ausgespindelt. Gleichzeitig wurden die Bohrungen für die Auslassstößel gebohrt und aufgerieben. Damit war die Hauptbearbeitung der beiden Kurbelgehäuse abgeschlossen. Was noch fehlte, waren die Bohrungen für die Öleinfüll- und Ölablassschrauben. Auch ein Öl-Schauglas sollte noch angebracht werden, denn die Kontrolle des Ölstands war schon bei dem Einzylinder etwas schwierig. Zwischen zwei Saunagängen skizzierte ich das Öl-Schauglas auf einem Bierdeckel.

Die Kurbelwelle und Hilfseinrichtungen

Die Kurbelwelle ist geschweißt

Die Kurbelwelle wird statisch ausgewuchtet

Die Pleuel-Fertigung

Die Kurbelwelle: Die Pleuel wurden mit den Bolzen eingepasst Maschinen im Modellbau 5¦ 13

MOTOREN Kurvenscheibe und Steuerzungen Nun kam eine besondere Herausforderung. Die Kurvenscheibe für den Einzylinder war ja noch einfach, aber es mussten hier ja zwei Steuerzungen in der Kurvenscheibe laufen, ohne sich an der Weiche gegenseitig zu behindern. Da ich zu faul zum Zeichnen war, baute ich zuerst ein Modell. In diesem Fall hatte ich noch ein paar Plexiglasscheiben; die spannte ich auf den Drehtisch. Zuerst wurden die beiden 90-Grad-Radien gefräst, dann der Mittelpunkt versetzt und der dritte Radius gefräst. Nach einem weiteren Versetzen des Mittelpunkts wurde auch der vierte Radius gefräst, und fertig war die Kurvenscheibe. Nach drei Versuchen hatte ich die optimale Kurvenform gefunden. Damit die Steuerzungen sich auch tatsächlich nicht berühren, fertigte ich sie aus Plexiglas an, baute sie in die Stößelnuten des Kurbelgehäuses ein und beobachtete dann durch Drehen der Scheibe genau, wie sich die Steuerzungen bei einer vollen Umdrehung verhalten. Danach konnte die Kurvenscheibe aus Edelstahl gedreht und gefräst werden. Bei der fertig bearbeiteten Kurvenscheibe kann man gut den Mittelpunkt und die beiden Hilfspunkte sehen, die zum Fräsen der Kurven auf dem Drehtisch erforderlich sind. Um auf Nummer sicher zu gehen, wurde die Stahl-Kurvenscheibe auf Plexiglas drehbar fixiert, dann wurden die Steuerzungen aus Keilstahl in die Nuten eingepasst. Es war eine Alle Ventileinzelteile 

Auslassventil mit Ventilführung Maschinen im Modellbau 5¦ 13

Die erste fertige Glühkerze mit dem zweiten Mittelpol

Die Glühkerze wird im eingebauten Zustand getestet

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MOTOREN

Das Fräsen der Auspuffflansche

Das Andrehen der Schräge am zweiten Flansch

Die Zylinder-Einzelteile

ganz schöne Fummelei, aber es klappte. Da die Steuerzungen über je einen 2-mm-Stift in den Auspuffstößeln drehbar miteinander verbunden sind, musste ich zwei um 30° versetzte 2-mm-Nuten in das Plexiglas fräsen. Hierbei konnte ich auch die genaue Länge der Nuten festlegen. Beim Bau der Kurbelwelle stellte sich unter anderem die Aufgabe, ein Verkanten der relativ dünnen, nur 10 mm starken Kurbelwangen auf der Welle unter allen Um-

ständen zu verhindern, denn die Welle sollte zuerst geschweißt werden. Es wurden also die Kurbelwelle und die beiden Kurbelwangen gedreht, dann die Bohrung für die Welle auf H7 ausgedreht und in einer gemeinsamen Aufspannung die Bohrungen für den Pleuelbolzen eingebracht und aufgerieben. Die Kurvenscheibe wurde ebenfalls aufgebohrt und auf der dünneren Kurbelwange so fixiert, dass die Mitte der Weiche 75° rechts vor der Mitte des Pleuelbolzens liegt.

Das Gussmodell mit Anstrich

Düsenrohr und Düsennadel

Da ich noch die Spannhülsen von der Gehäusebearbeitung hatte, konnte ich eine davon weiterverwenden und mit ihr eine ca. 40 mm starke Aluminiumnabe auf der Kurbelwelle fixieren. Die Alu-Nabe hat eine Passbohrung für die Kurbelwelle und ist abgesetzt, sodass ich die dünne Kurbelwange mit zwei M3-Inbusschrauben an die Nabe anschrauben konnte. Damit ließ sich die dünne Kurbelwange innen und außen auf der Kurbelwelle ohne Verzug anschweißen. Anschließend wurde der Pleuelbolzen mit zwei Dünnring-Kugellagern eingebaut und die dickere Kurbelwange auf die Welle geschoben. Um den passenden Zwischenraum zu erhalten, wurden zwei geteilte Alu-Ringe zwischen den Kurbelwangen eingebaut und mit zwei M3-Inbusschrauben gespannt. Jetzt konnte die dicke Kurbelwange an die Welle geschweißt werden. Anschließend wurde der Pleuelbolzen verschweißt, wobei die beiden Dünnringkugellager mit Druckluft gekühlt wurden. Diese Art der Kühlung wählte ich auch, als ich nach dem Entfernen der AluNabe den Pleuelbolzen an die dünne Kurbelwange schweißte. Da die Kurvenscheibe und der Pleuelbolzen schon eine gewisse Unwucht erzeugen, ließ ich die fertige Kurbelwelle auf zwei gezogenen Wellen, die ich vorher mit einer Maschinen-Wasserwaage ausgerichtet hatte, rotieren. Die so ermittelte Unwucht wurde dann durch das Einbringen von Bohrungen weitgehend eliminiert.

Pleuel und Glühkerzen Die Herstellung der Pleuel war schon eine halbe Uhrmacherarbeit, denn ich hatte nur 5 mm Platz, um das geteilte Unterteil anzufertigen und mit zwei M3-Inbusschrauben zu befestigen. Jeder Pleuel besteht aus drei Teilen und wurde nach der Bearbeitung in einer Vorrichtung hartgelötet. Damit war gewähr-

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MOTOREN

Zusammenbau des Motors

leistet, dass die beiden Bohrungen parallel verlaufen. Für die Zündung mussten zwei neue Glühkerzen gefertigt werden. Damit der Mittelpol druckdicht im Kerzengehäuse sitzt, ist er im oberen Bereich etwas dicker und in dem heißen Zylinderraum über eine Keramikhülse weiter unten mittels einer Kunststoffhülse gegen Kurzschluss isoliert. Der Glühdraht war früher einmal eine Heizwendel in einem Heizlüfter, von dem auch die Keramikhülse stammt. Der Glühdraht wurde gerichtet und um ein Röhrchen gewickelt. Dann wurde die Glühwendel in den Mittelpol und in das Kerzengehäuse gesteckt und mit jeweils einer M2-Madenschraube gesichert.

Die Mechanik Der nächste Schritt war die Herstellung der Ein- und Auslassventile. Die Fertigung dieser Teile war reine Fleißarbeit. Ich musste nur aufpassen, dass ich alle Teile mit der entsprechenden Schiebepassung ausführte. Beim Einschleifen der Ventilkegel in den Ventilführungen fing ich mit 40-„mü“-Schleifpaste an und hörte mit 10-„mü“-Paste auf. Maschinen im Modellbau 5¦ 13

Bohr- und Fräsarbeiten am Schwungrad

Der Motor mit angebautem Schwungrad

Der Kraftstofftank

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Der Zwillingsmotor auf dem Prüfstand

Die Dreikantflansche für die Auspuffrohre wurden zuerst auf der Drehbank gedreht. Anschließend wurden im Rundtisch auf der Fräse die Befestigungslöcher gebohrt und in Form gefräst. Die Feinarbeit erfolgte dann mit dem Bandschleifer. Die Anfertigung der Düsenstöcke war nicht spektakulär. Schon anspruchsvoller war das Anschleifen der Düsennadel, denn die Spitze soll ja völlig rund sein. Es wurde ein Stück Edelstahldraht in das Bohrfutter der Fräse gespannt, die maximale Drehzahl eingestellt und mit einem rotierenden Rundschleifer die Spitze feinfühlig angeschliffen. Nun waren an mechanischen Teilen nur noch die Zylinderköpfe, die Kolben und die Zylinderrohre anzufertigen. Das Honen der Zylinderrohre erledigte ein Gartennachbar für mich. Die anderen Teile waren reine Drehteile mit den üblichen Passungen. Die Schwungscheibe aus Edelstahl wurde auf der Drehbank vorgedreht, auf dem Rundtisch wurden dann die Vertiefungen gefräst und anschließend die Löcher gebohrt. Das Schwungrad ist mit einer Spannvorrichtung auf der Kurbelwelle befestigt.

Letzte Arbeitsschritte Es fehlte der Kraftstofftank, der aus 0,5-mmMessingblech gebogen und weich gelötet wurde. Auch musste ein Wasserkühler mit Lüfter gebaut werden. Der Kühlergrill stammt vom Schrottplatz; er wurde mit Durchgangsbohrungen versehen. Der obere und der untere Wasserkasten wurden aus 0,5 mm starkem Kupferblech gelötet und mit 8-mmKupferrohren verbunden. Das Lüfterrad wurde aus einer Blechronde ausgeschnitten; es ist kugelgelagert. Die Lüfterhaube wurde in einer Holzform nach mehrmaligem Erwärmen tiefgezogen. Damit kein Wasserstau entstehen kann, habe ich eine Flügelzellenpumpe als Umwälzpumpe gebaut. Zuerst sah ich für den Lüfter einen Zahnriemen vor, dann fiel mir ein, dass es um 1890 noch keine Zahnriemen gab. Also wurde ein alter Hosenriemen zu einem Treibriemen umfunktioniert. Für weitere Fragen, z. B. zur Kolbenringanfertigung etc., stehe ich gern zur Verfügung. Ich würde mich freuen, wenn sich ein anderer Modellbaukollege entschließen könnte, diesen Daimler-Zwillingsmotor nachzubauen. Die Erfahrungen, die ich bei diesem Motor gesammelt habe, gebe ich gern weiter.

Das Treiben der Lüfterhaube

Teilmontage des Kühlers

Der Testaufbau für den Probelauf Maschinen im Modellbau 5¦ 13

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UNTER DAMPF 1

Fräsen der Zylinderrundung

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Einbringen der Kolbenstangenbohrung

Mini-Dampfmaschine Dieter Philipp Von Kindheit an faszinierten mich Dampfmaschinen. Nun baue ich seit sechs Jahren Dampfmodelle. Auf den Echtdampftreffen war ich bis jetzt immer nur Besucher. Auf Anraten meines Bekannten Peter Ludwig war ich 2013 in Karlsruhe auch als Aussteller dabei. Neben meinen großen Modellen hatte ich vier kleine Dampftraktoren (195 g schwer) und fünf 2-Zylinder-Mini-Dampfmaschinen dabei. Es hat mich überrascht, wie groß das Interesse an den kleinen Modellen war. Die meistgestellte Frage war: Wie kann man so etwas Kleines bauen und mit welchen Werkzeugmaschinen? Als ich Bilder von meinen Maschinen zeigte, erntete ich erstauntes Kopfschütteln. Meine Drehmaschine hat eine Spitzenhöhe von 180 mm und wiegt ca. 800 kg. Ich habe sie allerdings auf Spannzangen und stufenlose Drehzahlregelung umgebaut (Alter ca. 50 bis 60 Jahre). Die Fräsmaschine hat die Werkzeugaufnahme SK 40 und wiegt 1.600 kg (Alter 40 Jahre). Auf die Frage, wie man, noch dazu mit solchen Werkzeugmaschinen, so kleine Maschinen baut, soll dieser Bericht eine Antwort geben. Maschinen im Modellbau 5¦ 13

Material und Arbeitsschritte Der Bau beginnt mit zwei Messingplatten (Ms 58); eine ist für die Zylinder gedacht (2 mm stark, ca. 100 mm lang und 40 mm breit), die andere hat eine Stärke von 1,5 mm und wird für die Wangen(spiegel) und die Bodenplatte verwendet. An die 2-mm-Platte wird mit einem Viertelradiusfräser R1 die Rundung für den Zylinder gefräst: zuerst die Rundung links und rechts, dann wird der Fräskopf um 45° schräg gestellt und wieder links und rechts gefräst, um die 270-GradRundung zu erhalten. (Bild 1) Mit einem Scheibenfräser wird dann die Länge der Zylinder (4,4 mm) abgeschnitten. Anschließend wird auf der Fräsmaschine mit einem Kanonenbohrer die 1,2 mm große Zylinderbohrung 3,8 mm tief gebohrt (Sackloch). Vorne bleiben 0,6 mm stehen als Führung für die Kolbenstange. Schwierig ist es, genau die Mitte für die Zylinderbohrung zu finden. Danach wird auf der Drehbank ein Bolzen mit 1,2 mm gedreht, sodass sich der Zylinder stramm aufschieben lässt. Jetzt wird die 0,3-mm-Bohrung für die Kolbenstange gebohrt. (Bild 2) Zentriert

wird mit einem sehr spitz geschliffenen Zentrierbohrer. Man muss darauf achten, dass die Zentrierung nicht größer als die Bohrung ist. Vorgebohrt wird mit einem scharfen Bohrer von 0,25 mm (mit Feinbohreinheit im Eigenbau), dann wird mit einem 0,3-mm-Bohrer gebohrt. Nun mache ich mir aus einem 0,3-mm-Federstahldraht einen Kanonenbohrer und bohre auf genau 0,3 mm auf. Den gleichen Draht nehme ich für die Kolbenstange. Dann drehe ich den 1,2-mm-Kolben aus einem Edelstahlschweißdraht. Ich nehme Edelstahl, damit der Kolben nicht in der Zylinderbohrung frisst und somit festsitzt. Die Kolbenstangenbohrung wird wie zuvor gebohrt, aber bei langsamerer Drehzahl (300 bis 400 min-1), damit der Bohrer auch bohrt und nicht auf dem Edelstahl schleift. Der Kolben wird mit einem Abstechstahl (0,2 mm breit) auf eine Länge von 0,6 mm abgestochen. Jetzt wird der 0,3-mm-Stahldraht mit Lötzinn in den Kolben eingelötet. Es waren einige Versuche nötig, bis ich das Lot nur dort hatte, wo ich es auch brauchte. Sitzen alle Bohrungen genau in der Mitte, läuft der Kolben leicht in der Zylin-

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UNTER DAMPF derbohrung hin und her, was Voraussetzung für einen leichten Lauf der Maschine ist. Erst jetzt wird der Zylinder weiter bearbeitet. Über ein ausgefrästes und geschlitztes Rundmaterial mit Klemmschraube wird der Zylinder gespannt. Vorher wird ein Stift in die Zylinderbohrung gesteckt, damit sich der Zylinder beim Spannen nicht verformt. Zum Ausrichten wird ein Ring über den Vierkant des Zylinders gesteckt und im Vierbackenfutter (jeder Backen ist verstellbar) ausgerichtet. (Bild 3) Nun wird der Gelenkzapfen mit 2,7 mm Länge und 1 mm Durchmesser angedreht und auf einer Länge von 1,6 mm ein M1-Gewinde geschnitten. Sind diese Arbeiten gut gelungen, werden die 0,35 mm großen Steuerbohrungen mittels einer Bohrschablone gebohrt. (Bilder 4 und 5) Die Kolbenstange wird auf 4,5 mm gekürzt und in den Zylinder gesteckt, danach im eingebauten Zustand die Pleuelbüchse angelötet. Die Büchse hat innen 0,5 mm und außen 1,5 mm Durchmesser und seitlich eine Bohrung von 0,3 mm zur Aufnahme der Kolbenstange. Die Büchse muss genau rechtwinklig zur Kolbenstange sein, damit es beim Laufen nicht klemmt. Nun wird der Zylinder mit einem Blindstopfen, an den eine Kugel mit 0,9 mm Durchmesser mittels Formstahl angedreht ist, verschlossen. Der Kugelkopf ermöglicht es, den Stopfen bei einer Reparatur zu entfernen. In die auf Maß gefrästen Wangen werden jetzt die Bohrungen für das 0,3-mmKugellager und die 1-mm-Zylinderaufnahme gebohrt. Die Dampfbohrungen werden von hinten mit 0,5 mm gebohrt. Da die Steuerbohrungen mit 0,35 mm Durchmesser nur einen Abstand von 0,4 mm haben, müs-

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Ausrichten des Zylinder-Vierkants mittel Spannring

sen die Bohrungen in einem Abstand von 2,5 mm gebohrt werden, damit die Bohrung, die den Zylinder aufnimmt, nicht durchbohrt wird. Es sind deshalb auch Längs- und Querbohrungen erforderlich. Einige Bohrungen werden dann wieder mit Blindstopfen von 0,5×1 mm verschlossen. Die Steuerbohrungen werden ebenfalls mit einer Bohrschablone gebohrt. Für die Dampfversorgung sind in jeder Wange zwölf Bohrungen nötig. Die Wangen werden mit je zwei M1-Schrauben auf die Bodenplatte geschraubt. Vorher werden noch die beiden Verteiler – T-Stücke, welche die beiden Wangen mit Dampf versorgen – montiert. Das T-Stück besteht aus einer Injektionsnadel mit 0,8 mm Durchmesser; es wird mit Silberlot gelötet und anschließend mit 0,5 mm durchbohrt. Die Kurbelwange besteht aus Edelstahl (aus Messing würde sie sich beim Spannen

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verformen). Der Kurbelzapfen ist eingepresst. Die Innenbohrung beträgt wie der Kugellagerdurchmesser 1 mm. Ist die Kurbelwelle mit dem Schwungrad von 6 mm Durchmesser komplett eingebaut, werden die beiden Zylinder montiert. Eine richtige Fummelei ist es, die beiden Muttern auf den Zylinderzapfen zu drehen. Vorher wird noch eine Blattfeder, welche den Zylinder an den Spiegel zieht, aufgesteckt. Damit sich die Mutter beim Laufen nicht herunterdreht, habe ich einen Schlitz von 0,2 mm Breite eingesägt, die Mutter etwas verbogen und somit eine Stoppmutter erhalten.

Arbeitshilfen Bei der Arbeit habe ich ständig eine Kopflupe auf und das Mikroskop steht immer in der Nähe. Ich montiere in der obersten, weiß ausgelegten Schublade eines Rollschrankes, denn

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Einbringen der Steuerbohrungen mittels Bohrschablone Maschinen im Modellbau 5¦ 13

UNTER DAMPF

Technische Daten Länge: 11,5 mm Breite: 10,5 mm Höhe: 7,5 mm Hub: 2 mm Kolben-Ø: 1,2 mm Gewicht: 2,7 g

 Die Mini-Dampfmaschine passt auf ein Centstück und arbeitet mit schnurrendem Lauf  wenn mir etwas auf den Boden fällt, habe ich kaum eine Chance, es wiederzufinden. Um gute Ergebnisse zu erzielen, mache ich mir für viele Arbeitsschritte ein Werkzeug. Meine Bohrer schleife ich von 0,25 bis 1,5 mm mit einer Schleifhilfe selbst an. Es bleiben sicher noch viele Fragen offen, z. B.: Wie fertige ich eine Kurbelwelle an,

ohne zu schrauben, zu stiften oder zu löten? Wie schleife ich kleine Bohrer? Wie wird ein Kanonenbohrer hergestellt? Wie schneide ich ein M1-Gewinde usw.? Darüber zu berichten, würde den Rahmen dieses Berichts sprengen. Aber es wäre mal ein Beitrag für die Rubrik „Aus der Werkstatt“. In einer der nächsten Ausgaben werde ich über den kleinen funk-

tionsfähigen Traktor berichten. Die Tabelle listet noch einige Daten zur 2-ZylinderMaschine auf. Die Bilder zeigen eine größere Maschine gleicher Bauart, um die Arbeitsverfahren besser darzustellen. Inzwischen habe ich eine noch kleinere Maschine gebaut; sie hat ebenfalls zwei Zylinder und wiegt nur 1,6 g. Anzeige

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MOTOREN

4-Takt-Vakuummotor Erich Beyer

Als Modellbauer ist man immer auf der Suche nach einem neuen Projekt und einer neuen Herausforderung. Mein 2-ZylinderGüldner Gw36 (Heft 03/09) war Mitte 2008 gerade fertig, als mir beim Suchen in meiner Kramkiste ein Schwungradrohling aus Grauguss mit 120 mm Durchmesser in die Hände fiel. Ein wunderschönes Schwungrad mit 6 Speichen, doch was damit anfangen? Dampfmaschinen habe ich schon, Verbrennungsmotoren, Stirlingmotoren – und Vakuummotoren eigentlich auch. Aber es sollte nichts „von der Stange“ werden, sondern etwas Besonderes.

Zum Vorbild Da fiel mir ein, dass ein Freund von mir, Martin Kunisch, einen Deutz-Gasmotor erworben hatte, einen E3-4 (E3 = Motorentyp und 4 = PS). Der Motor hatte einst in Bad Düben eine Schreinerei betrieben und war nach der Demontage jahrzehntelang im Garten der Familie Knabe ein Blumenkasten. Es fehlten etliche Teile, auch die Kurbelwelle. Martin hat den Motor mit sehr viel Sorgfalt und Sachverstand wieder zum Leben erweckt! Das 6-Speichen-Schwungrad hat einen Durchmesser von knapp 1,6 Metern. Die Bohrung ist im Durchmesser 155 mm, der Hub beträgt 240 mm, woraus sich ein

Hubraum von 4.526 cm3 ergibt – beachtlich! Ein Motor aus den Anfängen des Stationärmotorenbaus (ca. 1910). Er hat einen offenen Kurbelbetrieb und die Nockenwelle verläuft parallel zum Zylinder. Sie wird durch Schraubenräder angetrieben. Ein 4-Takt-Gasmotor mit Glührohrzündung, eine absolute Rarität, auch in seinen Kreisen: Mein Freund ist Mitglied in der Interessengemeinschaft historischer Motoren Deutschlands (IgHM).

Das Modell Dieser 4-Takt-Gasmotor wäre doch etwas für mein gefundenes Schwungrad. Aber nicht als Gasmotor mit Glührohrzündung, das

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MOTOREN

erschien mir in der Größe zu unsicher für einen zuverlässigen Dauerlauf. Und er würde „so“ nicht langsam genug laufen. Da kam mir der Gedanke: Warum nicht einmal einen Vakuummotor als 4-Takter bauen und zwar in der historischen Form dieses Gasmotors? Er sollte auch wie beim Vorbild über einen funktionstüchtigen „hängenden“ Fliehkraftregler die Drehzahl konstant halten. Durch das 4-Taktverfahren bedingt erfolgt nur bei jeder zweiten Umdrehung ein Kraftstoß. Ziel ist es, dass die Drehzahl wie beim Vorbild sehr niedrig ist. Der Fliehkraftregler wirkt auf einen Keilschieber, der sich hinter dem Auslassschieber befindet. Bei zu schneller Drehzahl öffnet der Keilschieber den Auslassschieber um einen geringen Betrag, wodurch die Drehzahl sinkt. Wird die Vorspannung der Reglerfeder erhöht, kann man „Gas“ geben. Der „Mauersteinsockel“, ein Hohlkörper, ist aus Konservendosenblech und bietet sich geradezu als Spiritusbehälter an. Eine Rohrleitung kann jetzt den Brenner versorgen – prima! Doch hier hatte ich einen Denkfehler: Die Brennerhöhe muss 78 mm betragen und bei abnehmender Spiritushöhe im Behälter reicht die Kapillarwirkung des Dochtes nicht, Maschinen im Modellbau 5¦ 13

und die Flamme verhungert. Die Folge ist ein Standmodell. Und ein hoch liegender kleiner Behälter vor der Ausgangsöffnung (wie sonst üblich) passte absolut nicht in mein Konzept und würde das Aussehen dieses Motors verschandeln. Also musste ich noch eine Spirituspumpe anbauen. Sie wird von einem Exzenter angetrieben, der auf der Nockenwelle sitzt. Die Pumpenkugeln stammen von einer ausgedienten Seifenspenderflasche. Jetzt wird ständig mehr Spiritus gepumpt als gebraucht, überschüssiger Spiritus fließt am hoch liegenden Überlauf in den Behälter zurück. Die Pumpe und das Brennerrohr bilden nun zwei verbundene Gefäße. Die Spiritushöhe in Brennerrohr und Pumpe bleibt konstant hoch und die Flamme kann nicht verhungern. Der Einfüllstutzen für Spiritus befindet sich hinter dem Kurbelkasten. An der Seite unter dem Schwungrad befindet sich ein Silikonschlauch als Spiritusstandanzeiger. Der Gedanke des stehenden Kühlrohrs entstammt dem Bild eines historischen Modellmotors. Das gewellte Messingkühlrohr aus meiner Kramkiste war im ersten Leben eine Gardinenstange. Die gewellte Form sieht zum einen gut aus, zum anderen erhöht sich die

Kühlwirkung durch die größere Oberfläche. Der Kühlkreislauf ist selbsttätig durch die Thermosyphonwirkung. Um diesen Thermosyphonumlauf sicherzustellen, wurden Zuund Abgangsrohr des Zylinders mit 10 mm Durchmesser überdimensional groß ausgeführt. Die Kühlwassertemperatur steigt auch im Dauerbetrieb bei „Vollgas“ nicht über 85° C, verdampft dadurch nicht und braucht auch im Dauerbetrieb nicht ergänzt werden. Um einen wartungsfreien Dauerbetrieb und absolute Leichtgängigkeit zu gewährleisten, laufen die Kurbelwelle, das Kurbelzapflager, die Nockenwelle, die Abtastlager der Nocken und der Fliehkraftregler auf Kugellagern. Der Kolben, der Einlassschieber und der Auslassschieber sind in bewährter Weise wieder aus Graphit und trockenlaufend. Um auch bei Betriebstemperatur – und vor allem bei langsamen Drehzahlen – keinen Leistungsverlust hinnehmen zu müssen, muss der Graphitkolben so eingepasst werden, dass er im kalten Messingzylinder festsitzt. Lässt sich der Kolben im kalten Zylinder leicht bewegen, ist er Ausschuss. Hier ist Erfahrung angebracht, der erste passt mit Sicherheit nicht! Da bei einem Vakuummotor absolute Leichtgängigkeit und Dichtheit nötig sind

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MOTOREN Arbeitsbeispiel der 4 Takte Grad Kurbelwelle 0° Was geschieht im Zylinder?

Einlass-

Auslass-

schieber

schieber

1. Umdrehung 1. Takt

145° 180° 265°

2. Takt 360°

Kolben geht zurück und saugt die Flamme in den Zylinder 35° vor UT schließt der Einlass der Unterdruck wird aufgebaut

offen

zu

zu

Kolben bewegt sich vor (Kraftstoß) bis 85° nach UT der Unterdruck ist jetzt abgebaut Der Auslassschieber öffnet und der Kolben schiebt die ver-

zu zu offen

brauchte Restluft aus dem Zylinder (von der Flamme weg)

2. Umdrehung Der Kolben bewegt sich zurück und saugt über den offenen 3. Takt

540°

Auslassschieber kalte Umgebungsluft in den Zylinder

zu

offen

zu

offen

(wodurch die Kühlwirkung erhöht wird) 4. Takt

720°

Der Kolben bewegt sich vor und schiebt die vorher angesaugte Luft aus dem Zylinder (von der Flamme weg)

Die angegebenen Steuerzeiten sind Richtwerte und können sich mit Dichtheitsgrad des Systems ändern

– auch bei Betriebstemperatur –, ist diese Passung notwendig, vor allem bei langsamen Drehzahlen, denn sie ist trockenlaufend. Ein Kolbenring oder dergleichen lassen den Motor zum Standmodell werden. Es ist ratsam, einige flache Rillen (ca. 0,3 mm tief ) in den Kolben einzustechen. Sie wirken als Labyrinth-Dichtung. Da Graphit keine Feuchtigkeit verträgt, ist es unbedingt nötig, vor der Inbetriebnahme des Motors kochendes Wasser aufzufüllen, um das Niederschlagen von Kondensat der Spiritusflamme zu vermeiden. Denn Spiritus ist in der Regel 94 % Bioalkohol, die restli-

chen 6 % sind Wasser. Diese Wasserdampfanteile der Flamme kondensieren im kalten Motor, verkleistern die Graphitbauteile und degradieren den kalten Motor zum Standmodell. Eine große Schwierigkeit ist es ohnehin, einen kleinen Modellmotor langsam laufen zu lassen. Warum denn nicht einmal einen Vakuummotor im 4-Takt laufen lassen? Damit halbieren sich die „Auspuffschläge“ und der Motor hört sich schön langsam an (minimale Drehzahl = 250 min-1 entspricht 125 „Auspuffschlägen“). Die Kurbelwellendrehzahl und die Auspuffschläge entsprechen so auch dem Vorbild.

Die sich daraus ergebende, etwas schwierigere Steuerkurvengestaltung sollte keine Schwierigkeiten bereiten, da ich in einem Schmuckbetrieb jahrzehntelang mechanische Automaten für die Schmuckfertigung konstruiert und gebaut habe. Die Kegelräder für den Fliehkraftreglerantrieb hatte ich noch in meiner Kramkiste gefunden. Bei den Schraubenrädern hatte ich allerdings nicht so ein Glück und habe in der Größe und dem Übersetzungsverhältnis nichts gefunden. Also hieß es: Selbst anfertigen. Um auch hier eine Leichtgängigkeit zu erreichen, wurde die Steigung der Zähne des Antriebsrades sehr flach gehalten, es hat 8 Zähne. Das Nockenwellenrad hat dagegen 16 Zähne, der Modul beträgt 0,8. Auf die Berechnung und Fertigung möchte ich in diesem Beitrag nicht eingehen, das ist ein Kapitel für sich. Auch würde es den Rahmen dieses Beitrags sprengen. Es könnte in einem gesonderten Beitrag abgehandelt werden. Der Motor konnte als zweites Modell im Jahr 2008 kurz vor Weihnachten die ersten Probeläufe bestehen. Für mich ein schönes Weihnachtsgeschenk! Erst im Jahr 2009 erhielt der Motor seine Farbgebung und die provisorische Sperrholzgrundplatte wurde durch ein poliertes Frühstücksbrett ersetzt. Auch hat der Motor bei verschiedenen Treffen mehrmals seine Dauerlauftauglichkeit unter Beweis gestellt. Er hat einen Stadtbrunnen betrieben, und das mit „Standgas“. Spiri-

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MOTOREN tus und Kühlwasser reichten ohne Ergänzung den ganzen Tag.

Prinzipdarstellung der Spirituspumpe

Schlussbetrachtungen

4 3 Letztendlich ist wieder ein gelungenes Funktionsmodell entstanden. Es hat hinsichtlich 5 der Drehzahl und des Arbeitsgeräusches meine Erwartungen übererfüllt, sogar die Kraft6 entfaltung ist besser als erwartet. Obwohl nur bei jeder 2. Kurbelwellenumdrehung ein 2 Kraftstoß einsetzt. Hier macht sich die absolute Leichtgängigkeit bei gleichzeitiger Dichtheit bezahlt. Der Motor hat nun sogar seinen Platz unter einigen der schönsten Modelle in der Schrankwand eingenommen und kann mich auf diese Weise täglich erfreuen. 1 Nach dem ich nun schon einige Leiden zu beklagen habe (ich bin Jahrgang 51), muss ich sagen, Leidenschaft für den Kraftmaschi9 10 nenmodellbau, das ist das einzige Leiden, von 8 11 dem ich nicht geheilt werden möchte! Auch hoffe ich, dass ich einigen Gleichge1 Brennerrohr in Höhe und Abstand verstellbar, 2 Konstante Spiritushöhe, 3 Festpunkt, sinnten ein paar nützliche Anregungen für ei4 Gabelschwinge, 5 Exzenter, 6 Auffüll- und Belüftungsstutzen, 7 „Silikon-„Schauglas“, gene Projekte geben konnte. Die Bilder zeigen 8 Silikonschlauch, 9 Brennerzulauf, 10 Saugleitung, 11 Spiritusbehälter „Mauersteinsockel“, verschiedene Ansichten vom fertigen Modell und sind dem ein oder anderen sicher eine Egal, wie hoch der Spiritusvorrat im Behälter ist, die Spiritushöhe am Brenner bleibt immer Hilfe. Einen Bauplan oder einen Zeichnungs- konstant, auch drehzahlunabhängig. Aber vor der Inbetriebnahme muss die Pumpe mit Spiritus satz von diesem Modell gibt es leider nicht. befüllt werden, bis der Docht feucht wird

Technische Daten Zylinderzahl/-anordnung: 1, liegend Bohrung: 22mm Hub: 40 mm Hubraum: ca. 15,2 cm3 Schwungraddurchmesser: 120 mm Arbeitsspiel: im 4-Takt Kühlung: Wasser/Thermosyphonumlauf Schmierung: trocken laufende Graphitschieber und Kolben Kraftstoff: Spiritus ca. 250 ml Drehzahl: von 250 bis 630 min-1 Brenner: Dochtbrenner in Höhe und Abstand verstellbar Antrieb der Nockenwelle: durch Schraubenräder 2:1, Modul 0,8 Drehzahlregelung: durch Fliehkraftregler Masse: 2,3 kg Maßstab: ohne Bauzeit: ca. 6 Monate Baujahr: 2008

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TECHNIK-REPORT

Lokschuppen und Wagenpark der 1:20-Gartenbahn in Werdau

Hoch- und Mitteldruckzylinder der Spinnerei-Dampfmaschine

Dampftechnik im Stadtmuseum Werdau Klaus-Uwe Hölscher In der sächsischen Stadt Werdau findet neben dem jährlichen IFA-Lkw-Oldtimertreffen jedes Jahr Anfang Oktober auch eine Dampfveranstaltung statt: die Werdauer Dampftage. Dann kommen im Museumsareal Dampfmaschinen-Modellbauer aus ganz Deutschland zusammen und präsentieren ihre in beeindruckender Präzisionsarbeit gefertigten Modelle.

Dreizylinder mit 600 PS Das große Vorbild für die Freunde historischer Dampftechnik befindet sich im Stadtund Dampfmaschinenmuseum in Werdau. Im Maschinenhaus, am originalen Standort, kann ein wahrer Gigant bestaunt werden. Es handelt sich dabei um eine – um sie ganz korrekt zu beschreiben – DreifachexpansionsZwillings-Tandemdampfmaschine mit Ventilsteuerung. Sie wurde 1899 von der Zwickauer Maschinenfabrik für die Streichgarn- und Vigogne-Spinnerei (Vigogne = Lamawolle) C. F. Schmelzer & Sohn in Werdau gebaut. Der Hochdruckzylinder hat 440 mm Durchmesser, der Mitteldruckzylinder 660 mm und der Niederdruckzylinder 975 mm. Der Hub

beträgt einheitlich 900 mm. Es wird eine Drehzahl von 75 min-1 und eine maximale Leistung von 600 PS erreicht. Monumental wirkt diese gewaltige Dampfmaschine durch ihr Schwungrad, das 4 m Durchmesser hat und auf dem zwölf Stahlseile aufliegen. Bis zum Jahre 1941 trieb die Maschine mit Seiltransmission u. a. drei Krempelsätze (= Maschinen zum Wollkämmen) und ca. 60 Selfaktoren (= Spinnmaschinen) an, danach, bis 1954, einen Generator. Heute kann die Maschine per Elektromotor in Bewegung gesetzt und vorgeführt werden. Der Technikhistoriker Wagenbreth bezeichnete die Werdauer Maschine als „Kronjuwel unter den sächsischen Dampfmaschinen“. Dieses Kompliment verdient auch heute noch die mehrfach restaurierte und sehr gepflegte Anlage im Dampfmaschinenmuseum.

Kältemaschinen für Brauerei Bis vor einiger Zeit noch magaziniert, inzwischen aber der Öffentlichkeit zugänglich ist im Stadt- und Dampfmaschinenmuseum Werdau eine weitere Dampfmaschine. Hier ihr Steckbrief: Die liegende Einzylinderma-

schine mit Ventilsteuerung wurde 1905/1906 von der Maschinenfabrik Riedinger in Augsburg gebaut und an die FeldschlösschenBrauerei F. Geidel in Werdau geliefert. 1924 erfolgte durch die Crimmitschauer Maschinenfabrik ein Umbau. Der Zylinderdurchmesser beträgt 250 mm, der Hub 700 mm und der Schwungraddurchmesser 3,5 m. Bei 80 min-1 wird eine Leistung von 120 PS erreicht; die Maschine betrieb bis 1991 einen Wechselstromgenerator und CO2-Kälteverdichter. Ihr Abdampf speiste einen Vorwärmer, die Gebäudeheizung und die Heißwasserbereitung; der Zweiflammrohrkessel ist nicht mehr erhalten. Im Museumsgarten ist eine überdachte Einzylinderdampfmaschine zu besichtigen. Sie wurde 1894 von der Firma Theodor Wiede in Chemnitz für einen Betrieb in Adorf im Vogtland gebaut. Zwischenzeitlich war diese 30-PS-Maschine in Oelsnitz/Vogtland im Museum Schloss Voigtsberg ausgestellt. Zwischen Museumsgebäude und Dampfmaschinenhalle ist eine liebevoll eingerichtete Gartenbahn im Maßstab 1:20 mit umfangreichem Lok- und Wagenpark zu bestaunen. Unter den vielen munter umherfahrenden Maschinen im Modellbau 5¦ 13

TECHNIK-REPORT Zügen ist auch ein Dampfzug der Harzer Schmalspurbahnen zum Brocken nachgebildet, bei dem ein Modul echt klingende Dampfgeräusche erzeugt. Jedes Jahr im Mai wird die Gartenbahn aus ihrem „Winterschlaf“ geholt und für die Saison wieder in Betrieb gesetzt: auf jeden Fall eine schöne und sehenswerte Anlage!

Dampfspeicherlok Eine Dampfspeicherlok für Normalspur (1.435 mm) gehört zu den weiteren Exponaten im Museumsgarten. Sie wurde 1951 vom VEB LOWA in Babelsberg gebaut. Die 300-PS-Maschine war als Rangierlok in einer Papierfabrik im Dienst. Nach einer Generalinstandsetzung 1984 im RAW Meiningen war sie bis 1991 in Betrieb. Loks dieser Bauart besitzen keine eigene Feuerung und müssen deshalb meist täglich mit Fremddampf versorgt werden, weshalb bei 32 m3 Dampfinhalt ihre Reichweite begrenzt ist. Für den Rangierdienst in Betrieben mit ei-

gener Dampferzeugung waren sie jedoch ein geeignetes Fahrzeug. Das Thema „Dampftechnik“ spielte auch im Werdauer Fahrzeugbau kurzzeitig eine Rolle. So wurde in den Jahren 1950/51 eine Straßen-Dampfzugmaschine gebaut. Der Typ DW 65 wurde sogar auf der Leipziger Messe 1951 präsentiert, zu einem Einsatz im normalen Straßenverkehr kam es aber nicht. Die Dampfzugmaschine blieb also ein Versuchsfahrzeug, obwohl ein viersprachiger Prospekt (Russisch, Englisch, Französisch und Spanisch) erschien, um das Fahrzeug über die DIA (Deutscher Innen- und Außenhandel) in Berlin exportieren zu können. Christian Suhr schreibt dazu in seinem Buch „Nutzfahrzeuge aus Werdau“ (Verlag Klaus Rabe, Willich 2003): „Man ordnete den Kessel hinter dem Fahrerhaus stehend an, rechts darüber den Brennstoffbehälter von 750 kg Fassungsvermögen. Am Heck saß die Kondensationsanlage mit zwei Wasserbehältern, die für das unverwechselbare Erscheinungsbild sorgte.

Quer unter dem Rahmen hatte die doppelt wirkende Zweizylinder-Dampfmaschine mit 65 PS ihren Platz. Der Zweitrommel-Wasserrohrkessel wurde mit Koks gefeuert und bei 25 atü Betriebsdruck betrieben. Leistungseckpunkte waren maximal 40 km/h in der Ebene bei einem Radius von 300 bis 400 Kilometer je Bunkerfüllung.“ Der Verfasser bedankt sich für eine sehr kompetente Führung durch das Stadt- und Dampfmaschinenmuseum Werdau. Sehenswert ist auch eine DDR-Spielzeugsammlung der Familie Reißmann aus Greiz und die Präsentation edlen Porzellans aus der Manufaktur Fraureuth südwestlich von Werdau.

Adresse Stadt- und Dampfmaschinenmuseum Werdau, Holzstraße 2, 08412 Werdau; Tel. 03761-7 50 31; Telefax: 03761-76 26 01; E-Mail: [email protected]; Netz: www.werdau.de; www.oldtimertreffenwerdau.de.

Kolben, Zylinder und 4-m-Schwungrad zum Antrieb von Wollkämm- und Spinnmaschinen

Dampfspeicherlok Typ C: 1951 vom VEB LOWA in Babelsberg gebaut

Kraftpaket mit 600 PS: Dreizylinderdampfmaschine, 1899 von der Zwickauer Maschinenfabrik für die Streichgarn-Spinnerei in Werdau gebaut

Eine Dampfmaschine aus Adorf im Vogtland, aufgestellt im Stadtmuseum Werdau

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Maschinen im Modellbau 5¦13

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SPEZIALITÄTEN

Pustemaschine Dampfmaschine mit „Atemwegen“ Gehäuse

Wolfgang Tepper

Teil 2

Die Dreharbeit am Gehäusekern ist bereits abgeschlossen

Im zweiten Teil dieses Beitrags wollen wir den Bau dieses ungewöhnlichen Modells abschließen. Gehäuse, Ventile und Kurbeltrieb fehlen noch, dann kann das Maschinchen montiert werden.

Sind die Lager aufgeschrumpft, werden sie auf Maß gedreht. Die Enden bekommen eine 0,1-mm-Anlaufkante für leichten Lauf und unbedingt eine Fase, um Klemmen zu vermeiden

Das zentrale Gehäuse der Maschine besteht aus einem gedrehten Edelstahlkern mit aufgeschrumpften Bronzelagern. Man könnte die Lager auch kalt aufpressen, es besteht bei dem weichen Material aber immer die Gefahr, dass sich dabei Späne abheben und den Erfolg behindern. Auf einer Heizplatte aufgewärmte Lager kann man ganz entspannt in Position fallen lassen. Erst nach dem Schrumpfen werden sie auf Maß gedreht. Die Längsnuten und die radiale Nut für die Nasen an den Oszillatoren sind schon vorher da. Das Gehäuse wird mit diversen Bohrungen kreuz und quer durchlöchert; es handelt sich um den Anschluss für die Zuluft (noch nicht durchgebohrt), die parallelen Bohrungen zur Ansteuerung der Oszillatoren und die Querbohrung für das Umsteuerungsventil. Diese wird auf 6 mm gerieben und bekommt noch eine Ausbohrung für den Ansatz des Ventilgehäuses. Das lange Gehäuse des Umsteuerungsventils soll ebenfalls eingepresst werden – das musste ich zweimal machen. Ein Übermaß von 1/100 auf voller Länge war zu viel. Das Ventilgehäuse ist zudem durch die quer gefrästen Auslassschlitze deutlich geschwächt und hat dem Druck nicht widerstanden. Mit Glück konnte ich das Teil vorsichtig ausbohren, ohne das Maschinengehäuse zu demolieren. Das zweite Ventilgehäuse hatte dann nur noch 0,005 mm Übermaß, und zwar im oberen Bereich. Unten passt es ohne Kraftaufwand etwa bis zur Hälfte in die Reibung, erst dann wird die Pressung wirksam. Um das Ventilgehäuse für das Pressen stabil zu halten, wurde auch dessen Innendurchmesser zunächst weniger ausgebohrt. Jetzt können die fehlenden Querbohrungen erstellt werden: der Zuluftanschluss, dann die bereits aus Abb. 1 bekannten Zuund Abluftkanäle. Letztere werden nicht ganz durchgebohrt, sonst müssten sie – wie auf der anderen Seite – mit Stopfen wieder verschlosMaschinen im Modellbau 5¦ 13

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SPEZIALITÄTEN

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sen werden. Als Nächstes wird der Innendurchmesser des Ventilgehäuses erweitert und mit der Reibahle (5 mm) fertig bearbeitet.

Am Ventilendstück sind zwei gegenüberliegende 1-mm-Bohrungen angebracht, um den später darunter liegenden Federring bei Bedarf zur Aufgabe zu zwingen.

Zwischen Stahlzylindern wird das Gehäuse sicher gehalten. Die zentrale Zuluftbohrung hat einen kleinen Ansatz, der unschönes Kantenschaben beim Einpressen verhindert und das senkrechte Aufsetzen des Zuluftstutzens erleichtert

Lagergehäuse und andere Teile Das Lagergehäuse, der Fuß und der Druckanschluss stellen keine großen Anforderungen an die Fertigung, allein die Lagerbohrung sollte schon sorgfältig erstellt werden. Die Druck- oder „Pusteluft“ wird über einen Stutzen mit Innenkonus zugeführt. Das Lagergehäuse habe ich nicht in das Ende des Ventilgehäuses gepresst, sondern vorsichtshalber mit Loctite verklebt. Es muss sehr gut ausgerichtet werden, sonst fluchtet die Kurbelwelle nicht und der ganze Antrieb hakelt. Klebungen kann man bei Bedarf durch Erhitzen lösen und korrigieren, eine starke Pressung womöglich nicht.

Ventil Das Ventil ist lang und schlank und wird deshalb auch in der bereits erwähnten Stufentechnik gedreht. Es ist wichtig, die einzelnen Abschnitte unabhängig voneinander zu drehen und der Versuchung zu widerstehen, am Ende den Stahl doch über die ganze Länge laufen zu lassen. Zum Konus ist es nur ein kleiner Schritt! Große Schnittkräfte verbiegen das Bauteil, daher mit geringem Vorschub wenig abtragen und immer nur „am dicken Ende“ arbeiten. Das Endmaß wird wieder durch Läppen erzeugt. Wenn man das fertige Ventil in sein Gehäuse fallen lässt, sollte es auf dem Luftpolster mehrfach auf- und abfedern und dann langsam absinken. Maschinen im Modellbau 5¦ 13

Kurbeltrieb Damit sich der Kurbeltrieb überhaupt montieren lässt, muss die Welle als Steckachse ausgeführt werden. Dennoch sind die Schwungräder nicht gegeneinander drehbar, sondern stets, damit die Maschine aus jeder Position anläuft, mit ihren Kurbeln um 90° zueinander versetzt. Die Schwungräder sind deshalb innen mit Klauen versehen, die in die entsprechenden Gegenstücke der Steckachse greifen. Ein Ende der Steckachse hat eine aufgepresste Klaue, am anderen Ende wird sie mit einem Querstift gehalten. Erst nach dem Einpressen der „Klauenbuchsen“ wird der Innendurchmesser der Schwungräder ausgedreht und der ebenfalls sorgfältig in Stufentechnik gedrehten Silberstahl-Steckachse angepasst. Das Bronzelager hält die Schwungräder auf Abstand. Eine Feder zieht an der Achse und hält die Lagerbuchse zwischen den Rädern fest. Steckachse und Buchse drehen sich also nicht gegeneinander. Der Außendurchmesser der Buchse läuft in der Bohrung des Lagergehäuses. Schließlich werden noch zwei Distanzscheiben gedreht und auf dem Schleifklotz von Hand angepasst, sodass der Antrieb ein gerade fühlbares axiales Spiel hat. Es fehlen noch die Kurbelzapfen an den Schwungrädern. Wegen des 90-Grad-Versatzes ist es einfacher, die Bohrungen erst jetzt

Fertig geriebene Bohrung für das Ventilgehäuse

Erfolgreich eingepresst! Die Abstützung mit dem Messingteil links ist unbedingt erforderlich, es darf nicht gegen die Bronzelager gedrückt werden

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SPEZIALITÄTEN

Mit dem Messingteil wird ausgerichtet und gespannt, um die Zu- und Abluftkanäle zu bohren

Mit diesen Stopfen werden die Kanäle verschlossen, die überstehenden Ansätze werden abgefräst. Dies kann gut auf dem Drehtisch erfolgen, mit einem Vierbackenfutter kann das Bauteil noch immer gut gehalten werden

 Der Torso lässt sich nicht weiter zerlegen

zu erstellen, da man sonst beim Einpressen der Klauen und der Fertigung der Steckachse ständig die Winkelstellung beachten müsste. Die Schwungräder können zusammen mit der Steckachse und der Lagerbuchse in der Spannhülse gehalten und gebohrt werden. Eine Abflachung an der Hülse erlaubt winkeltreues Wenden im Schraubstock. Mit der Messuhr in der Spindel wird über den Außenrand zentriert, die eine Bohrung wird aus der Mitte quer versetzt, auf der anderen Seite wird längs aus der Mitte verfahren. Auf der einen Seite muss die Bohrung mit Bedacht platziert werden: Der kleine Klauenstift sollte später nicht just in Richtung Kurbelzapfen weisen, sonst kann man ihn kaum wieder herausschieben.

Holzsockel und Montage

 Ventil mit eingepresstem Endstück

Die Maschine steckt in einem Bolzen drehbar auf dem Sockel. So kann man sie leicht herausnehmen, denn ohne Sockel ist sie einfacher zwischen zwei Fingern zu bedienen. Zur Montage sind zwei kleine Werkzeuge hilfreich. Da ist zum einen ein Stift mit Nase, um das kleine geschlossene Zylinderendstück von innen in Position zu drehen und zu schieben. Jedes Schwungrad wird zuerst in die Kolbenstange eingehängt, da sich die Oszillatoren nicht axial verschieben lassen. Dann wird jedes Rad vor das Lagergehäuse gedreht und die Steckachse kann hineingeschoben werden. Dabei muss man sich noch um die Lagerbuchse und die Distanzscheiben kümmern. Zum Schluss gilt es, die Achse gegen die Feder zu halten und das Klauenendstück mit dem Stift zu fixieren. Maschinen im Modellbau 5¦ 13

SPEZIALITÄTEN

Die Einzelteile des Antriebs, noch ohne Feder, Kurbelzapfen und Distanzringe

Mit der Spannhülse werden beide Schwungräder gespannt, um den 90-Grad-Kurbelversatz zu erzielen

Inbetriebnahme Für alle reibenden Teile muss völlig freier, leichter Lauf sichergestellt werden. Zuerst kratzen und schaben die Kolben, die Oszillatoren hakeln hier und da und die Räder drehen schlecht. Die Kolben habe ich zuerst geölt und von Hand hin- und herbewegt. Dabei muss die Kolbenstange unbedingt im montierten Endstück geführt werden, sonst klemmt es „an allen Ecken“. Mit den Oszillatoren wurde ähnlich verfahren. Hier sind die Kanten der übereinander gleitenden Atembohrungen und die Nuten der Bronzelager sehr sorgfältig nachzuarbeiten. Wenn man die Schleifspuren mit der Lupe genau beobachtet, findet man die Unebenheiten. Im nächsten Schritt habe ich mit Petroleum geölt und die Maschine vorsichtig mit Pressluft laufen lassen. Das war keine so gute Idee, die Luft meines recht neuen Kompressors enthält doch allerlei Partikel, die diese Minimaschine nach kurzer Zeit lahmlegten. Am besten funktioniert es mit der Fahrrad-Standpumpe. Zuerst waren etwa 0,2 bar notwendig. Bald lief sie dann trocken so leicht, dass sich der Zeiger am Manometer nicht mehr bewegte. Auch die Kolben bestehen nun den Falltest: den Oszillator ohne Schwungrad montieren, Kolbenstange senkrecht nach oben ziehen. Die Atemöffnungen sind jetzt geschlossen, der Kolben bleibt oben. Den Oszillator also etwas verdrehen, und die Kolbenstange fällt durch das Eigengewicht herab. Wer kleine Finger hat, kann auch die Atemlöcher im Oszillator einzeln zuhalten und so die Dichtheit aller vier Überstromkanäle prüfen. Maschinen im Modellbau 5¦ 13

 Für die Steckachse und das Umsteuerungsventil wird je eine Feder aus 0,5-mm-Pianodraht gewickelt. In das Ventil passt auch eine halbe Kugelschreiberfeder – diese Lösung ist aber „unsportlich“

 Zum Anpusten kann das Mundstück oder der Schlauchanschluss verwendet werden Dass der menschliche Pustedruck doch sehr gering ist, musste ich jetzt noch lernen. Verschiedene Öle, Brunox, WD40, all das hat nicht geholfen, es bremst nur. Im Vergleich zu Petroleum ist selbst das dünnste Uhrenöl so zäh wie Kaugummi. Man muss einfach akribisch die letzten kleinen Ungereimtheiten ausmerzen, erst dann reicht die Pustekraft zum Antrieb. Hier hat lange unbemerkt ein etwas schief eingepresstes Lager im Kolbenstangenauge die Drehung am oberen Totpunkt gebremst. Nun ist alles gut.

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VORSCHAU

6/2013: ab dem 18. Oktober 2013 im Handel! Wir berichten unter anderem über folgende Themen: Karl Lang stellt einen Dampfkessel für seine Vierzylinder-Dampfmaschine (Maschinen im Modellbau 3/2013) vor.

Remý Hecht befasst sich mit den Besonderheiten des Herons-Balls

Unter Sammlern sind die Modelle der Nürnberger Firma Ernst Plank begehrt. Manfred Graf hat einen Plank-Motor nachgebaut.

Inserentenverzeichnis Alu-Verkauf Bergbaumuseum Oelsnitz Blechspielzeugladen Blombach Burkhard CNC-Technik Frank Dampfmaschinenmuseum Werdau DEUSS Maschinen Hartmann Hoffe Karl Fischer Knupfer Lewetz Messe Sinsheim Möller Büro-Service Niggel Optimum Pearl Probst proxxon RC Machines Reichelt Rexin Löttechnik Schaeffer Schwarzer TS

19 52 53 19 15 15 13 15 19 53 61 60 13 25 53 60 13 7 60 15; 17; 19 68 13 13 61 60 13

Anzeigenschluss & Meldeschluss für Vereinstermine in der Ausgabe 6/2013 ist der

23. September 2013

Impressum

Änderungen des Inhalts aus aktuellen Gründen behält sich die Redaktion Für unverlangtvor. eingesandte Beiträge kann keine Verantwortung Vertrieb

Verlag für Technik und Handwerk neue Medien GmbH 14. Jahrgang

www.maschinen.vth.de Redaktion Michael Bloß (verantwortlich), Tel.: 07221/5087-11 Susanne Braunagel (Redaktionsassistenz), Tel.: 07221/5087-90, Fax: 07221/5087-52, E-Mail: [email protected] Sebastian Greis, Tel.: 07221/5087-32 Dr. Frank Kind (Mitarbeit Lektorat) Gestaltung Silke Kühn-Boissier, Ines Schubert Anzeigen Kai-Christian Gaaz (Leitung), Tel. 07221/5087-61, Fax: 07221/5087-65 Katja Hasenohr (Mediaberatung), Tel.: 07221/5087-62, Fax: 07221/5087-65 E-Mail: [email protected] Zur Zeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 8 vom 01.01.2013

Robert-Bosch-Str. 2-4 D-76532 Baden-Baden

MZV Moderner Zeitschriften Vertrieb GmbH & Co. KG Ohmstraße 1, D-85716 Unterschleißheim Tel. 089/31906-0, Telefax 089/31906-113

Tel. 0 72 21 / 50 87-0 Fax 0 72 21 / 50 87-52

„Maschinen im Modellbau“ erscheint 6 mal jährlich, jeweils Ende Februar, April, Juni, August, Oktober und Dezember

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Einzelheft: 6,50 € Abonnement Inland: 35,10 € pro Jahr Abonnement Schweiz: 54,- sFr pro Jahr Abonnement Ausland: 38,50 € pro Jahr

Herausgeber Michael Essig Abonnement-Verwaltung MZV direkt GmbH & Co. KG, Sternstraße 9-11, 40479 Düsseldorf Tel.: 0211-690 789 964 (Fr. Rehsen), Fax: 0211-690 789 50 E-Mail [email protected]

Druck Dierichs Druck & Media GmbH & Co. KG, Kassel wird auf umweltfreundlichem, chlorfrei gebleichtem Papier gedruckt.

übernommen werden. Mit Übergabe der Manuskripte und Abbildungen an den Verlag versichert der Verfasser, dass es sich um Erstveröffentlichungen handelt und dass keine anderweitigen Copy- oder Verlagsverpflichtungen vorliegen. Mit der Annahme von Aufsätzen einschließlich Bauplänen, Zeichnungen und Bildern wird das Recht erworben, diese auch in anderen Druckerzeugnissen zu vervielfältigen. Eine Haftung für die Richtigkeit der Angaben kann trotz sorgfältiger Prüfung nicht übernommen werden. Eventuell bestehende Schutzrechte auf Produkte oder Produktnamen sind in den einzelnen Beiträgen nicht zwingend erwähnt. Bei Erwerb, Errichtung und Betrieb von Sende- und Empfangsanlagen sind die gesetzlichen und postalischen Bestimmungen zu beachten. Namentlich gekennzeichnete Beiträge geben nicht in jedem Fall die Meinung der Redaktion wieder. ISSN 0947-6598 © 2013 by Verlag für Technik und Handwerk neue Medien GmbH, Baden-Baden Nachdruck von Artikeln oder Teilen daraus, Abbildungen und Bauplänen, Vervielfältigung und Verbreitung durch jedes Medium, sind nur mit ausdrücklicher, schriftlicher Genehmigung des Verlages erlaubt.

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Stahl Futterflansch

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RCFFZY1680

RCFFZY1680R

Ø 80 mm mit zylindr. Aufnahme Rohling mit 3 Bohrungen / Zapfenlänge 25 mm Ø 80 mm mit zylindr. Zapfen Ø 16 / Lochkreis 67 mm Aufnahme 16 mm Futter Zentrieraufnahme Ø 55 mm 19,95 €

29,95 € Präzise T-Nutensteine cnc gefräst RCT8F RCT11F RCT12F RCT14F

Gew. M6 M8 M10 M12

A B 12,6 5,6 17.85 5,5 17,6 6,8 21,7 8,5

1,95 € pro Stück C 10 12 13,9 15,3

D 7,65 10,75 11,7 13,9

15 € pro 10 Stück

RC MACHINES Preise gültig 4\X[T
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