Das Wettringer Modellbauforum

Hallo zusammen,
nach jahrelanger Abstinenz vom Schiffsmodellbau habe ich vor kurzer Zeit ein neues Projekt gestartet. Als Vorübung für größere Schiffe liegt bei mir ein Schlepper auf Kiel.
Angetrieben soll er mit Echtdampf werden. Vorgesehen ist eine 2-Zylinder oszillierende Kolbenmaschine.
Das Vorbild ist ein genueser Hafenschlepper. Einen von VTH bezogenen Plan habe ich auf ca. 1:18 hochskaliert. Zusätzlich wurden die Rumpfseiten um 15 mm erhöht.
Überschlagsmäßig habe ich nun 8 kg Verdrängung zur Verfügung, was hoffentlich reicht, und die Größe des Modells kommt auch meiner etwas grobmotorischen Veranlagung
sehr entgegen. Der Rumpf ist im Rohbau bereits fertig:





Der Rumpf wurde auf einem Spantengerüst mit 2 Schichten 1mm- Abachifurnier gebaut. Nach Schliff, verspachteln und wiederum schleifen habe ich 2 Mal mit
Epoxidharz und Glasgewebe (25 gr/m2) laminiert. Vor dem momentanan Zustand war noch einmal spachteln und schleifen angesagt. Da die umfangreiche Antriebsanlage
zum Anheizen und zur Wartung komplett aus dem Schiff genommen werden muß, wird das Deck komplett abnehmbar sein. Mal sehen, wie ich das mit dem Ruder-Servo lösen werde.
Schraube, Welle und Ruder kann ich erst einbauen, wenn Kessel und Maschine auf ihren Plätzen stehen.
Da Modellbau nicht mein einziges Hobby ist, und ich nebenbei noch ein Haus mit dem Baujahr 1491 zu renovieren habe, wird sich mein Bautempo in Grenzen halten.
Momentan warte ich noch auf Teile für den Kessel, daher werde ich am Wochenende mit der Maschine anfangen. Bei Interesse werde ich den Bau von Maschine und Kessel genau dokumentieren.
Was ich an Hilfsaggregaten wie Speisewasserpumpe, Vorwärmer, Kondensator usw. in den Rumpf bekomme, wird man sehen.
Auf Kommentare freut sich
Matthias

Hallo, danke schon mal für Euer Interesse.
Zum Rumpfbau habe ich noch ein paar Dinge unterschlagen. Nach dem Laminieren wurde der Rumpf vom Spantengerüst gelöst.
Die Spanten waren mit Packband beklebt, was ein festleimen des Furniers auf denselben verhinderte. Wären die Spanten im Rumpf verblieben, hätte mir das zuviel Platz gekostet.
Für die Montage des abnehmbaren Decks mit dem Schanzkleid habe ich innen eine 10 mm breite Wegerung aus Sperrholz angeleimt. Der Rumpf sieht von innen jetzt so aus:



Man deutlich erkennen, wo die Spanten waren. Auf die gleiche Art und Weise habe ich mir vor 15 Jahren einen Kanadier gebaut.....
Wenn der Antrieb fertig und endgültig im Schiff platziert ist, folglich auch alle Halterungen, die Welle sowie evetuelle Kühlwassereinlässe an Ort und Stelle sind,
wird der Rumpf auch von innen mit Epoxidharz gestrichen. Der Rumpf ist stabil genug, ein Auflaminieren des Gewebes wird innen nicht nötig sein.
Die technischen Einzelheiten werde ich bei den Beschreibungen der Bauteile mit einfließen lassen. Zur Beheizung: vorgesehen ist ein Spiritus- Vergaserbrenner.
Es gibt Dampfmodellbauer, die mit Öl heizen, aber das ist wirklich nur was für Spezialisten, und in diesen Größenordnungen hier eher nicht machbar.
Und da ich noch keinen Heizer im Maßstab 1:18 gefunden habe, der Kohlen schaufeln kann, ist das leider auch keine Option .....
Aber dazu später mehr.
Das Erhöhen des Rumpfes hatte einfach folgenden Grund:
mehr Platz, vor allem Raumhöhe, und mehr Verdrängung. Die Anlage wird schwer, ich glaube nicht, daß ich viel Ballast brauchen werde.
Alleine der Kessel wird die Hälfte der Schiffslänge beanspruchen. Aber schau´n mer mal!
Matthias

Als Präludium vor dem Bau der Maschine noch etwas Theorie vorweg:
Aus Länge KWL, Breite und Tiefgang, sowie dem angenommenen Völligkeitsgrad von 0,58 errechnet sich eine Verdrängung von 7,99 kg.
Als Geschwindigkeit des Originals wurden 10 Knoten angenommen, was bei einem Maßstab von 1:18 einer Modellgeschwindigkeit von 1,96 m/s entspricht.
In der Veröffentlichung "Dampf 6" des Neckar-Verlags sind die nun folgenden Berechnungen beschrieben. Bei Interesse kann ich auch mal eine Liste meiner verwendeten Literatur zusammenstellen.
Aus Verdrängung und Geschwindigkeit läßt sich der Leistungsbedarf von 21 Watt errechnen. Da wir mechanische Verluste und Hilfsantriebe mit einkalkulieren müssen,
wurde ein Wirkungsgrad von 0,6 angenommen. Das ergibt eine Leistung von 35 W.
Aus Leistung, dem Dampfdruck von hier 4 bar und der Drehzahl von 800 U/min, einem Kolbenhub von 24 mm und den zwei Zylindern kommt man auf einen Kolbenquerschnitt von 0,7 cm², was einem
Durchmesser von 9,4 mm entspricht. Natürlich wird der Kolben 10,0 mm Durchmesser bekommen, damit habe ich auch eine Reserve für die durch die Kolbenstange reduzierte Fläche der Kolbenunterseite.
Den Kolbendurchmesser habe ich mit Excel berechnet, und so lange mit den Parametern Drehzahl, Druck und Hub gespielt, bis es mir gepasst hat. Hubraum, Drehzahl und Dampfdruck haben natürlich auch
Auswirkungen auf die Konstruktion des Kessels. Dazu jetzt aber nur soviel :für die geplanten Materialstärken sind die nicht ganz harmlosen 4 bar Kesseldruck kein Problem.
Weiter geht es dann am Sonntag mit der Herstellung der Zylinder.
Grüße aus Hohenlohe,
Matthias

Wie versprochen, habe ich heute mit dem Bau der Maschine, nämlich den beiden Zylindern begonnen. Die Länge eines Zylinders ergibt sich aus Hub plus Kolbenlänge plus zwei Mal dem sogenannten "schädlichen Raum". Den brauchen wir aber, da sich später hier die Bohrungen für Zu- und Ableitung des Dampfes befinden. Also 24mm Hub + 6mm Kolben + 2 x 4mm schädlicher Raum + 2 x 1mm für die Deckel = 40 mm. Gefertigt wurden die Zylinder aus 20mm Rundmessing.



Das Bild zeigt den plangedrehten Rohling beim Zentrieren auf den Kreuztisch meines Proxxon Bohr- und Fräsständer mit BFW 36. Denn die Deckel des Zylinders werden gleich mitgefertigt. Vor deren Abdrehen werden die Löcher für die spätere Verschraubung gebohrt.
Kleiner Exkurs:
Das Problem des BFB 2000 und aller Fräsen mit Rundsäule ist, daß eine Zentrierung nach einer Höhenverstellung des Fräskopfes nicht mehr stimmt. Um dem abzuhelfen habe ich einen Anschlag konstruiert:



Durch ein Anfahren mit der Rolle am Fräskopf an den Winkel an der Wand bleibt die Zentrierung des Kopfs bei Höhenänderungen erhalten.

Nach Zentrierung wird der Rohling um 7,5 mm verfahren und drei Löcher mit 1,6 mm gebohrt. Wichtig ist, zuerst mit dem Zentrierbohrer vorzubohren:



Danach mit 1,6 mm- Bohrer:



Hier ist das kleine Direktteilgerät zu sehen. Danach wird zuerst der hintere Deckel abgestochen. Dabei wird ein Absatz von 1mm angedreht, der bei der Montage in den Zylinder ragt.



Danach habe ich für den vorderen Deckel einen Absatz 7 x10 mm angedreht. Das gibt später die Stopfbuchse für die Kolbenstange.



Im gleichen Arbeitsgang wird auch gleich eine 3 mm-Bohrung eingebracht, damit Zylinderbohrung und Stopfbuchse fluchten.
Das folgende Bild zeigt das Einschneiden der M2- Gewinde in den Zylinder. Bei so kleinen Gewinden benutze ich kein Windeisen. Mit dem Rändelgriff leben die Gewindebohrer deutlich länger!



Die Zylinder bekommen eine Bohrung von 9,5 mm. Diese wird später auf 10H7 aufgerieben. Da der Zylinder auf den sog. Spiegel hart aufgelötet wird, sollte man vorher nicht auf Endmaß bohren. Denn dabei kann er sich verziehen.



Die Deckel werden auf der Uhrmacherdrehmaschine endbearbeitet.



Die Löcher der Deckel werden auf 2 mm aufbebohrt und angesenkt.



Was hier aussieht wie ein Bohrer, war mal einer. Der wurde zum Senker umgeschliffen.
Als nächstes habe ich die Deckel auf die Zylinder geschraubt und ein Abflachung gefräst, damit der Zylinder auf den bewglichen Spiegel aufgelötet werden kann.



Das nächste Bild zeigt einen ausgerichteten und fixierten Zylinder auf seiner Spiegelplatte fertig zum verlöten. Manche Modellbauerkollegen löten hier weich, um Verzug des Zylinders zu vermeiden. Aber weichgelötete Verbindungen sind ab 90° C nicht mehr 100%ig sicher. Und Dampf von 4 bar Druck hat eine Temperatur von knapp 152°C.



Da ich zum Löten beide Hände brauche, geht photographieren dabei nicht. Die fertig verlöteten Zylinder :



Und dann nach einem Bad in Zitronensäure-Lösung und schrubben mit einer alten Zahnbürste:



Und jetzt ist Feierabend für heute. Falls ich zu ausführlich bin, kann ich die nächsten Schritte gerne straffen.
Viele Grüße,
Matthias

Hallo René,
laut dendrochronologischem Befund wurde der älteste Teil unseres Hauses 1491 erbaut. Wir haben originale Gefachbemalungen aus dieser Zeit freilegen können. Das ist schon ganz schön beeindruckend, wenn man sich überlegt, daß die ausführenden Handwerker nicht wissen konnten, daß es Amerika gibt.
Viele Grüße,
Matthias

Weiter geht's:
viel habe ich heute an der Maschine nicht geschafft, aber dafür etwas sehr wichtiges. In die Zylinderspiegel habe ich die Löcher für den Dampf und die Pendelachse gebohrt. Da diese Bohrungen genau stimmen müssen, habe ich das auf der Fräsmaschine gemacht. An deren Kreuztisch habe ich Anbaumeßschieber angebracht, somit sind die Distanzen einfach abzulesen. Bei der kleinen Proxxon-Maschine war mir die Gefahr zu groß, daß ich mich beim Kurbeln verzähle. Zuerst habe ich den Zylinder im Schraubstock eingespannt.



Mit dem Spannzangenfutter habe ich den Spiegel exakt waagerecht eingerichtet. Der Zentrierbohrer paßt leider in keine Spannzange. Das (große) Bohrfutter wollte ich aber auch nicht verwenden, zumal ich dann ständig Spannzangenfutter und Bohrfutter hätte wechseln müssen. Daher habe einen Dorn gedreht, auf den ich ein kleines Bohrfutter, ähnlich Proxxon, aufschrauben konnte:



Die Kanten habe ich mit dem Zentrierbohrer auf Sicht angefahren, bei dem kleinen Durchmesser und mit Lupenbrille geht das. Nach dem Verfahren auf die Längsmittellinie habe ich dann die drei Löcher nach Skala vorzentriert und dann gebohrt. Nach dem Bohren habe ich die Spiegel dann noch überfräst.



Somit kann ich sicher sein, daß die Bohrungen exakt senkrecht zum Spiegel sind. Vor allen für das mittlere Loch, in das ein Gewinde für die Pendelachse geschnitten wird, ist das wichtig. Bei den Dampfborungen muß der Abstand zur Pendelachse genau stimmen. Das Ergebnis ist zwar unspektakulär, aber bei dieser Arbeit muß man sich Zeit lassen. Denn die Dampfbohrungen des Zylinderspiegels müssen später exakt zu den entsprechenden Bohrungen im festen Spiegel passen. Und wenn die Pendelachse schief ist, bekomme ich die Spiegel nicht dicht. Dann kann ich zurück auf Los.
Viele Grüße,
Matthias

Per PN wurde ich gefragt, ob Drehmaschine und Fräse meine Maschinen wären. Ich bekenne mich schuldig im Sinne der Anklage. Maschinell bin ich nicht schlecht ausgestattet.
Aber laßt Euch nicht täuschen, in der Metallbearbeitung bin ich ein autodidaktischer Anfänger. Daher sind mir auch alle Tipps zu Arbeitstechniken hoch willkommen.
Denn diesen Bericht schreibe ich hier nicht, um mich zu produzieren, sondern hoffe stark auf Anregungen Eurerseits!
Gruß,
Matthias

Momentan warte ich noch auf Material, daher habe ich heute nur ein paar Teile vorbereitet. Zudem hatte ich heute Vormittag noch eine Mugge. Deshalb sind die Fortschritte heute eher bescheiden.
Als erstes stand eine Schablone auf der Arbeitsliste. Mit der werden später die Dampfbohrungen im festen Spiegel zentriert.



Das mittlere Loch ist für die Pendelachse, und in dem Schlitz bewegt sich die Kurbel. So werden dann die Positionen der Dampfzu- und ableitungen ermittelt. Denn diese müssen natürlich mit den Bohrungen im Zylinderspiegel exakt übereinstimmen.
Danach habe ich die Halterung für die beiden festen Spiegel gebaut. Da ich keine Messingplatte in der Stärke hier habe, die groß genug ist, wurden einfach zwei Schenkel hart zusammengelötet:



Oben im Bild seht Ihr die beiden Platten, aus denen ich die festen Spiegel fertigen werde. Durch die Konstellation mit zwei doppelt wirkenden Zylindern, die in einem Winkel von 90° zueinander stehen, wird die Maschine selbstanlaufend sein. Außerden brauchen wir kein großes Schwungrad. Den selben Effekt hätte es, wenn die Zylinder in Reihe stünden, und die Kurbelwelle um 90° versetzt wäre. Die nächste Arbeit wird die Herstellung der Kurbelwelle sein. Da ich in der letzten Woche günstig an sinnvolles Zubehör für Fräse und Drehmaschinen gekommen bin, steht da auch einiges an Arbeit an.
Gruß,
Matthias

Pläne sind dazu da, um geändert zu werden. Vor der Kurbelwelle habe ich heute die Endstücke der Kolbenstange angefertigt. Da ich dazu eine 0,8 mm-Bohrung auf einer Fläche von 3x3 mm einbringen mußte, habe ich mir zuerst einen kleinen Zentrierbohrer gemacht. Zuerst wurde an einen 2 mm Rund-Silberstahl auf 3 mm Länge ein Absatz mit 0,8 mm angedreht. Auf den Kreuzsupport habe ich im Winkel von 45° einen Dremel mit Schleifscheibe montiert. Die Löcher im Flansch der Drehe dienten als Teilapparat, und mit dem Dremel bin ich dreimal bis zum selben Skalenwert an den Bohrer gefahren. Das ergebnis war eine dreiseitige Pyramide an der Spitze des "Bohrers":



Nach dieser Prozedur habe ich die Spitze noch gehärtet. Dazu wird sie auf Rotglut erhitzt und abgeschreckt. Bei diesen geringen Durchmessern muß ma da höllisch aufpassen, das geht sehr schnell. Da ich nur die Spitze gehärtet habe, erübrigt sich ein Anlassen.
Bohren kann man mit dem Teil natürlich nicht, aber für die Zentrierung von kleinen Bohrern schabt dieses Eigenbauteil einen brauchbaren Kegel ins Material.
An einem Messingblock von 10x18x25 mm habe ich zuerst zwei Absätze von 3 mm Breite angefräst:



Danach wurde in der Mitte 6 mm hreausgefräst und an die beiden außenstenden Teilen einen Absatz angefräst.



Auf obigem Bild sind auf den 4 3x3 mm-Flächen je ein Loch vorzentriert, und es folgt die Kernlochbohrung 0,8 mm für ein Gewinde M1. Damit wird dann später das Kurbellager verschraubt.
Nach der Bohrung wurde die Teile getrennt und der obere Teil abgesägt. Deren Bohrung habe ich dann auf 1 mm aufgebohrt, in die unteren Teile ein Gewinde M1 geschnitten. Danach wurden die Teile verschraubt und auf die Trennlinie eine Zentrierung für das Kurbellager gesetzt:



Nach dem Bohren und "a bissle feile" sieht es dann so aus:



In das 6 mm starken Ende wird dann später die Kolbenstange eingeschraubt. Das es nicht so breit sein muß, habe ich rechts und links noch 2 mm weggesägt:



Für die Endbearbeitung hatte ich heute abend keine Lust mehr. In Wirklichkeit sind die Längsseiten parallel, das Bild ist verzerrt.
Viele Grüße,
Matthias

Danke für die Blumen.
Nachdem ich jetzt eine Nacht darüber geschlafen habe, und ich die Teile von gestern heute Morgen noch einmal angesehen habe, bin ich zum Entschluß gekommen, die gestrige Produktion in die Schrottkiste zu werfen. Die Kopfstücke werde ich neu anfertigen. Die Lagerbohrung sitzt zu tief, dadurch ist der Kopf zu groß geworden. Und zum zweiten habe ich die beiden Teile zu früh getrennt, sodaß ich Arbeiten, die ich mit der Fräse besser hinbekommen hätte, freihändig machen mußte.
"Per la seconda volta! Da capo per favore!" würde der Maestro sagen.

Hallo Johann,
das mit den Kosten willst Du gar nicht wissen......
Mittlerweile haben sich bei mir vier Drehmaschinen angesammelt. Die erste war die klassische Einstiegsdroge, ein Klon der China-Drehe Sieg C1. Bei mir heißt die Dema MMD 310 EM, auch aufgrund der Tatsache, daß der Importeur bei mir ums Eck ist. Nummer zwei war dann eine 8mm Uhrmacherdrehmaschine von Wolf & Jahn. Die habe ich schon fast unanständig günstig in der Bucht geschossen. Diesen Januar kam dann die dritte: eine alte Mechaniker-Drehmaschine von Heinrich Rascher, Nürnberg. Die ist mit einem Spannzangenfutter mit Schnellspannung ausgestattet. Irgenwann lief mir dann noch eine günstige 6 mm -Uhrmacherdrehe über den Weg. Für kleine Teile bin ich jetzt ziemlich gut ausgerüstet, dafür ist eine Uhrmacher-Drehmaschine unschlagbar. Die beiden Uhrmachermaschinen werden wechselweise von dem selben FU-geregelten Motor angetrieben. Die Rascher habe ich ebefalls auf FU umgerüstet, und wenn die Elektronik der Dema abraucht, werde den Antrieb auch auf FU umbauen.
Die China-Drehe ist ziemlich baugleich als Rotwerk oder Einhell oder Güde im Handel, da findet man im Netz auch aktuelle Preise. Mit diesen Maschinen kann man schon etwas anfangen. Man sollte die aber zuerst komplett zerlegen, die China-Pampe entfernen und alle Teile entgraten. Denn diese Arbeit scheinen Chinesen nicht zu mögen. Wenn man das Teil dann beim Zusammenbau sauber einstellt, hat man für Modellbau-Zwecke eine brauchbare Maschine. Im Internet findet man auch einige Möglichkeiten, die Maschine aufzurüsten und umzubauen. In Amerika gibt es sogar ein Forum dafür (Mini-Lathe). Das ganze kann aber zeitlich ziemlich ausarten und ruckzuck hat hat mindestens den gleichen Betrag noch einmal für Zubehör ausgegeben. Nur würde ich so ein Gerät nicht gebraucht kaufen. Denn falls der Vorbesitzer nicht entgratet hat, und mit der Maschine direkt aus dem Container ein paar Stunden gearbeitet hat, kann es schon zu spät sein. Das sollte aber jetzt voerst mal genügen. Morgen um 5:30 Uhr schellt der Wecker.
Viele Grüße,
Matthias

Zu der Drehmaschine:
als Erstmaschine würde ich Dir keine Uhrmacherdrehe empfehlen, das ist dann die Kür. 12 mm sind da schon ein "Brocken". Und wie Michael geschrieben hat, ist die Spitzenweite bei diesen Maschinchen sehr begrenzt. Auf einer größeren, z.B. Proxxon hat da auch schöne Maschinen, kannst Du dann auch Deine Rundhölzer drehen. Und glaube mir, wenn Du so ein Teil erst einmal hast, wirst Du mehr darauf arbeiten, als Du Dir jetzt vorstellen kannst. Haltevorrichtungen, Löthilfen, und, und, und... Also lieber eine Nummer größer. Die ganz kleinen Teile kannst Du ja dann bei mir fertigen lassen.....
Meine Zentrierbohrer habe ich übrigens auf der Rascher gedreht. Du siehst also, auf einer größeren Maschine geht auch klein. Falls Du Dir eine Rotwerk o. ä. zulegen willst, kann ich Dir einige Tipps geben. Die Tage werde ich mal von meiner Dema Bilder in mein Portfolio stellen.
Dann kann ich Dir noch die beiden Bücher von Jürgen Eichardt "Drehen für Modellbauer" 1 und 2 empfehlen, die bei vth erhältlich sind. Da kann man einiges an Anregungen rausziehen.
Aber nun zum Schiff:
Gestern habe ich geschrieben, daß mir meine Kolbenköpfe vom Sonntag nicht gefallen. Heute habe ich einen neuen Versuch gestartet.
Linkes Teil von heute, rechts von vorgestern:



Das Ergebnis ist für mich eindeutig. Die Schrauben werden nach dem endgültigen Einbau noch gekürzt.
Viele Grüße,
Matthias

Off topic:
Manchmal macht der Beruf ja wirklich richtig Spaß! Gerade eben hatte ich die vergnügliche Pflicht, eine Reihe von 15 exzellenten württemberger Rotweinen (doch, die gibt es!) durchzuprobieren. Wenn der Tag noch besser werden will, muß er sich echt anstrengen.
Viele Grüße,
Matthias

Hallo Frank,
ich weiß ja nicht, was für Dich "ganz billig" ist. Für die kleinste Sieg, die C0 mußt Du mit 300,- € rechnen. Diesen kleinen Maschinen sind aber nicht kompatibel mit handelsüblichem Zubehör. Und für das Teil gilt auch, was ich oben zu chinesischen Maschinen geschrieben habe: auseinandernehmen, entgraten, schmieren, zusammenbauen und einstellen. Mit Glück kann man in der Bucht eine günstige Emco Unimat ersteigern. Das war jahrelang die Standard- Drehe für Modellbauer. Oder die kleine Proxxon, die ich aber sicher nicht als ganz billig bezeichnen würde, auch nicht als gebrauchte Maschine.
Viele Grüße,
Matthias