3B Scientific Low Temperature Stirling Engine Kit, Assembly Kit - Manual (Page 2)

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Der Niedrigtemperatur Stirlingmotor dient der Veran-
schaulichung der Arbeitsweise und des prinzipiellen Auf-
baus eines Stirlingmotors.
1. Beschreibung, technische Daten
Der Niedrigtemperatur Stirlingmotor wird schon durch
Zuführung von Handwärme in Bewegung gesetzt, wobei
hierfür nur eine Temperaturdifferenz zwischen Boden-
und Oberplatte von ca. 5 ºC erforderlich ist. Der Arbeitszy-
linder besteht aus Präzisionsglas, Verdrängerzylinder und
Schwungrad aus Acrylglas, daher lassen sich die Bewe-
gungen von Arbeits- und Verdrängerkolben sowie Kur-
belantrieb gut beobachten. Kurbelwelle und Pleuel sind
in Präzisions-Miniaturkugellager gelagert, um Reibungs-
verluste zu minimieren. Aufgrund der mattschwarzen
Beschichtung der Oberplatte lässt sich der Stirlingmotor
auch als Solarmotor betreiben.
Drehzahl: ca. 80 U/min bei
∆
T 10ºC
Schwungrad: 110 mm Ø
Abmessungen: 138 mm x 110 mm Ø
2. Montageanleitung
2.1 Endbearbeitung
•
Alle grathaltigen Bauteile mit einer Schlichtfeile bzw.
einem Dreikantschaber entgraten.
•
Je nach persönlichem Anspruch ggf. etwaige Werk-
stückflächen schleifen.
2.2. Montage
2.2.1. Herstellen der unlösbaren Verbindungen
•
Als Klebstoff empfehlen wir die Verwendung von
„UHU plus endfest 300“ oder „UHU plus schnellfest“
2-Komponenten Epoxidharz-Kleber. Um die Beschich-
tung der Oberplatte nicht zu zerstören, vermeiden Sie
den Kontakt mit Lösungsmitteln. Aufgrund der ver-
schiedenen Ausdehnungskoeffizienten der Werkstof-
fe, erwärmen Sie bei der Aushärtung keinesfalls diese
Bauteile. Die Aluminium-Teile würden beim Erkalten
wesentlich mehr schrumpfen als der Glaszylinder und
somit Spannungen auf ihn ausüben - folglich würde
sich der Innendurchmesser des Arbeitszylinders ver-
ringern oder dieser gar brechen. Grundsätzlich soll-
ten die Verbindungen bei ca. 20°C verklebt werden.
1. Den Arbeitszylinder 9 bei Raumtemperatur mit dem
Winkel bl und anschließend mit der Oberplatte 1
verkleben.
2. Kugellager bu in der Lagerbuchse br befestigen.
Hierzu ein Kugellager bu auf die Kurbelwelle cl
schieben und dessen Umfangfläche an zwei oder drei
Punkten mit einem dünnen Klebstoff-Film versehen.
Das Kugellager
bu nun in eine der beiden Ausdre-
hungen der Lagerbuchse br schieben. Überschüssi-
gen Klebstoff ggf. mit einem in Spiritus getränkten
Lappen entfernen. Dabei unbedingt von innen nach
außen wischen, um das Eindringen von Klebstoff in
das Kugellager zu verhindern. Von der anderen Seite
das zweite Kugellager
bu auf die Kurbelwelle cl
schieben und wie zuvor verfahren. Zur optimalen
axialen Ausrichtung der beiden Kugellager
bu belas-
sen Sie die Kurbelwelle cl bis zur Aushärtung des
Klebstoffs in dieser Position.
3. Den Einsatz bp in die Aussparung der Kurbelscheibe
bq kleben. Dabei darauf achten, dass beide Klebeflä-
chen plan aufeinander liegen. Auf der Umfangfläche
des Einsatzes
bp befindet sich eine Markierung. Die-
se Markierung nach der Querbohrung der Kurbelschei-
be
bq ausrichten.
4. Nun den Kurbelzapfen cm in die Bohrung des Einsat-
zes bp kleben.
5. Je einen Zylinderstift cn in die Bohrung der Ver-
drängerstange 6 sowie des Arbeitskolbens 7 kle-
ben. Dabei dürfen auf den Laufflächen der Zylinder-
stifte
cn keinerlei Klebstoffreste verbleiben. Hierzu
den Zylinderstift bis auf ca. 2 mm in die entsprechen-
de Bohrung führen und das noch herausragende Ende
mit etwas Klebstoff versehen. Anschließend den Zy-
linderstift
cn auf seine vorgesehene Position schie-
ben und Klebereste wie bereits beschrieben entfer-
nen. Darauf achten, dass der Zylinderstift
cn des
Arbeitskolbens 7 etwas versenkt eingeklebt wird,
damit dieser später nicht die Lauffläche des Arbeits-
zylinders
9 beschädigt.
6. Beim Kleben der Verdrängerbuchse 5 in die Boh-
rung des Verdrängers 4 wie folgt vorgehen. Die
Verdrängerstange 6 in die Arbeitskolbenbuchse 8
und anschließend den Arbeitskolben 7 in den Ar-
beitszylinder 9 schieben. Nun die Verdrängerbuch-
se 5 auf die Verdrängerstange 6 stecken. Diese in
die Bohrung des Verdrängers 4 kleben und die Bau-
gruppe auf die untere Seite des Verdrängers 4 stel-
len, so dass Oberplatte 1 und Verdränger 4
einander berühren. Diese Bauteile bis zur vollständi-
gen Aushärtung des Klebstoffs in dieser Position be-
lassen, um die Parallelität zwischen Verdränger
4
und Oberplatte 1 zu gewährleisten.
7. Abschließend die Lagerbuchse br in die Bohrung
des Winkels bl kleben.
2.2.2. Herstellen der lösbaren Verbindungen
1. Die Kugellager
bu in die Bohrungen der Pleuel bm
und bn drücken. Alle Kugellager sind im Anliefe-
rungszustand ungeschmiert. Um einen freien Lauf
der Kugellager
bu zu gewährleisten, bei der Montage
stets die mitgelieferten, etwas balligen, Distanzschei-
ben
cr verwenden. Dabei muss jeweils die ballige
Seite der Distanzscheibe cr dem Kugellager bu zu-
gewandt montiert werden.
2. Die erste Distanzscheibe cr , das lange Pleuel bn , die
zweite Distanzscheibe cr sowie die Kurbelwange bo
auf den Kurbelzapfen cm schieben. Dabei soll sich
die kleine Markierung auf der Umfangfläche der Kur-
belwange
bo in der Draufsicht rechts vom Kurbel-
zapfen cm befinden. Diese Markierung nach der des
Einsatzes bp ausrichten.
3. Die erste breite Klemmscheibe cs , das lange Pleuel
bn sowie die zweite breite Klemmscheibe cs auf
den etwas gefetteten Zylinderstift cn des Arbeitskol-