OS Wankel

Danke Euch, das mit dem Eloxieren trifft auf Gegenliebe bei mir, ich werde das dann auch für das Gehäuse machen (ohne Lagersitze und Lauffläche versteht sich).


Heute habe ich die zweite Kurbelwelle fertig gedreht. Nebeneinandergelegt kann man meine Drehfortschritte im Laufe der Bearbeitung genau sehen. Hinten links, das war der erste Gang, dann langsam in der Runde Es geht sicher noch viel besser, aber erstens brauche ich es nicht, und zweitens kann ich es nicht



Der Ansatz an der ersten Welle war ein Konstruktionsfehler gewesen, ich werde ihn da auch noch abdrehen damit die Wellen gleich sind. Er soll den Abstand zum vorderen Kugellager definieren. Aber er kollidiert mit der Längsbohrung durch den Exzenter. Hier hakt dann der Bohrer und alles bähhh. Daher wurde er aus der Konstruktion verbannt. Die Längsbohrung ist unverzichtbar, damit sich die Welle beim doch recht harten Abdrehen des Exzenters nicht verdreht, und damit ich die Welle jederzeit wieder exakt und reproduzierbar in die Hülse einschieben lässt, für was auch immer, da passiert ganz sicher etwas irgendwann

Die Wellen kommen jetzt in die Endbearbeitung. Zuerst werden sie auf die richtige Länge abgelängt, (ca. 10mm auf jeder Seite fallen weg), dann werden die Enden fertig bearbeitet (Arretierung des Masseausgleichs, Querloch und ein paar Kleinigkeiten).

Dann folgt die abschließende Bearbeitung: das M8x1mm Feingewinde für die Propellermutter. Ich hatte das schon mal auf meiner Drehbank geübt, es ging leidlich. Sollte es nicht klappen, kann ich mir jederzeit einen Feingewindeschneider besorgen, aber erstmal will ichs probieren.

PeterKa

Hallo Peter !

Ein kurzer Tipp:
Kürze die Wellen erst später, die Zeentrierbohrungen sind ja dann weg, und falls du unvorhergesehen doch noch 3mm länger werden musst, fehlts dann...

Grüße!

Ja ich werde einen kurzen Anlaufzapfen stehen lassen

Das mit dem Gewinden bleibt noch etwas liegen, denn ich habe herausgefunden, daß ich nicht der erste bin... also es haben schon andere erfolgreich auf etwas kleineren Portalfräsen Stahl zerspant.

Und so werde ich morgen ein Reststück ST37 versuchen zu bearbeiten. Sollte das klappen, wage ich mich dann an das C45 heran. Auch zunächst mal einfache Tests.

Ich habe festgestellt, daß ich die Zahnräder mit 1,5 mm Fräsern fräsen kann, das ist eine Erleichterung, denn die kleineren Durchmesser sind bei VHM Fräsern sehr problematisch, wenn die Maschine zu klein ist. Ich halte mir derzeit für die Herstellung des kleinen Rades zwei Wege offen, denn das Fräsen mit dem Modulfräser ist bei mir zwar möglich, aber wüste Rüstarbeit. Also abwarten, wie es läuft.

Die Nabe samt großem Rad wird voraussichtlich in einem Stück gefräst. Der Eingriff wird allerdings knapp unter 4 mm bleiben müssen.

Das mit dem Stahl wird spannend, die richtigen Fräser habe ich bereits im Fundus (einige davon allerdings mit dem Aluminium ruiniert.... Merke: Alu und Stahl sind bei der Wahl des Fräsers absolut nicht kompatibel...

PeterKa

Ok es ist nur ST37... Es ist ja auch nur eine kleine Fräse. Hier bei der Arbeit.



Zwei Kanten plangezogen..



Und Oberseite plangezogen...



Nicht dass es spiegelt,aber es ließe sich polieren.

Das muß ich jetzt nochmal mit c45 wiederholen.

Zu den Daten: Es ist ein hochwertiger VSM Fräser 8mm. Drehzahl ca 15000 rpm (Was die Kress Spindel halt so hergibt). Zustellung zwei Hunderstel (dauert halt). Schmierung mit Ballistol. Das wars eigentlich schon Die Maschin war völlig unbeeindruckt von dem Job.

Damit ist klar, daß ich die Trochoide und den Läufer ziemlich problemlos gefräst bekomme. Kritisch ist dann nur noch das kleine Zahnrad, das als nächstes Teil dran ist.

PeterKa

Ich werde jetzt öfter in Gespräche über den Motor verwickelt Es gab die Frage, warum die seitlichen Laufflächen nicht ebenfalls eloxiert werden also nachdem sie poliert sind.

Ich habe lautstark protestiert. Aluminiumoxid wird z.B. als Schleifmittel eingesetzt. Ich kann mir nicht vorstellen daß sich das gepaart mit dem Stahl des Läufers verträgt. Andererseits bildet sich ja dazwischen ein Ölfilm, und der haftet ganz sicher auf der eloxierten Oberfläche besser, als auf dem blanken Aluminium.

Irgendwann gingen mir die Argumente dagegen aus. Nur das Gefühl daß es falsch ist verlässt mich nicht.

Vielleicht kennt sich hier jemand aus und findest sogar eine Literaturstelle, (z.B. Skript 1. Semester Werkstoffkunde für Ingenieure) wo steht: Wer eloxiertes Alu mit Stahl paart verstößt gegen alle Gebote der Welt einschließlich dem Reinheitsgebot für die Bierbrauer... Oder so oder so ähnlich.. Oder aber jemand der sagt: Was für eine begnadete Idee, wenn Herr Wankel die gehabt hätte, wäre die Geschichte ganz anders verlaufen... oder so oder ganz anders

Also ich habe mein Gegenpulver im Moment noch verschossen... aber die Gemeinde hier besteht ja überwiegend aus Experten...

PeterKa

Hallo Peter !

Alu leitet sehr gut Wärme, Aluoxid nicht.
So bekommst du im Betrieb schlechter die Wärme aus dem Läufer. Der gibt sie ja sonst über den Ölfilm an die Wandung weiter, aus blankem Alu ist da der Übergang besser.
Umgedreht wäre interessant, den Läufer ganz aus 7075 und dann so dick wie es geht Keramik drauf

Viele Grüße,
Sebastian

P.S: bei meinem 2,5er Toki ist das so, dass da ein Nikasilbeschichteter Alukolben in einer blanken Alubuchse läuft.



Der Läuft ganz gut. Oben rechts sieht man den Integralzylinder.


16600 bis 16700 mit APC 7x5 und nur 1% Nitro schaffen nicht viele Motoren. Leider ist der Kurbelzapfen(4mm) und Kolbenbolzen (3mm) zu klein für ein langes Motorenleben.

Hallo Peter,
schau mal bei WIKIPEDIA unter NIKASIL nach,ist sehr interessant.
MfG Lutz

Ja das sieht vernünftig aus. Ich werde darüber nachdenken, wenn es an der Zeit ist. Einstweilen habe ich noch irgendwie andere Probleme



Das ist der erste Rohling für das kleine Getrieberad. Das Material gefällt mir nicht besonders, soll aber c45 sein. Zum Testen sollte es aber genügen. Morgen erwarte ich die neuen VHM Fräser. Irgendwann am Wochende werde ich es probieren.

PeterKa

Hi,
hab noch nichts genaueres gefunden. Nur weis ich dass man die Eleoxalschicht auch mit PTFE einlassen kann um die Gleiteigenschaften zu verbessern. Für Gleitflächen sollte man Harteloxieren. Muss mich schlau machen zunTribologischenneigenschaftennvon Eloxalschichten.
kleines Update: https://www.ze-motor.com/12658-cylinder-bore-surfaces .

Happy Amps Christian

PeterKa schrieb:

J

Das ist der erste Rohling für das kleine Getrieberad. Das Material gefällt mir nicht besonders, soll aber c45 sein. Zum Testen sollte es aber genügen. Morgen erwarte ich die neuen VHM Fräser. Irgendwann am Wochende werde ich es probieren.

PeterKa

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C45 gibt es in mehreren Lieferzuständen. Mit Zugfestigkeiten von 600 N/mm2 (Geglüht auf gute Zerspanbarfkeit) bis 1200 N/mm2. Wenn du eine fertige Welle erwischt, ist die Oberfläche glashart, so ca. 60 HRC (bis 2 mm tief, Induktionsgehärtet).

Du solltest die Quelle des C45, sprich den Wärmebahandlungszustand kennen, um mit dem Material umzugehen.

Sigi

Ich bin etwas pragmatischer vorgegangen und habe meinen Fundus durchforstet und probeangedreht. Am besten kam ich mit einem sehr hellen Stahl, vermutlich Silberstahl zurecht. Habe mir neue Rohlinge gemacht. Die Fräser sind auch da.. Ich denke am Wochenende sollte es klappen -- wenn es klappt.

Ich habe eine Frage: Das Fräsen von Stahl auf einer ungeeigneten Fräse erfordert einiges an ungewöhnlichen Vorgehensweisen, die ich mir erst teilweise erarbeitet habe. Vielleicht sollte ich das für eventuelle Nachahmer etwas breiter erzählen? Es geht hauptsächlich um die Frässtrategie, die mir außerordentlich ungewöhnlich erscheint, jedenfalls hatte ich vorher nie davon gehört. Sie basiert auf der Grundbeobachtung, daß Fräser meistens beim Anfahren des Werkstücks wegknacken... Klingt banal, ist es aber nicht, jedenfalls nicht für Halblaien wie mich.

PeterKa

Danke daß Ihr mir erspart habt, das mit der Fräserei genauer zu erklären. Inzwischen habe ich zwei Rohlinge für das kleine Rad fertig. Einer davon ist bereits auf einem Halter festgeklebt und kommt demnächst in die Fräse.



Die Lagersitze habens in sich, einen habe ich versemmelt. Diese beiden sind perfekt geworden. Ich habe jetzt den spannendsten Teil des Baus vor mir. Nicht ungeduldig werden, wenn ich es etwas vor mich herschieben sollte.

Der Fräser im Vordergrund ist für meine Verhältnisse geradezu sündhaft teuer mit über 15€. Schaft 3mm und Schneide 1,5mm Durchmesser. Hält genau überhaupt nix aus.

PeterKa

Guckux Peter

PeterKa schrieb:

Danke daß Ihr mir erspart habt, das mit der Fräserei genauer zu erklären.

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keine Ursache - ich habe beachtliche Unkenntnis über diese Materie und Deine Tätigkeiten, es liest sich aber besser als die meisten Romane und Krimis!
Also weitermachen!

Ich komme gerade aus dem Keller... Lange Vorbereitungen, ich habe schon öfter beschrieben, wie man ein Werkstück auf ca. 1/100mm genau positioniert... dauert immer gut 20 Minuten höchster Konzentration.

Auch der Werkzeugweg war nicht ganz so easy, aber dann....



Nach 10 Minuten kann man feststellen: Der Fräser ist noch dran, und man erkennt bereits, daß das mal ein Zahnrad werden könnte. Bei den geringen Zustellungen die ich fahre dauert die Chose natürlich... geschätzt 2-3 Stunden.

PeterKa

Erfolg und Mißerfolg liegen oftmals sehr dicht beieinander..

Die extrem vorsichtige Frässtrategie hat den Preis der langen Bearbeitungszeit. Meine anfänglichen Schätzungen waren Hirngespinste. Zuviele Komponenten sind an dem Prozess beteiligt, damit alles problemlos funktioniert.



Das Zahnrad ist zu 80% fertig gefräst. Man könnte es sogar verwenden, aber das wäre unangenehmes Gefummele.

Und dann irgendwann hat die Frässpindel den Geist aufgegeben, vermutlich die Kohlen, das weiß ich erst in einer Stunde. Dabei ist dann der Fräser abgebrochen, aber die Fräse hat ruhig weitergearbeitet.

Und so geht der Kampf gegen die Elemente in die nächste Runde.

PeterKa


Nachtrag: Es sind die Kohlen. Mach 4 Jahren Betrieb eigentlich völlig ok. Jaja als ordentlicher Werker hätte ich sie vorher kontrollieren müssen.. BIN ICH ABER NICHT.. *grummel*

Es hat wirklich gedauert, bis ich due Spindel repariert hatte. Aber dann folgte die wahre Bewährungsprobe: Es galt, das zu Prüfungszwecken entfernte Werkstück weiterzufräsen. Dazu musste es extrem genau wieder eingespannt werden. Wenn das nicht gelingt, stirbt der kleine Früser bei der ersten Anfahrt.

Entsprechend groß war meine Nervosität.. Aber unbegrüdet. Völlig ungerührt zof der Fräaser seinen Bahnen und nach knapp 2 Stunden war der Spuk vorbei und der Fräser wieder eingepackt

Es ist ein weitere Meilenstein, und eigentlich glaube ich inzwischen, daß ich den Motor tatsächlich vollenden kann.







Das ist die Ausschusswelle, nur falls sich jemand über die miese Ausführung mokieren möchte. Auch das Druckteil ist nicht ansatzweise in Ordnung, aber das Zahnrad, samt Lagersitz ist makellos geworden und darauf kam es an.

Am Samstag brachte dann der Postbote ein sehr schweres Paket. Ein Stück Stahl.



Wer über die Materialauswahl lächelt.. Vorrang vor allen mechanischen Eingeschaften wie Zähigkeit, Gleiteigenschaften, Ausdehnungskoeffizienz und den wichtigen Eingeschaften der millionen Stahlsorten, hat für mich die Bearbeitbarkeit mit grenzwertiger Ausrüstung. Dabei ist zum Beispiel der C45 Stahl bei mir komplett durchgefallen. Ich bekomme mit meinen Mitteln und meinen Fähigkeiten weder an der Fräse noch an der Drehbank eine vernünftige Oberfläche damit hin. So ist das Zahnrad inzwischen aus ungehärtetem Silberstahl. Das kann ich hervorragend bearbeiten und finishen.

An diesem Block habe ich ich ein paar Bearbeitungsproben vorgenommen, und glaube daß ich damit zurecht komme. Es soll die Trochoide werden, jedenfalls will ich es versuchen. Wie man unschwer erkennen kann wartet da eine Monsteraufgabe auf mich und meine Maschinen.

Zum groben Ablauf der Bearbeitung: Zuerst wird der Block auf der Planscheibe der Drehbank auf Solldicke (+5 Zehntel) abgedreht. Meine Fräse schafft das nicht.

Danach bohre ich die Löcher für Einlass, Auslass und Glühkerze. Das geht sehr viel besser, solange die Außenflächen noch plan sind.

Dann werden die Schraublöcher gebohrt, zwei davon sind Paßbohrungen (4mm). Dann kommt die Grundplatte, auf die der Ring zur Bearbeitung aufgespannt werden kann. Da das Werkstück symetrisch zu den Paßbohrungen konstruiert ist, kann ich es auf derselben Grundplatte rechts und links bearbeiten.

Dann wird die Außenseite auf Endmaß ausgefräst. Das ist ein relativ grober Fräsgang, weshalb ich die Trochoide erst am Ende mit 2-3 Zehntel Übermaß ausfräse.

Die Endbearbeitung der Lauffläche geschieht mit Schleifen. Das gibt mir sogar die Möglichkeit, den Ring härten zu lassen, ich glaube aber nicht, daß das nötig sein wird.

So ist der Plan, und er wird mich diesen Winter beschäftigen.

PeterKa

42CrMo4V...

42CrMo4V...

...ist eine sehr gute Wahl für die Trochoide.
Warum? Weil man es prima nitrieren kann. In diesem Fall würde ich zur 42h-Nitrierung raten, das ergibt ca. 0,2mm Nht (Nitriertiefe). Das macht beständiger gegen Rattermarken, ohne die Oberfläche zu verspröden (das könnte bei 84h “langzeit“-nitrieren passieren).
Nitrieren kannste nach dem Fertigbearbeiten, denn die Maßänderung ist gering bis nicht vorhanden. Der freundliche Nitrierer fährt meistens 2-3 Ofenchargen pro Woche mit unterschiedlichen Ofenzeiten. Einfach mal anrufen.
H.

Holger W. schrieb:

...ist eine sehr gute Wahl für die Trochoide.
Warum? Weil man es prima nitrieren kann. In diesem Fall würde ich zur 42h-Nitrierung raten, das ergibt ca. 0,2mm Nht (Nitriertiefe). Das macht beständiger gegen Rattermarken, ohne die Oberfläche zu verspröden (das könnte bei 84h “langzeit“-nitrieren passieren).
Nitrieren kannste nach dem Fertigbearbeiten, denn die Maßänderung ist gering bis nicht vorhanden. Der freundliche Nitrierer fährt meistens 2-3 Ofenchargen pro Woche mit unterschiedlichen Ofenzeiten. Einfach mal anrufen.
H.

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Das ist natürlich kein Nitrierstahl, dafür fehlt es an Aluminium. Hier wird sich beim Nitrieren Eisennitrid bilden, gibt eine sehr spröde Oberflächenschicht. Da hab ich dutzende von Schadensbildern untersucht.
Die deutsche Industrie nitriert einfach alles unmögliche. Angefangen beim alten Gr/Bernhard Motor, (Werbung:mit nitrierter Kurbelwelle) .... ein 9SMn28 Automatendrehstahl, aber Nitriert. Zwei abgeplatzte Kurelwellen hab ich in meinen Motoren gefunden. Von Gr gab es ohne Kommentar neue Motoren.

OS Max hatte die Kurbelwelle aus 42CrMo4 Vergütet (heute +QT= quenched and tempered), aber nicht nitriert.

Sigi

sigimann schrieb:

Das ist natürlich kein Nitrierstahl,...

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Ach?
Demnach machen wir das in der Zahnradfertigung seit Jahrzehnten falsch?
Frag mal beim Wärmebehandler, was der so als klassische Nitrierwerkstoffe kennt. Da ist 42CrMo4V ganz vorne mit dabei.
H.

Holger W. schrieb:

Ach?
Demnach machen wir das in der Zahnradfertigung seit Jahrzehnten falsch?
Frag mal beim Wärmebehandler, was der so als klassische Nitrierwerkstoffe kennt. Da ist 42CrMo4V ganz vorne mit dabei.
H.

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Holger W. schrieb:

...
Warum? Weil man es prima nitrieren kann. In diesem Fall würde ich zur 42h-Nitrierung raten, das ergibt ca. 0,2mm Nht (Nitriertiefe). Das macht beständiger gegen Rattermarken, ohne die Oberfläche zu verspröden (das könnte bei 84h “langzeit“-nitrieren passieren).

H.

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Da sind wir doch einer Meinung, das Zeug versprödet mal leicht beim Nitrieren.
Aber man kann natürlich jeden Stahl nitrieren, hart wird die Oberfläche immer.
Frag lieber nicht den Wärmebehandler, frag den Stahlkocher.

Sigi