Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Berichte über komplette Restaurationen von Sirenen und Zubehör, bzw. Eigenbauten von Sirenen, Steuerungen und Zubehör
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Technikfreak L
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Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von Technikfreak L » Samstag 25. April 2020, 22:27

Hallo allerseits,

ich habe bereits seit einiger Zeit nichts mehr berichtet, bin allerdings trotzdem nicht untätig gewesen. Die L138 ist fertig restauriert, nur der Bericht ist etwas kurz gekommen.

Wie im Titel erkennbar ist, möchte ich ein neues Bauprojekt starten und damit auch dem Wunsch einiger Mitglider nachkommen, eine L1137 (die Doppelsirene aus L1 und F2) nachzubauen. Als ich die Anregungen im Modell-L1 Baubericht erhalten hatte, habe ich sie bewusst nicht umgesetzt, da ich damals keine Möglichkeit sah, die F2 "überkopf" betriebssicher zu bauen, ohne den Motor festzukleben.
Da sich seit dem meine technischen möglichkeiten stark verbessert haben, möchte ich nun einen Versuch starten. Der Maßstab soll passend zu der L1 von damals wieder 1:5 sein.

Ich möchte dabei möglichst alle Details des Originals übernehmen, wobei meine Schmerzgrenze bei kleinem Gewinden bei M2 liegt und die Stabilität auch sichergestellt sein soll. Die Blechstärke der Dächer wird z.B. nicht maßstäblich verkleinert.

Da ich noch von der L1 die Original-Maße hatte, konnte ich die zusätzlichen der L1137 aus den Bildern von KL7000F und Land4-4 abmessen und umrechnen. Über die Hochschule habe ich eine Inventor-Lizenz und kann das Programm auch für private Zwecke nutzen. Damt ließ sich die Modellkonstruktion recht leicht umsetzen. Hier zwei 3D-Ansichten und eine der Zeichnungen:
L1_F2 (1).JPG
L1_F2 (2).JPG
1_Baugruppe L1_F2.jpg
Fast alle Teile, die beim Original als Gussteil ausgeführt sind, werde ich auch als Gussteil umsetzen. Nur der Zwischenring zwischen den Statoren und die Anschlusskastendeckel werden nicht gegossen.
Als Gussteile bleiben dann über: Fuß, Motorgehäuse, beide Statoren und Rotoren und der Motordeckel der F2. Was ich mit dem zweiten Anschlusskasten an der L1 mache, muss ich mir noch überlegen.
Ich werde allerdings für alle Teile Aluminium verwenden, auch wenn bei der großen einige der Teile aus Grauguss bestehen.
Gießen werde ich nicht selbst, das macht für mich immer ein befreundeter Modellbauer. Die Modelle werde ich allerdings selbst bauen.

Die Gestaltung der Gussteile habe ich auch etwas verändert, damit ich mit maximal einem Kern auskomme. Das Paradebeispiel sind die Rotoren. Der Kompressionsring wird als extra Drehteil aufgeklebt, damit nicht für jeden der Flügel ein Kern benötigt wird und das Modell in einem Stück ausgeformt werden kann. Ich weiß auch nicht, ob die Original-Rotoren überhaupt im Sandguss oder im Druckguss hergestellt wurden.
F2 Rotor.JPG
L1 Rotor.JPG
Ist es ein Problem, dass die Ports nicht genau rechteckig sind? Wird es einen wesentlichen Unterschied in der Tonentwicklung geben, dass der Luftstrom mit einer schrägen Kannte nicht ganz so schlagartig abgeschnitten wird? Die Schrägen werden für den Guss benötigt.

Der Antrieb ist jedoch deutlich anders konzipiert. Ich möchte mich nicht auf die 2mm Wellen der Motoren beschränken und werde die Rotoren mit zwei Kugellagern in einer Lagerhülse lagern und die Welle mit einer Klauenkupplung mit dem Motor verbinden. Damit ist der Motor entlastet und ich erhoffe mir mit den Kugellagern einen längeren Auslauf.
L1 Schnitt.JPG
Soweit mein Plan. Wenn euch noch etwas auffällt, das nicht ganz stimmig ist, dann bitte melden. Ich hoffe mal, dass die Proportionen im Großen und Ganzen passen. Auch sonstige Anmerkungen, Fragen und Tipps: immer her damit.

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hoffendlichS3
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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von hoffendlichS3 » Sonntag 26. April 2020, 21:58

Hut ab, so schon viel Arbeit, und das ist mal ein Plan...

Ich bestelle einen Materialsatz wenn es ausgereift ist :D
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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von LennyElectric11 » Montag 27. April 2020, 01:57

Sag mal wie viel Jahre Arbeit strecken in den Plänen drin? :D Sieht extrem gut und hochwertig aus! Hut ab!

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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von Totusignotus » Montag 27. April 2020, 08:46

Die Pläne sind genial geworden!
Was bei schrägen Ports passiert, kann man sich herleiten:
Mit rechteckigen Ports bildet die Überdeckung Dreiecke.
https://de.wikipedia.org/wiki/Faltung_( ... tself2.gif
(Wer hätte gedacht, dass die Faltung für Sirenen anwendbar ist :-)
Im schrägen Fall ergibt das natürlich keine sauberen Dreiecke mehr, also wird der Ton vermutlich nicht mehr präzise auf der Frequenz, sondern etwas "breiter" sein. Vermutlich wird die Sirene auch etwas obertonreicher sein als das Original. Ich bin gespannt was dabei rauskommt!
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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von Technikfreak L » Mittwoch 29. April 2020, 09:57

hoffendlichS3 hat geschrieben:
Sonntag 26. April 2020, 21:58
Ich bestelle einen Materialsatz wenn es ausgereift ist :D
Meinst du damit einen Bausatz mit den fertigen Teilen, oder einen Satz unbearbeiteter Gussteile?
Den Kontakt zu meinem Gießer könnte ich dir weitergeben.

LennyElectric11 hat geschrieben:
Montag 27. April 2020, 01:57
Sag mal wie viel Jahre Arbeit strecken in den Plänen drin? :D Sieht extrem gut und hochwertig aus! Hut ab!
Danke. Die gesamte Konstruktion von der ersten Skizze auf Papier zu den fertigen CAD-Zeichnungen hat zwar einige Nachmittage und Abende gedauert, aber keine Jahre. An einer Sirene ist ja nicht viel dran.

Totusignotus hat geschrieben:
Montag 27. April 2020, 08:46
Im schrägen Fall ergibt das natürlich keine sauberen Dreiecke mehr, also wird der Ton vermutlich nicht mehr präzise auf der Frequenz, sondern etwas "breiter" sein.
Sehr interessant. Bei schrägen Ports müssten die Dreiecke an den Enden ja ein paar mm etwas flacher sein, als normal, wenn ich nicht falsch gedacht habe.
Bei der S145 sind die Stator-Ports doch auch etwas trapez-förmig und nicht ganz rechteckig, manchmal sogar mit Guss-graten.
2015-07-22 19.54.53.png
(Bild geklaut von philipp122 viewtopic.php?t=4532)

Am linken Rand des Ports sieht man den Grat recht gut. Das ist ja auch keine senkrechte kante.
Wie ich finde bringen sie trotzdem gute Töne von sich. Vielleicht wäre es ja noch besser, wenn die Ports gerade wären.

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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von SiFan » Mittwoch 29. April 2020, 10:15

Wo gerade die Form der Ports durchgesprochen wird, möchte ich einmal anmerken, dass die griechische Einheitssirene NEVA55 auch schräge Rotorports hat. Es soll angeblich bessere Harmonie im Ton bringen, wenn ich das richtig verstanden habe.
Einen Link zu einer NEVA55 gibt es hier: https://www.youtube.com/watch?v=2pkisKuaKDs
Vielleicht kann das ja jemand genauer untersuchen?

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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von Totusignotus » Mittwoch 29. April 2020, 12:06

Die griechische Sirene macht keinen Sinus, das ist mehr ein Sägezahn. Ich habe mal ein paar Sirenen von Youtube analysiert, dabei gibt es aber ein Problem: Codecs. Um eine wirklich belastbare Analyse machen zu können, müsste ich hochauflösendes Audio, vorzugsweise Wave oder vergleichbar haben.
Der einfachste Weg eine Zeitbereichsanalyse zu machen, ist Audacity. https://www.audacityteam.org/
Für den Frequenzbereich empfehle ich SpectrumLab. https://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html
Man müsste wirklich mal eine Sirenenanalyse machen. Imi mit runden Ports dürfte interessant werden.
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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von hoffendlichS3 » Mittwoch 29. April 2020, 22:02

Nee ich meine nen Rohmaterialsatz, Drehen kann ich^^
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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von Technikfreak L » Montag 4. Mai 2020, 21:55

hoffendlichS3 hat geschrieben:
Mittwoch 29. April 2020, 22:02
Nee ich meine nen Rohmaterialsatz, Drehen kann ich^^
Dann ist ja gut. Die Ports im Stator müssen allerdings gefräst werden, die werden nicht mitgegossen. Sonst würde ich zwei sehr komplizierte Kerne brauchen und könnte das Gussmodell auch nicht für beide Statoren nehmen.

Letzte Woche habe ich mit den Gussmodellen aus MDF angefangen. Ich baue nur die größeren mit weniger kleinen Details, also den Stator, das Motorgehäuse und den Fuß. Die Rotoren, den Motordeckel der F2 und den zweiten Klemmkasten an der L1 3D-druckt gerade ein anderer Modellbauer. Davon werde ich noch ausführlicher berichten, wenn sie fertig sind.

Am Wochenende sind die ersten Teile entstanden, die auch an der Sirene angebaut werden und nicht wie die Gussmodelle nur "Mittel zum Zweck" sind. Es sind vier PG-Verschraubungen geworden, die allerdings nicht funktionstüchtig sind. Durch die Bohrung wird das Kabel nur lose durchgeführt und nicht festgeklemmt.

Angefangen hat es mit einer Sechskantstange, zuerst gebohrt und dann das Gewinde gedreht. Bei solchen dünnen Wandstärken führen gedrehte Gewinde sicherer zum Erfolg, da sie 100% rund laufen und nicht wie ein Schneideisen verlaufen können.
Modell Elektror L1_F2 (1).JPG
Danach abgestochen und die Rückseite geplant. Dafür habe ich die Teilchen in einer Mutter im Futter gespannt, um sie nicht zu zerdrücken. Als Größenvergleich: Die Stange war SW6 und das Gewinde M5x0,5
Modell Elektror L1_F2 (2).JPG
Ich brauche insgesamt vier Stück: je eine für die L1 und die F2 und zwei für den zweiten Anschlusskasten.

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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von hoffendlichS3 » Mittwoch 6. Mai 2020, 22:29

Ich hätte erst aussen das Gewinde mit dem Eisen vom Reitstock geführt geschnitten,
und dann innen gebohrt. Dann wäre es gerade und es reißt nicht ab beim schneiden.
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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von Technikfreak L » Samstag 9. Mai 2020, 15:20

hoffendlichS3 hat geschrieben:
Mittwoch 6. Mai 2020, 22:29
Ich hätte erst aussen das Gewinde mit dem Eisen vom Reitstock geführt geschnitten,
und dann innen gebohrt. Dann wäre es gerade und es reißt nicht ab beim schneiden.
Ich hatte mir sogar mal ein paar Schneideisenhalter für den Reitstock gebaut, nur leider habe ich keins für M5x0,5. Die kleinen Gewinde gingen aber auch recht schnell zu drehen.


Nun zu den Gussmodellen.
Ich habe mir vorher ein paar Skizzen gemacht, um an den richtigen Stellen die Formschrägen anzubringen und um die Schichten aus MDF-Platten sinnvoll mit wenig Verschnitt einteilen zu können.

Der Stator ist z.B. aus zwei Scheiben und einem Ring in 19mm Stärke zusammengeleimt. Davor liegt der schon fertig gedrehte Fuß.
Modell Elektror L1_F2 (3).JPG
Das Stator-Modell wurde dann in Form gedreht. Ich habe immer einen Staubsauger direkt neben den Drehstahl gehalten, um den umherfliegenden Staub auf ein halbwegs erträgliches Maß zu reduzieren. Zuerst die Oberseite:
Modell Elektror L1_F2 (4).JPG
Dann umgedreht. Man sieht es kaum, aber alle "zylindrischen" Flächen sind etwa 3° konisch.
Modell Elektror L1_F2 (5).JPG
Wie man schon auf den beiden oberen Bildern sieht, ist die Oberfläche auch nach dem Schleifen noch sehr faserig. Um sie etwas zu stabilisieren, habe ich zwei bis drei Schichten Lack aufgetragen und zwischendurch die aufgestellten Fasern abgeschliffen. Nur so lässt sich bei MDF eine wirklich belastbare und glatte Oberfläche erzeugen.

Die sechs Streben habe ich vorsichtig aus 2mm Sperrholz ausgesägt und auch nach oben hin etwas keilförmig geschliffen.
Modell Elektror L1_F2 (6).JPG

Das Motorgehäuse wir mit einem Kern gegossen. Um das zu ermöglichen, muss das Modell zweiteilig sein und hat an den Enden zwei Zapfen erhalten. Die späteren Hälften werden beim Drehen mit zwei Schrauben zusammengehalten. Zusätzlich habe ich die Modellhälften noch zusammengeklebt. Um sie wieder trennen zu können, klebt man am besten zwei Schichten Zeitungspapier mit ein.
Modell Elektror L1_F2 (7).JPG
Der Zustand nach dem Drehen:
Modell Elektror L1_F2 (8).JPG
Hier kann man auch die Fasern wieder gut sehen. Auf dem Zapfen schon fast wie ein Fell.
nach zwei Schichten Lack sah das Ganze schon annehmbarer aus.
Der Anschluskasten ist aus drei dünnen Schichten MDF zusammengeleimt und ebenfalls konisch.
Modell Elektror L1_F2 (9).JPG
Zum Schluss, um eine wirklich glatte Oberfläche zu erhalten, wurden alle Teile noch zwei mal rot gesprüht.
Modell Elektror L1_F2 (10).JPG
Modell Elektror L1_F2 (11).JPG

Der feine Guss-Sand verzeiht keine Fehler in der Oberfläche. Jede Spur von Holz-Maserungen oder sonstigen Oberflächenstrukturen sieht man später auf dem Gusteil. An den Stellen, die später noch bearbeitet werden, ist es nicht ganz so wichtig – an denen, die die Gussoberfläche behalten sollen, schon.

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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von Technikfreak L » Montag 25. Mai 2020, 22:10

so, ein kleiner Zwischenstand:

Ich habe kurz nach dem letzten Beitrag die 3D-gedruckten Modelle bekommen und sie noch etwas nachbearbeitet. Sie sind dann zusammen mit den roten Holzmodellen zu meinem Gießer gegangen.

Ich habe inzwischen zwei weitere Kleinteile gebaut. Die beiden Kranösen (Ringschrauben) sind bei der großen Normteile, die es in der benötigten Größe allerdings nicht gibt, schon gar nicht mit den richtigen Proportionen. Deshalb habe ich sie aus je zwei Messingteilchen zusammengelötet. Die Einzelteile waren einfach zu drehen und sollten selbsterklärend sein. An die Ringe habe ich unten eine Fläche gefeilt, mit der sie auf die Schrauben gestellt werden können.

Die Teile sind hartgelötet. Das wäre stabilitätsmäßig nicht nötig, ich bekomme beim Weichlöten allerdings keine so schönen Nähte hin. Um die Ausrichtung etwas zu erleichtern, wurde der Schraubenteil in ein Reststück gesteckt und der Ring oben mit einer Gewindestange festgehalten. Der Rest war Augenmaß. Direkt nach dem Löten:
Modell Elektror L1_F2 (12).JPG

Nach dem Säurebad und etwas Scotchbrite sah das Ganze schon besser aus.
Modell Elektror L1_F2 (13).JPG
Als Größenvergleich: das Gewinde ist M3 und die Ringe haben 7,5mm Innendurchmesser.

So lange die Gussteile noch nicht angekommen sind, beschäftige ich mich mit Kleinteilen, die vorraussichtlich nicht an die anderen Teile angepasst werden müssen.

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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von LennyElectric11 » Samstag 30. Mai 2020, 18:17

Bin ich gespannt wenn die Olga endlich Rennt!

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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von Technikfreak L » Mittwoch 3. Juni 2020, 18:26

LennyElectric11 hat geschrieben:
Samstag 30. Mai 2020, 18:17
Bin ich gespannt wenn die Olga endlich Rennt!
Die Doppel-Olga! Ja, ich bin natürlich auch sehr gespannt. Da die entscheidenden Teile, also Stator und Rotor auch aus Aluguss sein werden, sollte der Klancharakter der Großen schon recht nah kommen. Hoffe ich zumindest.


Da die Gussteile noch in Arbeit sind, habe ich mit einem weiteren Teil "aus dem Vollen" weitergemacht.
Der Zwischenring zwischen den beiden Sirenenteilen ist eigentlih auch ein gusteil, das wäre allerdings durch die acht Öffnungen und die dünnen Querschnitte wäre der Guss aber sehr schwierig geworden.

Eigentlich hätte man auch ein dickwandiges Rohr als Basis nehmen können, auf meinem angestammten Schrottplatz gab es allerdings einen großen Aluklotz, der grob passte. Den habe ich ersteinmal mit der Bügelsäge in ein Achteck gesägt, damit die kleine Emco nicht so gequält wird.
Modell Elektror L1_F2 (14).JPG
Dann eingespannt und die Länge auf 2mm über Fertigmaß geschruppt. Um nicht das gesamte Innere zerspanen zu müssen, habe ich mir einen Plan-Einstechmeißel angeschliffen. Dann von beiden seiten gut 20mm tief eingestochen und so den Kern herausgetrennt. Dabei auch gleich den Außendurchmesser auf kurz vor Fertigmaß gebracht.
Modell Elektror L1_F2 (15).JPG
Modell Elektror L1_F2 (16).JPG
Dann war ich endlich bei dem "dickwandigen Rohr" angekommen, den ich gesucht, aber nicht gefunden habe.
Noch einmal zur Erinnerung: der Klotz (D90x60), der im Futter steckt, wäre ohne die Plan-Einstech-Methode verschwendet worden.
Modell Elektror L1_F2 (17).JPG
Anschließend konnte der Innendurchmesser auf Fertigmaß gedreht, und auch die Länge etwas reduziert werden.
Modell Elektror L1_F2 (18).JPG
Danach war wieder Schwerzerspanung an der Reihe. Die Außenkontur konnte mit einem normalen Einstechstahl recht einfach erstellt werden.
Modell Elektror L1_F2 (19).JPG
Nicht so einfach gestalteten sich die acht Öffnungen. Zuerst habe ich acht Linien auf einer der Stirnseiten angerissen, nach denen das Teil immer wieder ausgerichtet werden konnte. Da keine angemessen große Fräse in der Nähe ist, muste ich eine etwas kreative Aufspannung entwerfen.
Modell Elektror L1_F2 (20).JPG
Für jede Öffnung wurde der Ring etwa 45° weitergedreht und mit den angerissenen Linien genau positioniert.

Nach zwei Nachmittagen Fräserei war auch dieser Schritt geschafft. Jetzt fehlen nur noch die Gewinde zur Befestigung der Statoren.
Modell Elektror L1_F2 (21).JPG
Trotz meiner Materialsparmaßnahme war das erzeugte Spänevolumen beachtlich... Auf dem Boden lag noch einmal gut die Hälfte der sichtbaren Spänemenge.
Modell Elektror L1_F2 (22).JPG

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Re: Elektror L1137 (L1/F2) als Modell aus Gussteilen

Beitrag von allpro » Freitag 12. Juni 2020, 12:13

toller Job Junge ... viel Zeit und Mühe.

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