Der Stirling-MotorBauanleitung

Schwungrad

Hauptzylinder

Hauptzylinder-Wandverbindung

Kolbenstange

Hauptzylinderwand

Hauptzylinderboden

Verdrängerkolben

Hauptzylinderdeckel

StänderArbeitszylinder

Arbeitskolben

Kurbelwelle

Achslager-Fassung

Achslager

Bügelgriff

Ständer

AstroMedia✵Bastelspaß der Wissen schafft

7. Auflage, ISBN 3-935364-36-9 - Best.-Nr. 228.STM - © Klaus Hünig - SunWatch Verlag - Grafik Nils Rhode

Klaus Hünig

So funktioniert ein Stirling-Motor:

Das Prinzip ist so genial wie einfach und kann in vier Sätzen erklärt werden:■ In einem abgedichteten, auf einer Seite beheizten oder abgekühlten Zylinder („Haupt-

zylinder“) schiebt ein Kolben („Verdrängerkolben“) die eingeschlossene Luft im ständi-gen Wechsel zwischen der heißen und der kalten Seite hin und her.

■ Die Luft wird dadurch abwechselnd erwärmt und abgekühlt, was zu einer abwechseln-den Ausdehnung und Zusammenziehung und damit auch zu einem abwechselnd höhe-ren und niedrigeren Druck der Luft führt.

■ Dieser pulsierende Luftdruckwechsel wird über einen mit dem Hauptzylinder verbun-denen Kolben („Arbeitskolben“) in die Bewegung einer Kurbelwelle mit Schwungradumgesetzt: Überdruck schiebt ihn weg, Unterdruck saugt ihn heran.

■ Mit einem kleinen Teil der dabei erzeugten Energie wird auch der Verdrängerkolbenbewegt, das System hält sich auf diese Weise selber in Gang.

Der AstroMedia✵ Stirling-Motor gehört zur Familie der Stirling-Flachplattenmotoren. Siehaben einen extrem flachen Hauptzylinder und laufen schon bei sehr geringen Temperatur-differenzen, manche sogar schon, wenn man sie auf die Handfläche legt. Das Prinzip wur-de erstmals 1983 durch Prof. Ivo Kolin von der Universität Zagreb beschrieben.Einige Anwendungsgebiete moderner Stirling-Motoren sind z.B. Solarstromanlagen, beidenen die heiße Seite des Hauptzylinders im Brennpunkt eines Parabolspiegels liegt, Ein-familienhaus-Blockheizkraftwerke und, erstaunlicherweise, die Raumfahrt: Stirling-Moto-ren erzeugen in Raumsonden Strom aus mitgeführten radioaktiven Energiequellen. Ebenfallsschon genutzt wird die Möglichkeit, den Stirling-Motor als Wärmepumpe und sogar alsKühlaggregat zu verwenden: Wenn man ihn von außen mechanisch in Bewegung versetzt,verschiebt er die Wärme von der einer Seite des Hauptzylinders zur anderen, was zurAbkühlung bzw. Erwärmung führt.Industriell eingesetzte Stirling-Motoren verfügen über einen sogenannten Regenerator, derdie Leistung noch einmal enorm steigert: Ein im Verdrängerkolben angebrachtes Draht-geflecht, das der vorbeiströmenden heißen Luft einen Teil der Wärme entzieht und ihr dannwiedergibt, wenn sie abgekühlt erneut vorbeiströmt.

Robert Stirling

Robert Stirling (1790 bis 1878) war Pfarrerder Presbyterianischen Kirche in Schottlandund zugleich ein leidenschaftlicher Bastlerund Tüftler. Seine Lebenszeit fällt in die ers-te Hochblüte der Industrialisierung, derenEnergiehunger durch abertausende der vonJames Watt 1776 erfundenen Dampfma-schinen gestillt wurde. Das Mitleid mit denOpfern der immer wieder explodierendenDampfkessel ließ in ihm die Vision einer Ma-schine reifen, die auch ohne hohen Dampf-druck arbeiten sollte.Am 27. September 1816 meldete er dasPatent für einen Heißluftmotor an, den er1818 so weit fertig gestellt hatte, dass er ineinem Bergwerk in Ayrshire als Wasser-pumpe eingesetzt werden konnte. Zusam-men mit seinem Bruder entwickelte er sei-ne Maschine weiter, mit der er zuletzt einennoch nie dagewesenen Wirkungsgrad von18% erreichen konnte. Er starb am 6.Juni1878 im Alter von 87 Jahren.Zu Anfang des 20. Jahrhunderts gab esweltweit ca. 250.000 Stirlingmotoren, die alsTischventilatoren, Wasserpumpen oder An-triebe für Kleingeräte ihre Arbeit verrichte-ten und Privathaushalte und kleine Hand-werksbetriebe mit mechanischer Energieversorgten. Als sich Otto-, Diesel- und Elek-tromotoren immer weiter verbreiteten, wur-den die Stirlingmotoren zunehmend vomMarkt verdrängt.Erst in unserer Zeit mit ihrem wachsendenUmweltbewusstsein und den endlos steigen-den Erdölpreisen beginnt eine Rückbesin-nung auf den genügsamen und leisenStirling-Motor. Inzwischen wurden zahlrei-che immer sparsamere, leisere und vibra-tionsärmere Varianten erfunden, die umwelt-freundlich mit beliebigen Wärmequellen,darunter auch Solarenergie, beheizt werdenkönnen.

Phase 1: Der Verdrängerkolben geht nachoben. Die Luft wird vom kalten in den hei-ßen Bereich verschoben. Vorübergehend istder Luftdruck innen und außen gleich. DerArbeitskolben ist am unteren Ruhepunkt(„Totpunkt“) angekommen.

Phase 2: Der Verdrängerkolben ist am obe-ren Totpunkt angekommen. Die ganze Luftist im heißen Bereich, erhitzt sich und ent-faltet ihren Druck. Der Luftdruck ist innengrößer als außen. Der Arbeitskolben mussihm nachgeben und geht nach oben.

Phase 3: Der Verdrängerkolben geht nachunten. Die Luft wird vom heißen in den kal-ten Bereich verschoben. Vorübergehend istder Luftdruck innen und außen gleich. DerArbeitskolben ist am oberen Totpunkt ange-kommen.

Phase 4: Der Verdrängerkolben ist am un-teren Totpunkt angekommen. Die ganze Luftist im kalten Bereich, kühlt sich ab und ver-liert ihren Druck. Der Luftdruck ist außengrößer als innen. Der Arbeitskolben mussihm nachgeben und geht nach unten.

Das benötigen Sie für den Zusammenbau:■ Einen Zwei-Komponenten-Kleber, z.B. Uhu Plus Schnellfest

(Verarbeitungszeit 5 Minuten, fest nach 20 Minuten) oder Uhu Plus Endfest 300(Verarbeitungszeit 2 Stunden, fest nach 12 Stunden. Achtung: Lange Wartezeiten!).Damit wird die transparente Zylinderwand aus PVC auf die Aluminiumbleche geklebt.Bewährt hat sich auch Weißleim und der Montagekleber PETEC Power Fix (ACH-TUNG: Beide sind nicht transparent und haben eine sehr lange Abbindezeit).

■ Einen guten Alleskleber, möglichst mit einer spitzen Dosierdüse, um auch kleineKlebstoff-Tröpfchen verteilen zu können (z.B. Tesa Alleskleber). LösungsmittelhaltigerAlleskleber hat den Vorteil gegenüber einem lösungsmittelfreien Kleber aufWasserbasis, dass er den Karton nicht wellt und viel schneller trocknet. Besondersschnell trocknet UHU Alleskleber „Super Strong & Safe“ (für geübtere Bastler).

■ Etwas feines Sandpapier (oder z.B. die AstroMedia✵ Sandblatt-Bastelfeile), um Klebe-kontakte leicht aufzurauen und, falls nötig, überstehende Kartonränder abzuschleifen.

■ Spiritus o.ä. zum Entfetten der Klebestellen auf dem Metall.■ Etwas dünnflüssiges, nicht harzendes Maschinen- oder Silikon-Öl („Nähmaschinen-

Öl“, kein Speise-Öl!). Praktisch ist eine Spritze mit Kanüle zum punktgenauen Aufbrin-gen der Öltröpfchen.

■ Ein Holzstäbchen, z.B. einen Zahnstocher, mit dem sich Klebstoff- und Öltröpfchenpunktgenau aufbringen lassen.

■ Eine große Tasse oder ein anderes Gefäß mit ca. 10 cm Durchmesser,auf dem sich der Hauptzylinder während der Montage abstellen lässt.

■ Eine kleine Schere und ein scharfes Bastelmesser („Cutter-Messer“, z.B. dasAstroMedia✵ Bastelmesser) oder ein Skalpell mit schlanker Spitze zumDurchschneiden der kleinen Stege, mit denen die Teile in den Kartonplatten gehaltenwerden und zum Durchschneiden der nur angestanzten Linien.

■ Ein Falzbein oder ein sonstiger Gegenstand mit stumpfer Spitze zum Rillen derFalzlinien. Es geht auch mit einem stumpfen Messer oder einer leergeschriebenenKugelschreibermine.

■ Eine Schneideunterlage z.B. aus fester Pappe (ohne Welle) oder Kunststoff oder Holz.■ Ein Geodreieck, um rechte Winkel zu überprüfen. Ersatzweise ist das auch mit den

rechtwinkligen Ecken eines Papierblattes möglich.■ Ein dicker Filzstift (Ø ca. 17 mm), ein Rundholzstab oder ein ähnlicher Gegenstand

mit glattem, nicht gewölbtem Ende. Er dient zum Rundbiegen einiger kleinerKartonstücke und zur Herstellung des Vinyl-Arbeitskolbens.

■ Eine kleine spitze Kombizange oder kräftige Pinzette für die Feinjustierung am Schluss■ Ein paar Wäsche- oder Büroklammern, ein Bleistift, etwas Klebefilm (Tesafilm),

ein Gummiring und etwas dünnes Nähgarn.

Dieser Bausatz enthält:■ 4 bedruckte und gestanzte Platten aus 0,5 mm starkem Karton■ 1 runde Platte Ø 126 mm aus Aluminiumblech (Boden des Hauptzylinders)■ 1 Platte 126 x 126 mm aus Aluminiumblech mit 2 Löchern (Deckel des Hauptzylinders)■ 2 Streifen transparente 0,5 mm starke PVC-Folie, 18 mm breit

(Wand des Hauptzylinders)■ 2 dünne 18 mm lange Röhrchen aus Messing (Führung der Verdränger-Kolbenstange

und Halterung für die Arbeitskolbenstange)■ 1 Silikonschlauch, 110 mm lang (zur Verbindung der Kolbenstangen und zur Fixierung

der Achslager-Scheiben)■ 1 Vinyl-Handschuh (Vinyldichtungen für den Arbeitskolben)■ 1 Schaumstoff-Scheibe 113 x 8 mm mit einem Loch (Verdrängerkolben)■ 3 Drahtbiegeteile aus Federstahl Ø 1,0 mm mit einem kurzen Haken (Kolbenstangen)■ 1 Drahtbiegeteil aus Federstahl Ø 1,5 mm mit 2 Auskragungen, 117 mm lang

(Kurbelwelle)■ 4 große Scheiben mit Loch aus Hart-PVC (Achslager-Scheiben für Kurbelwelle, Ver-

drängerkolben und Arbeitskolben)■ 8 kleine Scheiben mit Loch aus Hart-PVC (Führungs-Scheiben für die Achslager-

Scheiben)

Wichtige Vorbemerkung: Wie jeder Motor muss auch dieser Stirling-Motor sehr sorgfältig zusammenge-baut werden, damit er am Ende problemlos läuft, zumal mit der geringen Wärmezufuhr einer Tasse heißenWassers. Die beiden wichtigsten Voraussetzungen für ein Gelingen sind die Dichtigkeit von Haupt- undArbeitszylinder und die Leichtgängigkeit bzw. Reibungsarmut aller beweglichen Teile. Bitte achten Siebesonders auf diese beiden Punkte.Lassen Sie sich ausreichend Zeit und haben Sie Geduld, insbesondere bei der Feinabstimmung am Endedes eigentlichen Zusammenbaus. Sie werden dafür mit einem schönen Modell mit einer besonders langenKaffeetassen-Laufzeit belohnt. Bauschritte und Tests von besonderer Wichtigkeit sind wie dieser Absatzdurch Unterlegung hervorgehoben.

Hinweise für einenerfolgreichen Zusammenbau

Bitte vor Baubeginn lesen!1. Die Bauanleitung wurde in viele kleineSchritte gegliedert. Das sieht zunächstnach sehr viel Text aus, aber dafür bleibtder Zusammenbau übersichtlich und führtauf unkomplizierte Weise zu einem erfolg-reichen Ergebnis. Bitte lesen Sie jedenSchritt vor seiner Ausführung ganz durch.Einen Link zu einem bebilderten Bau-bericht finden Sie unter ww.astromedia.deauf der Artikelseite des Stirling-Motors.2. Jedes Teil ist mit einem Namen und einerNummer gekennzeichnet. Die Buchstaben inden Nummern folgen der Reihenfolge des Zu-sammenbaus und sind innerhalb einer Bau-gruppe weitgehend gleich. Lösen Sie im-mer nur die Teile heraus, die Sie ge-rade benötigen, oder schreiben Siedie Teilenummer auf die Rückseite.3. Reißen Sie die Teile nicht aus dem Kar-ton, sondern schneiden Sie die kleinenHaltestege mit einem Messer durch, da-mit die Schnittkanten glatt bleiben.4. Wo der Karton gefalzt werden muss, ister durch kleine Einschnitte perforiert, waseigentlich zum Falzen schon genügt. DieFalze werden aber schöner, wenn manvorher mit einem Lineal und einer stump-fen Spitze (siehe rechte Spalte) eine Rillein den Karton drückt. Die Perforationslinienwerden fast alle „nach vorne“ gefalzt, ei-nige wenige auch „nach hinten“. „Nachhinten falzen“ bedeutet: Ich falze weg vonmir, wenn ich auf die bedruckte Vorder-seite des Kartons blicke. „Nach vorne fal-zen“ bedeutet: Ich falze zu mir hin.5. Die Stellen, auf die etwas geklebt wird,sind in der Regel durch graue Flächengekennzeichnet. Wenn kleine Klebe-stellen schneller trocknen sollen: Bestrei-chen Sie eine Seite nicht zu dünn mit Al-leskleber, drücken Sie die Teile zusam-men, so dass sich der Kleber auf beidenSeiten flächig verteilt, und ziehen Sie siewieder auseinander. Blasen Sie 2- bis 3-mal darüber und drücken Sie die Teilepassgenau und kräftig zusammen - dieKlebung hält sofort. Bei der Verwendungvon UHU Alleskleber „Super Strong &Safe“ erübrigt sich diese Methode.6. Insbesondere größere ebene Klebun-gen sollten beim Trocknen leicht gepresstwerden, z.B. mit ein paar Büchern auf ei-ner ebenen Fläche, damit sie sich nichtversehentlich verwölben.

BauanleitungDer Zusammenbau erfolgt in 64 Schritten,die sich in die Abschnitte A bis N gliedern:

Abschnitt A:Das SchwungradDas Schwungrad wird zwar erst ganz zumSchluss am Motor befestigt, es wird aberbeim Aufkleben der Hauptzylinderwand alsHilfswerkzeug benötigt und deshalb gleichzu Anfang zusammengebaut.

Schritt 1: Bringen Sie auf der grauen Vor-derseite der beiden Mittenteile desSchwungrades [A1] und [A2] sowie auf derunbedruckten Rückseite des Außenteils [A3]und des Innenteils [A4] jeweils einen Bleistift-strich in vertikaler Richtung an. Lösen Sieerst dann die Teile aus dem Karton und dieZwischenräume aus den Scheiben. HebenSie die Kartonteile der Zwischenräume auf,sie können später beim Tuning des Motorsverwendet werden (s. Kapitel „Tuning-Tipps“am Ende der Bauanleitung).

Hinweis: Der Bleistiftstrich markiert dieLaufrichtung des Kartons. Druckpapierund -karton hat immer eine Laufrichtung,in der das Material flexibler ist als in derum 90° versetzten Richtung. Wenn mandie Laufrichtung beim Zusammenkle-ben berücksichtigt, kann man aus Kar-ton einen verwindungssteifen Verbundherstellen.

Schritt 2: Das Loch im Zentrum der 4 Teilezur Aufnahme der Kurbelwelle ist wegenseines kleinen Durchmessers nur an-gestanzt. Stoßen Sie es mit dem Ende derKurbelwelle von der Rückseite her durch.Falls nötig können Sie vorher diekreisförmige Schnittlinie durch kleine Einsti-che mit der Spitze Ihres Cuttermessers ver-tiefen.

Schritt 3: Kleben Sie die beiden Mittenteiledes Schwungrads [A1] und [A2] mit ihrenunbedruckten Rückseiten passgenau sogegeneinander, dass die Bleistiftstriche indie gleiche Richtung zeigen, also die Lauf-richtung beider Teile gleich ist. Nach demAntrocknen werden auf die Mittenteile dasAußenteil [A3] und das Innenteil [A4] ge-klebt, und zwar mit um eine Radspeicheverdrehter Laufrichtung. Pressen und guttrocknen lassen.

Abschnitt B:Wand und Boden desHauptzylindersDer Boden des Hauptzylinders ist das kreis-runde der beiden Bleche, das andere Blechwird der Deckel. Aus technischen Gründenkann es vorkommen, dass die Blechzu-schnitte nur eine Schauseite und auf deranderen Kratzer o.ä. haben. In diesem Fallerfolgt der Zusammenbau so, dass die we-niger schönen Seiten im Inneren des Haupt-zylinders liegen. Die Wand des Haupt-zylinders besteht aus 2 Streifen transparen-

ter PVC-Folie, die zu einem Ring verbun-den und zunächst auf den Boden geklebtwerden. Um diesem Ring beim Aufklebenauf das Blech eine perfekte runde Form zugeben, wird das Schwungrad benötigt.

Schritt 4: Entfernen Sie, falls vorhanden, dieSchutzfolie von den beiden Aluminiumble-chen. Entfetten und reinigen Sie mit einemLappen und etwas Spiritus die kreisrundeBlechscheibe, den künftigen Boden desHauptzylinders. Wenn Sie den Motor auchfür den Betrieb mit Solarenergie vorberei-ten wollen (s. Abschnitt O, Tuning-Tipps),können Sie die Bleche schon jetzt schwarzlackieren, und zwar auf den künftigen Au-ßenseiten des Hauptzylinders (also den an-sehnlicheren). Achten Sie darauf, dass kei-ne Farbe in das kleine Loch gerät und las-sen Sie die Farbe gut trocknen. Legen Siedas Schwungrad genau mittig auf die weni-ger ansehnliche Seite, die dann allseitig ca.3 mm übersteht, und fahren Sie mit einemdünnen Bleistift oder Kugelschreiber außenentlang, so dass ein kreisförmiger Strich aufdem Blech entsteht. Rauen Sie das Blechentlang und innerhalb dieses Striches mitdem Schleifpapier leicht auf. Das verstärktdie Haftung des Klebers, und die aufgerau-te Oberfläche wird die Wärme besser an dieLuft im Zylinder abgeben. Erneuern Sie dannden Strich. Er wird Ihnen helfen, den 2-Kom-ponenten-Kleber richtig aufzubringen. Rei-nigen und entfetten Sie bei dieser Gelegen-heit auch gleich den anderen Blechzu-schnitt, den künftigen Deckel des Haupt-zylinders, sowie die beiden PVC-Streifen,die spätere Wand des Hauptzylinders.

Schritt 5: Kleben Sie das Mittenteil derHauptzylinder-Wandverbindung [B2] mittigauf die Rückseite des Außenteils [B1]. Dadas Mittenteil die gleiche Höhe, aber nur einDrittel der Breite des Außenteils hat, entstehtauf beiden Seiten eine 6 mm breite Stufe.Achten Sie darauf, dass in diese Stufe keinKleber austritt. Kleben Sie dann darauf dasandere Außenteil [B3]. Es ist jetzt ein qua-dratisches Verbindungsstück entstanden,das auf 2 gegenüberliegenden Seiten einen6 mm tiefen Schlitz hat, in den die Endender PVC-Streifen genau passen (s. Abb. 1).Verfahren Sie mit den Teilen [B4], [B5] und[B6] der anderen Wandverbindung ebenso.

Hinweis: Bei den folgenden zwei Schrit-ten kommt es darauf an, den Ring derZylinderwand gerade so groß zu machen,dass das Schwungrad als provisorischeStütze knapp hinein passt.

Schritt 7: Geben Sie etwas Klebstoff in diebeiden seitlichen Schlitze der einen Haupt-zylinder-Wandverbindung, stecken Sie inbeide je einen Zylinderwand-Streifen mit sei-nem angerauten Ende etwa 5 mm tief (alsonicht ganz) hinein und wischen Sie ggf. über-stehenden Klebstoff weg. Das quadratischeKartonstück verbindet jetzt die beiden Teileder Zylinderwand zu einem ca. 37 cm lan-gen Gesamtstreifen. Kleben Sie dann aneines der beiden freien Enden die andereWandverbindung, aber verbinden Sie denStreifen noch nicht zu einem Ring. Um si-cher zu gehen, dass sich an den Verbin-dungsstücken kein Winkel bildet, sonderndie beiden Einzelstreifen in einer geradenLinie fortlaufen, stoßen Sie das Ganze mitder Kante auf eine gerade Fläche auf. Fi-xieren Sie, falls nötig, die Klebungen bis zumTrocknen mit Büro- oder Wäscheklammern.Gut trocknen lassen.

Schritt 8: Legen Sie das Schwungrad aufIhre Arbeitsfläche und verbinden Sie zu-nächst noch ohne Klebstoff die beiden En-den der Hauptzylinderwand zu einem Ring.Er sollte sich dicht um das Schwungradschließen. Falls nötig, müssen Sie einen derPVC-Streifen etwas kürzen. Merken Sie sich,wie tief die Enden der Zylinderwand in dieSchlitze des Verbindungsstückes eingeführtwerden müssen, damit das Schwungradganz knapp darin sitzen und festgeklemmtwerden kann, und kleben Sie das Ganzeohne das innen liegende Schwungrad zueinem Ring zusammen. Achten Sie wiederdarauf, dass sich in der Kante der Zylinder-wand weder Stufe noch Winkel befindet. Fi-xieren Sie die Klebstelle mit Klammern undlassen Sie sie wieder gut trocknen.

Schritt 9: Schieben Sie das Schwungrad soin den Ring der Zylinderwand, dass es darinfest verklemmt. Evtl. müssen Sie es mit klei-nen Kartonstückchen verkeilen. Es sollteetwas oberhalb der Mitte liegen und darfkeine der beiden Kanten der Zylinderwandberühren. Das Schwungrad gibt der flexib-len Zylinderwand eine feste kreisrundeForm. Es wird erst in Schritt 15 entfernt,wenn die Zylinderwand fest mit dem Zylin-derboden verklebt ist.

Schritt 10: Kleben Sie auf der weniger an-sehnlichen Seite des Hauptzylinder-Deckelsein Stück Klebefilm über das kleine Loch inder Mitte und legen Sie den Blechzuschnittmit dem Klebstreifen nach unten auf IhreArbeitsfläche. Runden Sie bei den beidenMessingröhrchen jeweils am einen Ende dieKante mit Schleifpapier leicht ab. Das machtes später leichter, den Silikonschlauchdarüber zu ziehen. Legen Sie das eine Röhr-chen beiseite und stecken Sie das anderein das Loch des Hauptzylinder-Deckels. Esgehört zur Kolbenstangen-Führung des Ver-drängerkolbens. Es wird jetzt noch nicht fest-geklebt, erst nach dem nächsten Schritt.

Abbildung 1

Schritt 6: Schleifen Sie die zwei transpa-renten PVC-Streifen der Zylinderwand anbeiden Enden und auf beiden Seiten in etwa4 mm Breite mit dem Schleifpapier leicht an.Die angeraute Oberfläche wird dem Kleb-stoff genügend Halt auf dem ansonsten zuglatten Kunststoff geben.

Schritt 11: Rühren Sie eine ausreichendeMenge 2-Komponenten-Kleber an und brin-gen Sie auf dem Boden des Hauptzylinderseinen mehrere Millimeter breiten und nichtzu dünnen Strang Klebstoff auf, der beidseitsdes Bleistiftstrichs verläuft, also dort, wo dieZylinderwand hinkommt. Setzen Sie dieZylinderwand mit dem eingespanntenSchwungrad darauf und drehen Sie sie einpaar Millimeter nach links und rechts, umsicher zu stellen, dass der Rand derZylinderwand vollständig von Klebstoff be-netzt wurde. Stellen Sie durch einen Blickaus der Nähe sicher, dass sich in dem äu-ßeren umlaufenden Winkel zwischenZylinderwand und Zylinderboden durchge-hend Klebstoff befindet und schließen Sieevtl. noch vorhandene Lücken mit einemKlebstofftröpfchen. Um sicher zu gehen,dass die Zylinderwand überall dicht auf demBlech aufliegt, können Sie vorsichtig einBuch o.ä. darauf legen und sie so beschwe-ren.

Test: Vergewissern Sie sich dann nocheinmal, bevor Sie das Ganze zum Abbin-den auf die Seite stellen, dass sich dieZylinderwand nicht verschoben hat undsich nach wie vor genau mittig auf demZylinderboden befindet bzw. dass derüberstehende Rand der Blechscheibeallseitig gleich groß ist.

Schritt 12: Tupfen Sie mit einem Zahnsto-cher eine kleine Menge 2-Komponenten-Kleber in den Winkel zwischen dem Mes-singröhrchen der Verdrängerkolben-Füh-rung und dem Zylinderdeckel, in dem essteckt. Drehen Sie das Röhrchen vorsichtigund heben und senken Sie es dabei etwas,so dass der Klebstoff zwischen Blech undRöhrchen gut verteilt wird. Auf der Unter-seite schließt das Röhrchen wegen desKlebefilms mit der Oberfläche des Zylinder-deckels ab, es steht nicht über.

Test: Prüfen Sie vor dem Abbinden desKlebers mit Hilfe des Geo-Dreiecks oderauch einer rechtwinkligen Papierecke denWinkel zwischen Röhrchen und Zylinder-deckel. Er muss auf allen Seiten 90° be-tragen. Die Kolbenstangen-Führung mussgenau senkrecht auf dem Zylinderdeckelstehen, sonst würde später der Verdräng-erkolben im Hauptzylinder nicht parallelzu Zylinderboden und –deckel laufen.

Schritt 13: Entfernen Sie nach dem Abbin-den das Schwungrad aus dem Hauptzylin-der und nehmen Sie noch einmal eine Sicht-prüfung vor. Der Klebstoff soll innen undaußen eine lückenlose Verbindung zwischenZylinderwand und Zylinderboden bilden.Entfernen Sie auch den Tesafilm vom De-ckel des Hauptzylinders und prüfen Sie vonoben mit einer der 3 Kolbenstangen aus dün-nem Draht, ob diese sich auch ganz freidarin bewegen kann. Stoßen Sie eventuellvorhandene Klebstoffreste mit dem Drahtheraus.

Schritt 14: Jetzt hat das Schwungrad alsHilfswerkzeug ausgedient und kann fertig

gestellt werden. Lösen Sie die 3 Teile derAchsenhalterung des Schwungrades [A5],[A6] und [A7] aus dem Karton, nuten Sie diemit kleinen Schnitten markierten Falzlinienund falzen Sie sie nach vorne. Die beideneng beieinander liegenden angestanztenLinien sind ebenfalls Nutlinien, auch siewerden nach vorne gefalzt. Die keilförmigenLaschen der Achsenhalterungen mit demschwarzen Strich und dem aufgedrucktenSchräubchen werden später auf dasSchwungrad geklebt. Von den 2 anderenLaschen mit dem doppelten Schwung wirdjeweils eine auf das entsprechende Gegen-stück einer anderen Achsenhalterung ge-klebt. So entsteht am Ende eine Art drei-strahliger Stern, an dessen unterer Kantedie Klebelaschen mit dem Strich und demSchräubchen hängen (s. Abb. 2).

Schritt 16: Stoßen Sie bei den Scheiben[C1] bis [C10] mit dem Ende einer der 3Kolbenstangen das kleine Kartonplättchenaus dem Loch heraus. Die Scheiben [C11]und [C12] haben statt des Loches einenschmalen, nur angestanzten Schlitz, dervom Zentrum zum Rand geht. Schneiden Sieden Schlitz ganz durch, entfernen Sie denKartonspan und kleben Sie alle 12 Schei-ben so aufeinander, dass die Schlitze aneinem Ende übereinander liegen (s. Abb. 3).Gehen Sie gleich zum nächsten Schritt.

Schritt 17: Stecken Sie noch vor dem Trock-nen des Klebers das lange Drahtende einerKolbenstange so in den Block aus Karton-scheiben, dass der kleine Haken am Endeder Scheibe im Schlitz zu liegen kommt, undkleben Sie mittig darauf die bedruckte grö-ßere Scheibe [C13], wobei Sie dabei das klei-ne Loch in ihrem Zentrum ignorieren können.Stecken Sie dann zur Probe das lange Drah-tende von unten in das Messingröhrchen inder Mitte des Hauptzylinder-Deckels und stel-len Sie durch Drücken und Schieben desKartonblocks sicher, dass er glatt auf demBlech aufliegt und beim Drehen der Kolben-stange nicht eiert. So können Sie sich verge-wissern, dass die Kolbenstange rechtwinkligaus dem Kartonblock ragt.

Wichtig: Das lange Drahtende musssenkrecht aus dem Block herausstehen.Die Kolbenstange muss rechtwinklig aufdem Block stehen.

Schritt 18: Schieben Sie nun wie in Abb. 3die Scheibe [C14] über die Kolbenstange,noch ohne Klebstoff, und prüfen Sie dieGesamtdicke der Kartonhalterung, indemSie sie neben die Schaumstoff-Scheibe stel-len. Sie wird je nach Klebstoffauftrag etwasschwanken und darf nur ca. 7 bis max. 7,5mm betragen, in jedem Fall etwas wenigerals die 8 mm des Schaumstoffs. Falls nötigwird die letzte der kleinen Kartonscheibenmit dem Messer wieder entfernt. Kleben Siedann die große Scheibe [C14] fest. DieSchaumstoff-Scheibe wird erst im nächstenSchritt nach dem Trocknen der Kartonhal-terung darüber gezogen.

Schritt 19: Stecken Sie nach dem Trocknendie Kartonhalterung in das Loch derSchaumstoff-Scheibe, das dafür etwas ge-dehnt werden muss. Die Kolbenstange sitztnun genau in der Mitte des Schaumstoffs.

Abbildung 2

Abbildung 3

Schritt 15: Stecken Sie das lange Endeder Kurbelwelle zunächst von unten her insZentrum der drei Strahlen, wo die eng beiei-nander liegenden angestanzten Nutliniensind, und machen Sie so den Kanal für denDraht frei. Ziehen Sie dann die Achsenhal-terung wieder ab, stecken Sie die Kurbel-welle von der anderen Seite wieder hineinund bestreichen Sie die Klebelaschen mitKlebstoff. Stecken Sie dann die Kurbelwellein das Loch im Zentrum des Schwungrads,und zwar auf der Seite, wo sich die Klebe-markierungen für die Laschen der Achsen-halterung befinden. Schieben Sie jetzt dieHalterung auf der Kurbelwelle gegen dasSchwungrad und kleben Sie die drei Klebe-laschen-Paare auf den markierten Stellenfest. Achten Sie dabei darauf, dass dasSchwungrad in einem rechten Winkel zurKurbelwelle steht, damit es später beim Dre-hen nicht eiert. Ziehen Sie die Kurbelwellenach dem Trocknen wieder heraus, dasSchwungrad wird erst ganz zum Schluss amMotor befestigt.

Hinweis: Bevor der Hauptzylinder ganzzusammengeklebt werden kann, müssenerst noch in den folgenden Abschnittender Verdrängerkolben und der Arbeits-zylinder mit dem Arbeitskolben zusam-mengebaut werden.

Abschnitt C:Der VerdrängerkolbenDer Verdrängerkolben besteht aus der 8 mmdicken Schaumstoff-Scheibe und einerHalterung aus Karton [C1 bis C14] (s. Abb.3), die in dem Loch in ihrer Mitte angebrachtwird. In der Halterung ist die Kolbenstangeaus Draht befestigt.

Test: Stecken Sie die Kolbenstange desVerdrängerkolbens von unten in dasMessingröhrchen im Deckel des Haupt-zylinders. Halten Sie das Ganze vertikalund drehen Sie den Verdrängerkolben umseine Achse, indem Sie den Draht der Kol-benstange zwirbeln. So können Sie sofortsehen, ob die Schaumstoff-Scheibe wirk-lich senkrecht auf der Kolbenstange stehtoder ob sie eiert. Nehmen Sie, falls nötig,Korrekturen vor. Bei dieser Gelegenheitlässt sich auch noch einmal der rechteWinkel zwischen dem Messingröhrchenund dem Hauptzylinder-Deckel überprü-fen und notfalls korrigieren.

Schritt 20: Entfernen Sie den Verdränger-kolben wieder aus der Kolbenstangen-Füh-rung und fixieren Sie die Kartonhalterungendgültig mit ein paar Klebstofftropfen, diemit einem Hölzchen zwischen den äußerenKartonscheiben und dem Schaumstoff an-gebracht werden. Sicherheitshalber solltedann noch einmal wie oben der Winkel über-prüft werden – die einwandfreie Funktion desMotors wird auch davon abhängen.

Schritt 21: Stoßen Sie die kleinen Kartonresteaus den Löchern in den Teilen [D1] bis [D12], derHalterung der Kolbenstangen-Führung. KlebenSie zunächst die große Kartonscheibe [D1] aufden Deckel des Hauptzylinders, indem Sie sieauf das Messingröhrchen auffädeln. Wenn siewegen des 2-Komponenten-Klebstoffs zwischendem Röhrchen und dem Deckel nicht glatt auf-liegen kann, muss das Loch im Karton etwaserweitert werden. Kleben Sie dann darüber dierestlichen größeren Scheiben [D2] bis [D8] unddanach die etwas kleineren Teile [D9] bis [D12].So entsteht ein massiver kleiner Block, der dieKolbenstangen-Führung stabilisiert.

Abschnitt D:Der Arbeitszylinder

Die Teile des Arbeitszylinders [E1] bis [E6]befinden sich auf dem Kartonblatt 3/4. Dafür Blatt 4/4 die gleiche Stanze benutzt wird,befinden sich dort Dubletten dieser Teile, dienicht benötigt werden und deshalb mit „Re-serve“ gekennzeichnet sind. Wenn Sie sieaufbewahren, können Sie damit evtl. be-schädigte Originalteile ersetzen.Der Arbeitszylinder (Abb. 4) besteht aus ei-nem kleinen Kartonzylinder [E2, E3] auf ei-ner Grundplatte [E1], der oben auf der Au-ßenseite einen Randwulst [E4] trägt undüber dem größeren Loch im Deckel desHauptzylinders angebracht werden wird. DerArbeitskolben (Abb. 5) besteht aus einemkleinen Block aus Kartonscheiben [F1 bisF10] mit einer Vinyldichtung, die aus einemFinger des Vinylhandschuhs gewonnenwird. Der Kolben klebt oben auf derVinyldichtung, und diese wird über denArbeitszylinder gestreift und festgebundenund sorgt so zugleich für Dichtigkeit undBeweglichkeit. Um das Vinyl zu verdecken,wird nach Fertigstellung des Motors inSchritt 64 noch die Außenwand [E5 + E6]um den Arbeitszylinder herum geklebt.

Schritt 22: Ziehen Sie die Innenwand desArbeitszylinders [E2] über eine Kante und /oder wickeln Sie sie um einen dicken Filz-stift, Holzstiel o.ä., so dass er eine gleich-mäßige zylindrische Rundung bekommt. Diegraue Klebemarkierung für den Randwulstliegt dabei außen. Runden Sie auch das Ver-bindungsstück der Innenwand [E3]. KlebenSie dann das Verbindungsstück so hinter diebeiden Enden der Innenwand, dass es ver-borgen im Inneren liegt und die Kanten derZylinderwand bündig aufeinander stoßen.Biegen und drücken Sie den Kartonzylindervorsichtig, um ihm eine gleichmäßige Run-dung zu geben.

Schritt 23: Lösen Sie die kleine Scheibe ausder Grundplatte des Arbeitszylinder [E1] undfalzen Sie die 14 nach innen weisendenZahnlaschen kräftig nach vorne (evtl. dieStanzlinien noch einmal nachschneiden).Setzen Sie zur Probe die Innenwand desZylinders so auf den Kranz von Zahn-laschen, das sich diese im Inneren des Zy-linders befinden und die graue Klebe-markierung auf der Zylinder-Innenwanddabei oben liegt, nicht bei den Zahnlaschen.Kleben Sie die Zylinderwand in dieser Posi-tion mit reichlich Klebstoff auf den Zahn-laschen fest.

Wichtig: Die Zylinderwand muss spaltfreiauf der Grundplatte aufsitzen. Damit eskeine luftdurchlässige Stelle zwischenZylinderwand und Grundplatte gibt, wirdnach dem Trocknen noch einmalvon innenreichlich Klebstoff auf und zwischen dieZahnlaschen und den Übergang vonWand zu Grundplatte gegeben. Gut trock-nen lassen und nach dem Trocknen desKlebstoffs sicherheitshalber nochmals mitKlebstoff abdichten.

Schritt 24: Geben Sie dem Randwulst [E4]wie in Schritt 22 eine gleichmäßige Rundungund kleben Sie ihn zunächst nur zur Hälfteauf die graue Klebemarkierung außen amRand der Zylinder-Innenwand, aber nichtgenau dort, wo die Kanten der Zylinderwandaneinander stoßen, denn der Wulst soll die-sen Stoß überbrücken. Wickeln Sie ihn dannzur Probe ganz herum und schneiden Sieeinen eventuellen Überstand so genau ab,dass beide Enden spaltfrei aneinander sto-ßen. Dann wird er festgeklebt. Eventuellekleine Lücken werden mit Klebstoff, größe-re mit einem Span aus Karton geschlos-sen.

Abschnitt E:Der ArbeitskolbenSchritt 25: Schneiden Sie den Zeigefingerdes Vinylhandschuhs auf ca. 3,5 bis 4 cmLänge ab, gemessen ab Fingerspitze. Strei-fen Sie diesen Vinylfinger so über die Spit-ze eines Bleistifts o.ä., dass sie sich genauan der obersten Stelle der Fingerspitze ab-drückt. Fassen Sie den Vinylfinger unter-halb der Spitze so an, dass diese wie einekleine Knospe zwischen Ihren Fingern he-rausschaut, und entfernen Sie den Bleistift.Schneiden Sie dann mit einer Schere gera-de so viel von dem Vinyl ab, dass genau ander obersten Stelle des Fingers ein Lochvon etwa 4 bis 6 mm Durchmesser entsteht.

Hinweis: Aus den anderen Fingern unddem Daumen lässt sich jederzeit ein Er-satz herstellen. Bei Bedarf erhalten Siefür wenige Cent einen frischen Ersatz-handschuh in der Apotheke.Die Kartonscheiben [F1] und [F3] desArbeitskolbens haben kein Loch. Siewerden in den nächsten Schritten voninnen und außen auf die Vinyldichtunggeklebt, wodurch das Loch wieder ver-schlossen wird.

Schritt 26: Streifen Sie die Vinyldichtungüber das glatte, stumpfe Ende eines dik-ken Filzstiftes o.ä. mit ca. 17 mm Durchmes-ser und fixieren Sie sie dort leicht mit ei-nem herum geschlungenen Gummiring.Ziehen und spannen Sie die Vinyldichtungauf allen Seiten vorsichtig nach unten, bisihre Spitze mit dem Loch glatt auf dem fla-chen Ende des Filzstiftes liegt. Kleben Siedie Kartonscheibe [F1] mittig auf die Fin-gerspitze. Sollte dabei das Loch nicht ge-nau in der Spitze des Fingers gelegen ha-ben, macht das nichts, die Scheibe decktdas Loch ja ab. Gut trocknen lassen.

Wichtig: Es ist nötig, dass die Spitze desehemaligen Vinyl-Fingers genau obenliegt, weil sonst die Kartonscheibe schrägauf der Vinyldichtung sitzen würde. Es darfkein Kleber außerhalb der Scheibe aufdas Vinyl auslaufen. Er würde denVinylfilm mit einer harten Oberfläche über-ziehen und ihm die Flexibilität nehmen.

Schritt 27: Wegen des Loches klebt dieKartonscheibe auch auf dem Stift, lässt sichaber leicht lösen. Ziehen Sie die Vinyldichtungvom Filzstift ab, wenden Sie sie und ziehenSie sie erneut darauf, so dass jetzt die Karton-scheibe [F1] innen liegt. Kleben Sie die Schei-be [F3] deckungsgleich zur Scheibe [F1] dar-auf. So sind jetzt beide Scheiben nicht nurmit dem Vinyl, sondern auch über das Lochmiteinander verbunden.

Schritt 28: Entfernen Sie die Kartonresteaus den Löchern der übrigen Karton-scheiben des Arbeitskolbens, z.B. indem Siesie von der Rückseite her mit dem zweitenkleinen Messingröhrchen durchstoßen.Kleben Sie zunächst die größeren Schei-ben [F2], [F4], [F5] und zuletzt [F6] aufein-ander, dann auf diesen Block die kleinerenScheiben [F7], [F8], [F9] und zuletzt [F10],

Abbildung 4

immer mit den Löchern genau übereinan-der. Prüfen Sie, ob sich das Messing-röhrchen auch durch den gestuften Blockstecken lässt.

Schritt 29: Schneiden Sie ein 16 mm lan-ges Stück vom Silikonschlauch ab undschieben Sie sein Ende etwa 5 mm weit aufdas Messingröhrchen. Er wird später alsKupplungsstück zwischen dem Arbeits-kolben und der Kolbenstange dienen. Sie tunsich dabei leichter, wenn Sie eine der beidenverbliebenen Kolbenstangen als Hilfswerk-zeug durch das Röhrchen stecken und denSchlauch zunächst über den Draht und dannweiter über das Röhrchen schieben. Entfer-nen Sie die Kolbenstange wieder und zie-hen und drehen Sie den Schlauch, bis erganz gerade auf dem Röhrchen sitzt. Reini-gen Sie das Röhrchen sicherheitshalbernoch einmal innen mit dem langen Drahten-de der Kolbenstange. Kleben Sie es in denKartonblock und dann den Kartonblock aufdie Scheibe [F3], die auf der Vinyldichtungsitzt.

Damit ist der Arbeitskolben fertig und kannauf den Arbeitszylinder montiert werden.

Abschnitt G:Die Endmontage desHauptzylinders

Schritt 32: Schneiden Sie ein weiteres 16mm langes Stück Silikonschlauch ab undschieben Sie es 5 mm weit auf dasMessingröhrchen der Verdrängerkolben-Führung, das aus der Mitte des Haupt-zylinder-Deckels ragt. Gehen Sie dabei sovor wie oben, indem Sie von der Unterseiteher eine der Kolbenstangen als Hilfswerk-zeug hindurch stecken, den Schlauch vonoben her zunächst auf den Draht und dannweiter auf das Röhrchen schieben undzuletzt die Kolbenstange wieder herauszie-hen.

Schritt 33: Stellen Sie sich ein ausreichendgroßes Gefäß (Tasse, Dose) auf IhreArbeitsfläche und legen Sie den Deckel desHauptzylinders so darauf, dass das Mes-singröhrchen mit dem soeben darüber ge-zogenen Schlauchstück nach unten in dasGefäß ragt. Schieben Sie nun den Verdräng-erkolben mit seiner Kolbenstange vonoben in das Ende des Messingröhrchens.Die Kolbenstange lässt sich nur so weit hin-ein schieben, bis sie in dem Silikonschlauchauf der anderen Seite des Messing-röhrchens stecken bleibt, der Schaumstoff-Teller des Verdrängerkolbens bleibt dadurchetwa 14 mm oberhalb des Zylinderdeckelsstehen. Setzen Sie den Boden des Haupt-zylinders mit der aufgeklebten Zylinderwandnach unten auf den Verdrängerkolben unddrücken Sie diesen damit so weit herunter,bis der Rand der Zylinderwand den darunterliegenden Deckel des Hauptzylinders be-rührt.

Wichtig: Der Verdrängerkolben musseinerseits tief genug stehen, weil sonst dieZylinderwand nicht auf den Deckel geklebtwerden kann, andererseits aber auchhoch genug, damit er auf keinen Fall den2-Komponenten-Kleber berührt, der jetztgleich zum Einsatz kommt.

Schritt 34: Drehen Sie den Zylinderbodenso, dass die Karton-Verbindungsstücke derZylinderwand in die gewünschten Richtun-gen zeigen, z.B. zu den Rundungen amZylinderdeckel, und richten Sie ihn so aus,dass die Zylinderwand nach allen Seiten dengleichen, symmetrischen Abstand zu denKanten des Zylinderdeckels hat. Vergewis-sern Sie sich, dass der Verdrängerkolbenim Inneren nach allen Seiten etwa gleich vielAbstand zur Zylinderwand hat (ca. 3 mm)und nirgendwo seitlich anstößt. Fahren Siemit einem Bleistift um die Zylinderwand undmachen Sie eine Markierungslinie auf demZylinderdeckel. Heben Sie den Zylinder-boden wieder vom Zylinderdeckel ab, rau-en Sie wie schon in Schritt 4 das Blechentlang und innerhalb des Bleistiftstrichesan und erneuern Sie den Strich wieder.

Abb. 6

Abbildung 5

Abschnitt F:Montage von Arbeitszylinderund Arbeitskolben

Schritt 30: Ziehen Sie die Vinyldichtungdes Arbeitskolbens nach dem Trocknenüber den Wulst [E4] um die Öffnung desArbeitszylinders (s. Abb. 6). Zupfen und zie-hen Sie die Vinylfolie von allen Seiten, bisder Arbeitskolben mit dem Messing-röhrchen genau über der Mitte des Arbeits-zylinders steht und senkrecht nach obenragt. Das Kartonblöckchen des Arbeits-kolbens soll dabei zwischen 6 und 8 mmoberhalb des Arbeitszylinders stehen.Wenn man es in den Arbeitszylinder drückt,sinkt es etwa um die gleichen 6 bis 8 mmhinein, der Hub beträgt dann also insge-samt z.B. 6 + 6 = 12 mm. Er kann auch et-was mehr oder weniger betragen, nichtaber weniger als 10 mm. Wenn Sie denArbeitszylinder waagerecht über ein lie-gendes cm-Maß halten und den Arbeits-kolben hinein- und herausbewegen, kön-nen Sie den Hub genau überprüfen undfalls nötig korrigieren.

Erster Funktionstest Arbeitskolben:Prüfen Sie sorgfältig, ob sich der Karton-block mit dem Messingröhrchen leichtund ohne Widerstand heraus- und her-einbewegen lässt. Der Block muss in derMitte der Vinyldichtung sitzen und diesemuss auf allen Seiten gleich locker sein.Es sollte sich kein unförmiger Wulst bil-den, der die Bewegung des Kolbens er-schwert, was sich meistens durch einSchnappgeräusch verrät. Probieren Sie indiesem Fall, den frei beweglichen Teil derVinyldichtung zu vergrößern und denBlock höher oder tiefer zu verlegen, sodass er während einer Hub-Phase mehrim Zylinder oder auch mehr oberhalb läuft,bis die gewünschte widerstandsarmeBeweglichkeit des Arbeitskolbens er-reicht ist. Am Ende muss der Hub aberimmer noch etwas über 10 mm betragen.Falls Sie die Vinyldichtung erneuernmüssen, gibt es dafür ja noch Ersatz.

Abb. 7

Schritt 31: Wickeln und verknoten Sie meh-rere Lagen dünnes Nähgarn um dieVinyldichtung unterhalb des Wulstes amArbeitszylinder, um sie in dieser Lage zufixieren und zusätzlich luftdicht zu machen.Schlagen Sie das eventuell zu weit nachunten überstehende Ende des Vinyl hoch.Setzen Sie dann den Arbeitskolben mittigauf das Loch im Deckel des Haupt-zylinders, so wie er später festgeklebt wer-den soll, und markieren Sie den Umrissseiner Grundplatte, die künftige Klebe-fläche, mit einem Bleistift.

Hinweis: Der Blechzuschnitt des Zylinder-deckels ist nicht kreisrund wie derZylinderboden, er besteht aus einer Ver-schmelzung von einem Kreis und einemRechteck. Er hat aber mit 126 x 126 mmdie gleichen Außenmaße, und seine Run-dungen decken sich mit denen desZylinderbodens.

Schritt 35: Rühren Sie eine ausreichendeMenge 2-Komponenten-Kleber an und brin-gen Sie einen gut bemessenen Strang aufdem Zylinderdeckel auf, entlang und leichtinnerhalb des Bleistiftstrichs, also dort, wodie Zylinderwand den Deckel berühren wird.Achten Sie darauf, dass kein Klebstoff aufden Verdrängerkolben kommt, er könntesonst im Inneren festkleben und unbeweg-lich werden. Setzen Sie nun den Zylinder-boden vorsichtig wieder auf den Deckel auf,so dass der Rand der Zylinderwand in denKlebstoff eintaucht. Drehen Sie den Bodenein wenig hin und her, damit der Klebstoffdie Zylinderwand gleichförmig benetzt, undprüfen Sie, ob sich auch überall Klebstoff indem Winkel zwischen der Zylinderwand unddem Deckel befindet. Tupfen Sie bei Bedarfmit einem Hölzchen etwas nach. Beschwe-ren Sie, falls nötig, den Zylinderboden miteinem Buch o.ä. und lassen Sie den Kleberin Ruhe aushärten, nachdem Sie nocheinmal überprüft haben, dass der Bodennicht verrutscht ist und die Zylinderwand all-seitig den gleichen Abstand von den Außen-kanten des Bleches hat. Die Luftdichtigkeitder Verklebungen zwischen der Wand, demBoden und dem Deckel des Hauptzylindersist eine wesentliche Voraussetzung dafür,dass der Motor später funktioniert. Gut aus-härten lassen.

Schritt 36: Kleben Sie die Grundplatte desArbeitskolbens über das Loch im Deckel desHauptzylinders.

Wichtig: Verwenden Sie reichlich Kleb-stoff, damit die Klebung auch luftdicht wird.Die Dichtigkeit wird im folgenden Test ge-prüft. Es ist nicht nötig und auch nicht sinn-voll, den Arbeitskolben mit 2-Komponen-ten-Kleber auf dem Deckel des Haupt-zylinders zu befestigen. Normaler Alles-kleber bietet genügenden Halt und Dich-tigkeit zwischen Karton und Aluminiumund hat zugleich den Vorteil, dass derArbeitszylinder bei Bedarf mit einemscharfen Messer auch wieder vom Blechabgesprengt werden kann.

Dichtigkeitstest: Nach dem Aushärtendes Klebers kann die Dichtigkeit des Sys-tems überprüft werden. Nehmen Sie dazuBoden und Deckel des Hauptzylinderszwischen Daumen und Zeigefinger unddrücken Sie die Bleche nahe der Mitte mitschnellem, kurzem Druck zusammen, wo-durch sich der Druck der eingeschlosse-nen Luft erhöht. Da die Luft nirgendwoentweichen kann, muss sie den Arbeits-kolben nach oben schieben. Wenn allesdicht ist, wird er beim Drücken auf die Ble-che hochsteigen und so stehen bleiben.Erst beim Loslassen sinkt er wieder zu-rück. Steigt er nicht hoch oder bleibt erbei anhaltendem Druck nicht stehen, istirgendwo eine Undichtigkeit, die beseitigtwerden muss. In Frage kommen dafür allemit Klebstoff verschlossenen Öffnungen(s. a. Abschnitt zur Fehlersuche am Endeder Bauanleitung).

Schritt 37: Ziehen Sie den Silikonschlauchvom Messingröhrchen in der Mitte desHauptzylinders so weit ab und schieben Sieihn auf der Kolbenstange des Verdränger-kolbens so weit hoch, dass er nur noch aufden letzten 5 mm sitzt. Später wird in seinfreies Ende die andere Hälfte der Verdrän-ger-Kolbenstange gesteckt, die mit der Kur-belwelle verbunden ist. Der Schlauch ver-bindet die beiden dann zur Gesamt-Kolben-stange und wirkt zugleich als beweglichesGelenk. Der andere Schlauch auf dem Mes-singröhrchen des Arbeitskolbens wird nichtentfernt, er bleibt immer an dieser Stelle.

Erster praxisnaher Funktionstest: Set-zen Sie den Hauptzylinder auf eine Tassemit kochendem Wasser, warten Sie ca. 20Sekunden, bis sich das untere Blech er-hitzt hat, und bewegen Sie dann den Ver-drängerkolben an seiner Kolbenstangeauf und ab, so wie es später im normalenBetrieb über die Kurbelwelle geschehenwird. Wenn alles dicht ist, springt derArbeitszylinder im gleichen Rhythmus, nurleicht zeitversetzt, auf und ab. Das ist dannauch noch einmal eine gute Gelegenheit,die Leichtgängigkeit der Verdränger-Kol-benstange und vor allem der Vinyl-dichtung im Arbeitskolben zu überprüfen.Wenn Sie den Eindruck haben, Sie müss-ten diese Dichtung ersetzen, dann ist jetztdie beste Zeit dazu: Lösen Sie denKartonblock mit dem Messingröhrchen sovon der Vinyldichtung ab, dass nur einedünne Papierschicht verbleibt, schneidenSie sich ein neues Kartonscheibchen fürdas Innere sowie eine neue Vinyldich-tung zurecht. Der Rest erfolgt genau sowie in Abschnitt E. Dieser Austauschlässt sich zwar auch später noch vorneh-men, aber der Arbeitszylinder wird dannnicht mehr so gut zugänglich sein wiejetzt.

Abschnitt H:Die Ständer

Schritt 38: Kleben Sie die Mittenteile vonStänder 1 [G1] und [G2] mit den Rückseitengegeneinander. Achten Sie dabei darauf,dass die Konturen exakt übereinander lie-gen. Falls nötig können Sie die Teile beimTrocknen etwas pressen, damit sie ganz planwerden.

Abbildung 8

Schritt 39: Die Falzlinien des Innenteilsvon Ständer 1 [G3] sind mit kleinen Schnit-ten markiert. Wie in der Einleitung beschrie-ben, wird der Falz sauberer, wenn Sie zu-sätzlich zu den Einschnitten mit Lineal undeinem geeigneten Werkzeug eine kleineRille in den Karton drücken (nicht schnei-den!), z.B. mit einem stumpfen Messer. Fal-zen Sie entlang aller Nutlinien nach vorne.Bestreichen Sie dann nicht das Ständer-Innenteil [G3], sondern die eine Seite desMittenteils [G1+G2] mit Klebstoff und kle-ben Sie sie auf die unbedruckte Rückseitedes Ständer-Innenteils. Achten Sie wiederauf passgenauen Sitz der Konturen.

Hinweis: Der Grund dafür, den Klebstoffauf das Mittenteil und nicht auf die Rück-seite des Innenteils aufzutragen, sind dieAussparungen an der Oberkante, die dasMittenteil im Vergleich zum Innen- undzum Außenteil hat. Aus ihnen ergebensich nach dem Zusammenkleben einehalbrunde und zwei längliche taschen-artige Vertiefungen für die Achslager-Scheibe der Kurbelwelle und die Steck-füße der Achslager-Fassung, in die keinKlebstoff auslaufen sollte.

Schritt 40: Nuten Sie auch die Falzlinien desAußenteils von Ständer 1 [G4] und falzenSie die beiden Seitenstützen nach hinten.Bestreichen Sie wieder das Mittenteil mitKlebstoff und kleben Sie es passgenau aufdie unbedruckte Rückseite des Ständer-Außenteils.

Schritt 41: Kleben Sie zuletzt die beidenSeitenstützen von Innen- und Außenteil sozusammen, dass sie nach dem Trocknenrechtwinklig zum Ständer stehen und dieKonturen passgenau aufeinander liegen.

Schritt 42: Bauen Sie in gleicher Weise auchden Ständer 2 aus den Teilen [G5], [G6], [G7]und [G8] zusammen und schreiben Sie Ih-ren Namen in das Eigentümer-Feld.

Abschnitt I:Der Bügelgriff und dieMontage der Ständer

Um den Ständern beim Aufkleben gleich denrichtigen Abstand zu geben, wird der Zusam-menbau des Bügelgriffs vorgezogen.

Schritt 43: Kleben Sie die beiden Mitten-teile des Bügelgriffs [H1] und [H2] mit denRückseiten gegeneinander und dann aufjede Seite eines der Außenteile [H3] und[H4]. Achten Sie auch hier wieder auf Pass-genauigkeit.

Hinweis: Die beiden Schlitze unten rechtsund links sind genau 2 mm (4 Karton-lagen) breit und werden später in die ent-sprechenden Schlitze der Achslager-Fas-sungen geklebt.

Schritt 44: Stellen Sie die beiden Ständerso auf, dass sie mit den Seitenstützenzueinander zeigen, und stecken Sie provi-sorisch und ohne Klebstoff den Bügelgriffmit seinen Schlitzen von oben in die beidenhalbrunden Ausschnitte. Auf diese Weisehaben die Ständer oben genau den Abstandvoneinander, den sie später benötigen. Stel-len Sie sie zunächst noch ohne Klebstoff aufden Deckel des Hauptzylinders. Auf derSeite, in deren Nähe der Arbeitszylindersitzt, muss der Abstand zwischen der Blech-kante und der Ständer-Außenseite genau 10mm betragen, auf der anderen Seite 31 mm(s. Abb. 9). Der Abstand ist auf dieser Seitegrößer, weil sich dort später das Schwung-rad drehen wird. Auf dieser Seite sollte(muss aber nicht) der Ständer stehen, aufdem sich der Name des Eigentümers befin-det. Der Bügelgriff liegt dann genau mittigüber dem Arbeitszylinder.

Hinweis: Auch hier genügt normaler Al-leskleber für den benötigten Halt der Stän-der. Sollte die Verklebung später einmallose oder mit Absicht gelöst werden (z.B.für eine Reparatur), lässt sie sich jederzeitproblemlos erneuern. Bei Bedarf lässt sichauch die Aluminium-Oberfläche an denKlebestellen mit Sandpapier etwas an-rauen, um dem Kleber mehr Halt zu ge-ben.

Abschnitt J:Die Achslager von Arbeits-kolben und Verdrängerkolben

Die Achslager für die beiden Kolben (s. Abb.10) bestehen aus 4 Schichten Karton. In ih-ren beiden Mittenschichten werden je eineAchslager-Scheibe und eine Kolbenstangeeingeklebt. Die sehr nahe beieinander lie-genden Stanzlinien des Schlitzes, in den dieKolbenstange mit ihrem Haken eingeklebtwerden soll, sind nur angestanzt und müs-sen noch mit einem Cuttermesser nachge-schnitten werden.

Abschnitt K:Die Achslager-Fassungender Kurbelwelle

Die Fassungen der Kurbelwellen-Achslagerhaben oben einen Schlitz, der den Schlit-zen im Bügelgriff entspricht, in der Mitte einehalbrunde Tasche wie in den Oberkanten derStänder und unten zwei längliche, abgerun-dete Steckfüße aus 2 Schichten Karton, mitdenen sie später in den Ständern verankertwerden. In die Tasche und auf die Steckfüßesollte kein Kleber kommen.

Schritt 48: Kleben Sie die Mittenteile derAchslager-Fassung [L1] und [L2] mit denRückseiten gegeneinander. Streichen Siedann auf die eine Seite Klebstoff, aber nurauf das grau markierte Feld, nicht auf dieweißen Steckfüße, und kleben Sie daraufdas Innenteil der Achslager-Fassung [L3].Kleben Sie dann auf die andere Seite dasAußenteil [L4]. Es soll dabei möglichst keinKlebstoff in die entstandene halbrunde Ta-sche auslaufen.

Schritt 49: Verfahren Sie mit den Teilen deranderen Achslagerfassung [L5] bis [L8]genau so.

Schritt 50: Prüfen Sie nach dem Trocknen,ob sich die Steckfüße der Fassungen auchgut in ihre Schlitze in den Ständern steckenlassen. Die Ausrichtung der Innen- und Au-ßenseite der Achslager-Fassungen ent-spricht dem Design der Ständer.

Damit sind alle Kartonteile des Bausatzesbis auf die Außenwand des Arbeitszylindersverarbeitet. Der Stirling-Motor kann jetzt fer-tig montiert werden.

Abschnitt L:Die Montage der Kurbelwelle

Schritt 51: Schneiden Sie 8 StückchenSilikonschlauch von 5 mm Länge ab. LegenSie sich außerdem noch folgende Teile zu-recht: Die restlichen 2 Achslager-Scheiben,die 8 kleinen Führungsscheiben, dasArbeitskolben- und das Verdrängerkolben-Achslager mit den eingebauten Kolbenstan-gen sowie die Kurbelwelle. Diese hat zweirechteckige Auskragungen von 22 mm Län-ge und 4 mm Breite, die um 90° gegen-einander versetzt sind, und zwei ungleichlange gerade Enden: 45 mm und 22 mm.

Abbildung 9

Abbildung 10

Schritt 45: Bringen Sie auf dem Blech mitBleistift und Geodreieck Hilfslinien für dasAufkleben an, Abstände wie oben angeführt10 bzw. 31 mm von der Kante des Alumini-umbleches. Kleben Sie die Ständer in die-ser Position fest, wobei die Stützflügel zuden Seiten hin jeweils den gleichen Abstandhaben. Gut trocknen lassen.

Schritt 46: Lösen Sie aus dem runden Kopfder beiden Mittenteile [J1] und [J2] desArbeitskolben-Achslagers die 20 mm großeScheibe heraus und entfernen Sie den an-gestanzten, dünnen Kartonspan aus demHals. Lösen Sie aus dem Außenteil [J3] diekleine Kartonscheibe und kleben Sie aufseine unbedruckte Rückseite erst das eineMittenteil und dann darauf das andere. Be-streichen Sie die runde Vertiefung, die imKopf des Achslagers entstanden ist, mitKlebstoff und legen Sie eine der 4 Achsla-ger-Scheiben aus Hart-PVC hinein. Legenund kleben Sie eine der 2 verbliebenen Kol-benstangen so in den schmalen Schlitz,dass der Haken am Ende des Drahtes imHaken des Kartonschlitzes liegt. Kleben Siedann darauf das zweite Außenteil [J4].

Schritt 47: Verfahren Sie mit den Teilen desVerdrängerkolben-Achslagers [K1] bis [K4]ebenso.

Hinweis: Die Achslager-Scheiben sowiedie Achslager der beiden Kolben werdenalle in folgender Weise auf der Kurbelwel-le montiert (s. Abb. 11): In der Mitte ist diegroße Achslager-Scheibe bzw. das Achs-lager, auf beide Seiten kommt je eine klei-ne Führungsscheibe und außen nebendiese je ein kleines Stück Silikonschlauch.Diese Montage-Gruppe aus [Schlauch >Führungsscheibe > Achslager-Scheibe <Führungsscheibe < Schlauch] macht esmöglich, den Ort eines Achslagers an je-der beliebigen Stelle der Kurbelwelle zufixieren, weil sich die Schlauch-Stückchenzwar leicht mit dem Finger verschiebenlassen, sich dann aber nicht mehr vonselbst verschieben können. Die lose mit-laufenden Führungsscheiben verhindern,dass die große Achslager-Scheibe mitdem Silikonschlauch in Berührung kommtund von ihm gebremst wird.

Schritt 52: Schieben Sie eines der kleinenSchlauchstückchen über das kurze Endeder Kurbelwelle um zwei Biegungen herumbis in die erste Auskragung hinein. Schie-ben Sie dann zuerst eine kleine Führungs-scheibe, dann das Arbeitskolben-Achslagermit Kolbenstange, dann eine weitere Füh-rungsscheibe und dann noch ein Schlauch-Stück auf die Kurbelwelle, immer vom glei-chen Ende her (s. Abb. 11). Verschieben Siedie ganze Montage-Gruppe so lange, bis siein der Mitte der Auskragung sitzt und dieFührungsscheiben gerade so nahe bei derAchslager-Scheibe stehen, dass sie nochgut beweglich sind.

Schritt 54: Bringen Sie die gleiche Montage-gruppe auf beiden geraden Enden der Kur-belwelle an, nur dass jetzt die verbliebenen2 Achslager-Scheiben in der Mitte stehen.Am kurzen Ende der Kurbelwelle sitzt dasäußere Schlauch-Stück fast am Ende desDrahtes, der nur ein paar Millimeter aus ihmherausschaut. Am langen Ende der Kurbel-welle wird die Gruppierung so weit nachinnen geschoben, dass die Achslager-Scheibe ca. 83 mm von der anderen Achs-lager-Scheibe am kurzen Ende entfernt ist.

Schritt 55: Setzen Sie nun die beiden Achs-lager-Scheiben in die Taschen ein, die sichoben in den Kanten der Ständer befinden.Prüfen Sie, ob sich alle Achslager-Scheibenwirklich frei drehen können und die Achsla-ger von Arbeitskolben und Verdrängerkolbendirekt über ihren jeweiligen Messing-röhrchen stehen. Verschieben Sie die Mon-tage-Gruppen, wo es nötig ist.

Schritt 56: Heben Sie die Achslager-Schei-ben der Kurbelwelle noch einmal aus denStändern. Bevor Sie sie erneut einsetzen,stecken Sie die beiden Kolbenstangen vonArbeitskolben und Verdrängerkolben in ihrejeweiligen Schläuche. Dazu kann man denSchlauch mit einer Hand anfassen und mitder anderen das Achslager leicht hin- undher drehen, so dass sich der Draht hineinschieben lässt.

Die Kolbenstange des Arbeitskolbens:Sie muss bis in das Messingröhrchen aufdem Vinylstrumpf versenkt werden. Umbeim Hin- und Herdrehen des Achsla-gers die Vinylfolie des Arbeitskolbensnicht zu verzerren, halten Sie am Bestendas Messingröhrchen mit einer kleinenspitzen Zange oder einer kräftigen Pin-zette fest (oder mit ihren Fingerspitzen,wenn sie spitz genug sind). Achten Siedarauf, dass am Ende das Achslagernicht verkantet auf der Kurbelwelle sitzt.

Die Kolbenstange des Verdränger-kolbens: Sie kommt zunächst nur so tiefin den Schlauch, dass noch etwa 5 mmAbstand zwischen ihrem Ende und demder entgegen kommenden Kolbenstangedes Verdrängerkolbens bleiben. Da derVerdrängerkolben frei drehbar ist, kanndas Achslager nicht verkanten – der Kol-ben wird sich immer mitdrehen. Falls dieSchaumstoff-Scheibe des Verdränger-kolbens aber nicht ganz parallel zu Bo-den und Deckel des Hauptzylinders liegt,können Sie das möglicherweise etwasausgleichen, indem Sie den Verdränger-kolben gegenüber dem Achslager etwasverdrehen.

Schritt 57: Schieben Sie nun die Steckfüßeder Achslager-Fassungen in die dafür be-stimmten Schlitze in den Ständern. Dabeinehmen sie die obere Hälfte der Achslager-Scheiben in sich auf und geben ihnen soeinen festen Halt. Es ergibt sich aus demDesign, welche Seite nach außen und wel-che nach innen zeigt.

Wichtig: Das Achslager muss gerade soviel Spiel haben, dass es sich frei undohne Reibungswiderstand drehen kann. -Die beiden Achslager mit Kolbenstangedürfen nicht verwechselt werden. So kön-nen Sie sie leicht auseinander halten: DasAchslager des Arbeitskolbens, das Siegerade eingebaut haben, ist mit Kolben-stange 76,5 mm lang und damit 7 mm län-ger als das des Verdrängerkolbens mitnur 69,5 mm, der im nächsten Schritt ein-gebaut wird.

Schritt 53: Bringen Sie vom langen Endeder Kurbelwelle her auf der anderen Aus-kragung eine gleiche Achslager-Montage-gruppe an, nur diesmal mit dem Verdräng-erkolben-Achslager in der Mitte. JustierenSie auch hier die Gruppierung so, dass dasAchslager in der Mitte der Auskragung stehtund sich ungehindert bewegen kann.

Abbildung 11

Hinweis: Es ist nicht nötig, die Steckfüßein ihren Schlitzen fest zu kleben, die Rei-bung zwischen den Kartonflächen ist aus-reichend. Es wäre auch nicht sinnvoll,denn so lässt sich der Motor wieder leichtzerlegen, falls einmal etwas nachjustiertoder repariert werden muss.

Abschnitt M:Die Montage von Bügelgriffund Schwungrad

Schritt 58: Schieben Sie den Bügelgriff mitseinen Schlitzen zunächst probeweise voll-ständig auf die Schlitze in den Achslager-Fassungen. Kleben Sie ihn dann in denSchlitzen fest.

Schritt 59: Geben Sie etwas Klebstoff aufdas Loch in der dreistrahligen Achsenhal-terung des Schwungrades und stecken Siedas Schwungrad mit der Achsenhalterungvoran auf das freie Ende der Kurbelwelle.

Hinweis: Die Klebung zwischen dem dün-nen Federstahl-Draht der Kurbelwelle unddem Karton ist nicht sehr fest, die Reibungzwischen ihnen reicht aber völlig für dieBedürfnisse des Motors aus. DasSchwungrad kann auf diese Weise beiBedarf auch wieder leicht von der Kurbel-welle abgezogen werden.

Abschnitt N:Die Feinjustierung undder erste Probelauf

Haben Sie Geduld! Wie bei jedem Motorist auch bei diesem Stirling-Motor die Fein-abstimmung das A und O für einen problem-losen Lauf. Seien Sie nicht enttäuscht, wennes nicht gleich beim ersten Versuch klappt.Robert Stirling hat Jahre gebraucht, bis erseinen ersten Motor vorführen konnte!

Schritt 60: Drehen Sie die Kurbelwelle lang-sam mit Hilfe des Schwungrades. Der Hubbeträgt bei beiden Auskragungen der Kur-belwelle 8 mm während einer ganzen Um-drehung (4 mm nach oben, 4 mm nachunten). Prüfen Sie, ob die Länge der Kol-benstange des Arbeitskolbens stimmt undverändern Sie sie, falls nötig, indem Siewieder das Messingröhrchen mit der spit-zen Zange festhalten und das Achslager hinund her drehen. Der Arbeitskolben muss dasganze Auf und Ab der Kurbelwelle locker mit-machen, ohne dass sich die Vinyldichtungin der unteren oder oberen Position dabeiverspannt – sie würde die Bewegung derKurbelwelle sonst bremsen. Das Vinyl darfaber auch keinen Wulst bilden, der sich derBewegung entgegen stellt und schnappt,wenn sich der Arbeitskolben an ihm vorbeibewegt.

Wichtig: Lassen Sie sich ausreichendZeit, um die optimale Lage des Arbeits-kolbens herauszufinden, d.h. seine Höheoder Tiefe im oder über dem Arbeits-zylinder, die den geringsten Widerstandverursacht. Falls nötig, müssen Sie auchnoch einmal die Vinyldichtung zurecht-zupfen und ihr freies Spiel vergrößernoder verringern. Vergewissern Sie sichzum Schluss, dass sich das Achslagerauf der Kurbelwelle nicht verdreht hat.

Schritt 61: Auch beim Verdrängerkolbenbeträgt der Hub 4 mm nach oben und 4 mmnach unten. Die Schaumstoff-Scheibe desVerdrängerkolbens selber hat eine Höhe von8 mm, damit beträgt ihr Bewegungs-Spiel-raum insgesamt 16 mm (8 + 4 + 4), das sind2 mm weniger als die lichte Höhe des Haupt-zylinders. Der Abstand der beiden Kolben-stangen-Enden im Silikonschlauch mussdeshalb so eingestellt werden, dass der Ver-drängerkolben während einer vollen Umdre-hung der Kurbelwelle weder am Deckel nocham Boden des Hauptzylinders aufschlägt.Im Idealfall sollte die Schaumstoffscheibe inihrer Höchst- oder Tiefststellung mit ihremRand das Aluminiumblech nicht berühren.Auf keinen Fall aber darf die Kartonhalterungim Zentrum des Verdrängerkolbens den Bo-den oder den Deckel des Hauptzylinders be-rühren, das würde zu einer massivenAbbremsung führen.

Test: Drehen Sie das Schwungrad sehrvorsichtig und feinfühlig. So können Siespüren, ob der Verdrängerkolben bei sei-ner höchsten oder tiefsten Position nocheinen Widerstand produziert. Prüfen Sieaußerdem, ob sich der Verdrängerkolbenbei Höchst- und Tiefststellung etwas ver-dreht und mitschwingt, wenn Sie seinAchslager hin und her bewegen. Das istdann ein gutes Zeichen, dass er in die-sen Positionen immer noch einen ganzkleinen Abstand zum Aluminiumblech hat.Achten Sie auch darauf, dass das Stück-chen Silikonschlauch nicht zu tief sitzt. Esdarf das Messingröhrchen nicht berühren.

Schritt 62: Bringen Sie mit einem Zahnsto-cher in den Spalt zwischen der Kolbenstan-ge des Verdrängerkolbens und demMessingröhrchen einen kleinen Tropfen Öl,um ihn auf diese Weise völlig luftdicht zumachen. Auch überall da, wo eine Achsla-ger-Scheibe mit der Kurbelwelle oder der be-nachbarten Führungsscheibe Kontakt hat,kann man etwas Öl hingeben, um die Rei-bung zu reduzieren.

Letzte Kontrolle vor dem Start: PrüfenSie noch einmal, ob sich die beiden Achs-lager auch genau über dem Arbeits- bzw.dem Verdrängerkolben befinden, ob sieauch nicht verkantet sind, ob sich die Kur-belwelle in ihren beiden Achslager-Schei-ben ein paar Bruchteile von Millimeternhin- und her bewegen lässt und nicht etwavon ihnen gebremst wird usw.

Wichtig: Kinder sollten den Stirling-Motornicht ohne Aufsicht in Betrieb nehmen.Auch wenn die Menge einer Kaffeetassenicht sehr groß ist, sie genügt, um sichsehr unangenehme Verbrühungen zuzu-ziehen.

Schritt 63: Füllen Sie eine große Tasse mitkochendem Wasser und setzen Sie den Mo-tor darauf. Warten Sie etwa eine halbe Mi-nute, bis sich der Boden des Hauptzylindersgut erwärmt hat, und werfen Sie dasSchwungrad sanft an. Sie werden merken,dass es sich nur nach links leicht drehenlässt, nach rechts bremst es bald ab. Wennalles richtig eingestellt ist, beginnt der Mo-tor sich immer rascher zu drehen, bis er dieoptimale Geschwindigkeit für die momenta-ne Temperaturdifferenz zwischen dem Bo-den und dem Deckel des Hauptzylinderserreicht hat. Er wird dann wieder langsamer,aber nur unmerklich.

Wenn der Motor läuft: Herzlichen Glück-wunsch! Wenn die Einstellung auf Anhiebgelungen ist, sollte der Motor etwa 20Minuten lang laufen. Wenn Sie zufriedensind, nehmen Sie sich den letzten Schritt64 vor und bringen Sie die Außenwanddes Arbeitszylinders an. Vielleicht wollenSie den Motor aber auch durch weitereFeinabstimmungen noch „tunen“ und da-mit seine Kaffeetassen-Laufzeit verlän-gern - es wurden immerhin schon Zeitenvon über einer Stunde erreicht! Dannsollten Sie mit Schritt 64 noch etwas war-ten und alle Möglichkeiten probieren, wiesie in den vorangehenden Schritten undden nachstehenden Tipps genannt sind.

Schritt 64: Runden Sie die Außenwand desArbeitszylinders [E5] und das Verbindungs-stück [E6] durch Ziehen über eine Kanteoder Rollen um einen Filzstift o.ä. und kle-ben Sie das Verbindungsstück knapp zurHälfte auf das eine Ende der Außenwand,aber gerade nur so viel, dass die graueKlebemarkierung verdeckt ist. Legen Sie esdann um den Arbeitszylinder und kleben Siedas Verbindungsstück so auf der anderenSeite fest, dass sich die Zylinder-Außen-wand noch leicht hochheben und so beiBedarf problemlos wieder entfernen lässt.Sie wird also nicht am Arbeitszylinder fest-geklebt, sie soll nur die Vinyldichtung mitihrer Verschnürung abdecken. Runden Sieauch das Verzierungsstück [E7] und klebenSie es als symmetrisches Gegenstück zu[E6] auf die gegenüberliegende Seite derZylinderwand.

Abschnitt O:Tuning-Tipps:Laufzeit-Verlängerung undalternative Energiequellen

Hier sind ein paar Tipps, wie Sie die Lauf-zeit des Stirling-Motors verlängern können,wenn Sie die Feinabstimmung schon biszum Optimum gesteigert haben, und wie Sieauch Sonnenenergie als Energiequelle nut-zen können:

■ Nehmen Sie eine größere Tasse und wär-men Sie sie vor.

■ Stellen Sie den Motor auf eine Isolier-kanne mit viel Inhalt und einer ausrei-chend großen Öffnung.

■ Stellen Sie den Motor über ein Teelicht.Aber Vorsicht: Nicht überhitzen! Der 2K-Kleber würde dann weich werden! AmBesten legen Sie etwas dazwischen(Blech, Kachel).

■ Nehmen Sie zwei kleine Blechhüllen vonTeelichtern, füllen Sie sie mit Eiswürfelnund stellen Sie sie auf den Deckel desHauptzylinders zwischen die Ständer.Das erhöht die Temperaturdifferenz zwi-schen den beiden Blechen, waswiederum die Laufzeit verlängert.

■ Setzen Sie den Motor auf eine Kälte-quelle, z.B. einen Kühlakku, einen dickenEisklotz oder eine Kältekompresse ausdem Tiefkühlfach. Das Schwungrad musssich dann in die andere Richtung drehen,weil jetzt die Temperaturdifferenz derbeiden Aluminium-Platten in umgekehr-ter Richtung ausgeglichen wird.

■ Wenn die Bleche auf der Außenseiteschwarz bemalt sind (s. Schritt 4), neh-men sie die Wärme leichter auf und ge-ben sie auch leichter wieder ab.

■ Die schwarze Bemalung ermöglicht auchden Betrieb mit Solarenergie: Lenken Siedas Sonnenlicht mit Hilfe eines Spiegelsauf die Unterseite. Voraussetzung für einGelingen ist starke Sonnenstrahlung, z.B.im Hochsommer und/oder um die Mit-tagszeit, und eine Abschattung der Ober-seite, die so kühl wie möglich bleibenmuss.

■ Wuchten Sie das Schwungrad aus, indemSie entweder Büroklammern auf einerSeite anbringen oder die zusammenge-klebten Kartonabfälle der Zwischenräu-me in zwei bis drei nebeneinander liegen-de Leerfelder drücken. Verdrehen Siedann das Schwungrad auf der Kurbelwel-le, bis der Motor am ruhigsten läuft.

Wenn der Motor nicht oder nur ganz kurz läuft:

Nehmen Sie sich Zeit und überprüfen Sie in aller Ruhe und der Reihe nach die möglichen Fehlerquellen. Es kommen eigentlich nur zweiArten von Ursachen in Frage, die jede für sich oder auch beide zusammen verantwortlich sein können:

Die andere Ursache: Reibungswiderstand

■ Muss der Arbeitskolben zu viel Widerstand überwinden, wenner sich auf und ab bewegt? Wenn ja: Schieben Sie dieVinyldichtung nach oben oder nach unten und probieren Sie,wo der Arbeitskolben am leichtesten läuft, tiefer im Zylinder drinoder höher über ihm, mit mehr oder mit weniger frei bewegli-chem Vinyl. Notfalls die Vinyldichtung erneuern.

■ Befinden sich auf dem frei beweglichen Teil der Vinyldichtungmöglicherweise Klebstoffreste, die das Vinyl verhärtet haben?Wenn ja: Vinyldichtung erneuern.

■ Steckt der Draht der Arbeits-Kolbenstange zu tief oder zu we-nig tief im Arbeitskolben, so dass er sich nicht frei auf und abbewegen kann? Wenn ja: Korrigieren wie in Schritt 60 beschrie-ben.

■ Steht das Achslager des Arbeitskolbens verkantet auf derKurbelwelle? Wenn ja: Den Draht der Kolbenstange im Messing-röhrchen des Arbeitskolbens entsprechend verdrehen.

■ Klebt oder klemmt der Verdrängerkolben im Hauptzylinder?Wenn ja: Da hilft nur Eines: Entfernen Sie den Arbeitskolben,falls nötig auch den ganzen Arbeitszylinder, und versuchen Sie,durch die Öffnung im Blech den Verdrängerkolben frei zu be-kommen.

■ Sind die Achslager mit den Kolbenstangen möglicherweise ver-tauscht? Zur Erinnerung: Das längere Teil sitzt über dem Arbeits-kolben. Wenn ja: Vertauschung rückgängig machen.

■ Sitzt der Silikonschlauch zu tief auf der Kolbenstange desVerdrängerkolbens, so dass er am Messingröhrchen an-schlägt? Wenn ja: Korrigieren.

■ Ist die Gesamtlänge der durch den Silikonschlauch verbunde-nen Drähte der Verdränger-Kolbenstange zu kurz (Kolbenschlägt oben an) oder zu lang (Kolben schlägt unten an)? Wennja: Korrigieren Sie die Länge wie in Schritt 61 beschrieben.

■ Gibt es bei einer oder mehreren der vier Achslager-Scheibenauf der Kurbelwelle zu viel Reibung? Wenn ja: VerschiebenSie die kleinen Silikonschlauch-Stücke, bis alle Lager ausrei-chend Spiel haben. Alle Lager der Kurbelwelle sollten geöltsein.

■ Stehen die beiden Achslager mit den Kolbenstangen viel-leicht nicht genau über dem Arbeitszylinder bzw. dem Haupt-zylinder? Wenn ja: Die Schlauchstückchen entsprechend ver-schieben.

Die eine Ursache: Undichtigkeit

■ Gibt es irgendwo an den Klebenähten des Hauptzylinders eineundichte Stelle? In der Regel sieht man, notfalls mit Hilfe einerLupe, ob es im Klebstoff zwischen der Zylinderwand und demDeckel bzw. dem Boden eine Lücke gibt. Wenn man die Blecheaufeinander drückt und mit dem Mund an den Klebenähtenentlang fährt, verraten sich undichte Stellen durch einen an densehr empfindlichen Lippen gut spürbaren Lufthauch. Wenn ja:Mit Klebstoff, evtl. auch 2-Komponenten-Kleber abdichten.

■ Ist die Kante zwischen dem Arbeitszylinder und der Grund-platte aus Karton undicht? Ein stecknadelgroßes Loch wäreschon zu viel! Da hier die Verbindung auf der Innenseite übereinen Kranz von zahnförmigen Klebelaschen erfolgt, könnte eszwischen zwei solcher Zähne noch eine Lücke geben, die vor-her im Abschnitt D nicht richtig mit Klebstoff verschlossen wur-de. Wenn ja: Mit Klebstoff von außen die Kante auffüllen und soabdichten.

■ Ist die Klebung zwischen der Arbeitszylinder-Grundplatte unddem Aluminiumblech undicht? Das ist zwar sehr unwahr-scheinlich, aber nicht undenkbar. Wenn ja: Entweder die Außen-kante mit Klebstoff abdichten (sieht aber nicht so schön aus)oder den Arbeitszylinder vorsichtig mit einem Messer vom Alu-minium lösen (evtl davor auch die Ständer, um besseren Zugriffzu haben) und neu verkleben.

■ Gibt es eine Undichtigkeit zwischen dem Arbeitszylinder undder Vinyldichtung? Wenn ja: Die Verschnürung der Vinyldichtungerneuern und verstärken und dabei auch darauf achten, dasskeine Luft entlang der Kartonnaht in der Zylinderwand entwei-chen kann.

■ Fehlt vielleicht noch das Öltröpfchen, das den Spalt zwischender Verdränger-Kolbenstange und dem Messingröhrchen derKolbenstangen-Führung abgedichtet? Wenn ja: Nachholen.

■ Wenn alles nicht hilft und sich immer noch irgendwo eineUndichtigkeit versteckt: Entfernen Sie die Ständer, schiebenSie den Silikonschlauch der Verdränger-Kolbenstange nachunten, bis er über das Messingröhrchen rutscht und diesesdadurch luftdicht abgeschlossen wird, und ziehen Sie denArbeitskolben mit seiner Vinyldichtung ganz nach oben. Füh-ren Sie dann zunächst noch einmal die Prüfung mit den Lippendurch. Wenn auch das nichts bringt, bestreichen Sie mit einemkleinen Pinsel die in Frage kommenden Stellen mit Seifenwas-ser und bewegen Sie den Arbeitskolben auf und ab, bis sichdie undichte Stelle durch Bläschen verrät. Wenn Sie den Kar-ton dann rasch wieder abtrocknen, nimmt er keinen Schaden.

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