LTD Stirling
Dieser Stirling ist als Testobjekt gebaut worden, um zu sehen, ob die Möglichkeiten meiner Werkstatt ausreichen, die bei dieser Maschine erforderliche Präzision zu erreichen.
Es handelt sich um einen LTD ("Low Temperature Difference") Stirling, wie er ähnlich an vielen Stellen auch im Internet beschrieben ist. Halbwegs präzise gebaut, läuft er mit einer Temperaturdifferenz von ein paar Grad. Arbeit kann dieser Typ nicht wirklich verrichten, die wenige Energie reicht gerade aus, um die Maschine selber anzutreiben und die Reibungsverluste zu überwinden.
Ich habe nach keinem fertigen Bauplan gearbeitet, viele Details sind aber sicher mit denen anderer Maschinen vergleichbar.
Als Material wurde Aluminium und Messing verarbeitet, für das Schwungrad und den Zylinder kamen Acrylglas zum Einsatz. Der Verdrängerzylinder besteht aus Styropor.
Einzige Fertigteile sind zwei Kugellager für die Kurbelwelle sowie ein paar Schrauben. Alle anderen Bauteile wurden aus Rohmaterial hergestellt.
Der gezeigte Motor läuft sehr gut auf einer Tasse heißen Kaffee mit ca. 80-150 U/min.
Bilder:
Teile
Fertiger
Stirling
Zeichnung:
Die Zeichnung darf für den privaten und nicht-kommerziellen Einsatz (auch Nachbau) verwendet werden. Nach- und Abdruck nur nach meiner Zustimmung. Für die Funktion übernehme ich keine Gewährleistung. Schäden durch Verwendung der Zeichnungen, Nachbau der Maschine oder durch die Benutzung sind in jedem Fall durch den Nutzer zu verantworten.
Zeichnungssatz als PDF: PDF
Tips für den Bau:
Im Grunde genommen reicht für den Bau eine Drehbank und eine Ständerbohrmaschine.Die kritischen Bohrungen (Arbeitzylinder, Durchführung für den Verdrängerkolben) sollten unbedingt mit Reibahlen auf Maß gerieben werden. Es ist sinnvoll, den Arbeitskolben und den zugehörigen Zylinder aufeinander einzuschleifen. Das geht ganz gut mit ein bisschen Metall-Politur.
Der Verdrängerzylinder wurde aus einem Streifen Plexiglas (warm) über eine Metalldose rund gebogen und die Enden dann zusammengeschweißt. Beim Bohren der Löcher in dem Schwungrad hilft Silikonöl die Wärmebildung zu reduzieren. Das ist erforderlich, weil das Material sonst schmilzt und im schlimmsten Fall das Werkstück ruiniert. Hinterher mit Spülmittel abwaschen.
Vorgehensweise: Scheibe aussägen, Mitte markieren und ausgedruckte Vorlage (siehe Zeichnungen) darunterlegen. Mitten der erforderlichen Bohrungen vorbohren (2mm), dann mit Forstner-Bohrer fertigbohren. Aufnahmebolzen für die Drehbank anfertigen, Scheibe einspannen und Außenseite sauber abdrehen.
Die Verbindungen der Verdrängerzylinder-Schubstange und der Arbeitskolben-Pleulstange wurden mit Silberlot hart gelötet und danach fein geschliffen. Als Zapfen kommen 2mm Messing-Stäbe zum Einsatz.
Als Dichtmaterial für den Verdrängerzylinder wurde Gummiband mit 0,8mm Durchmesser verwendet.
Wichtig ist vor allem auch das Auswuchten des Gesamtsystems. Dazu habe ich im äußeren Bereich des Schwungrades zunächst ein Loch für die Aufnahme eines kleinen Gewichtes gebohrt. Sobald alle Teile montiert sind (also Arbeits- und Verdrängerkolben, Schwungscheibe, Pleul usw. ) zeigt sich das Ungleichgewicht dadurch, daß die Schwungscheibe eine bevorzugte Position annimmt. In dieser Position die Kurbelwelle festhalten und die Schwungscheibe so drehen, daß das Loch nach oben zeigt. Die Schwungscheibe fixieren. Dann in das Loch mit einer kleinen Schraube als Gegengewicht ausbalancieren, bis keine Unwucht mehr spürbar ist. Bei der gezeigten Maschine war das mit einer Messing Schraube (M2, 10mm), einer passenden Mutter und einer kleinen Unterlegscheibe erreicht.